塑料成型工藝學第四章壓縮模塑

1、第四章壓縮模塑主要內(nèi)容： 模壓成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。成型經(jīng)過加熱使其熔化，加壓充模，再經(jīng)加熱交聯(lián)固化，脫模后即得制品。 本章重點： 模壓過程和操作方法模壓成型方法簡介 定義： 模壓成型又稱壓縮模塑，這種方法 是將粉狀、粒狀、碎屑狀或纖維狀的塑料放入加熱的陰模中，合上陽模后加熱使其熔化，并在壓力的作用下，使物料充滿模腔，形成與模腔形狀一樣的模制品，再經(jīng)加熱或冷卻，脫模后即得制品。從工藝角度看,上述過程可分為三個階段：流動階段、膠凝階段、硬化階段。 適用對象: 幾乎所有熱固性塑料。常見的有酚醛、脲醛、環(huán)氧塑料、 不飽和聚酯、氨基塑料、聚 酰亞胺、有機硅等，也可用于熱塑性的聚四氟乙烯和P

2、VC生產(chǎn)； 適于形狀不太復(fù)雜或帶有嵌件的制品，如電器零件，電話機件、收音機外殼等; 無翹曲變形的薄壁平面熱塑性塑料制品。模壓成型特點 優(yōu)點 設(shè)備投資少，工藝簡單，易操作；壓力損失小，多用以成型大型平面制品及多型腔制品；材料取向小；無流道及澆口，材料浪費少；適用的材料廣泛（可成型帶碎屑狀、片狀及纖維狀填料制品） 缺點 固化時間長，生產(chǎn)效率低；精度不高；合模面處易產(chǎn)生飛邊；對形狀復(fù)雜或帶復(fù)雜嵌件的制品不易成型；自動化程度低。 適用范圍 模壓成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。對于熱塑性塑料也可以采用，但由于生產(chǎn)效率低，很少采用。4.1預(yù)壓 定義：將松散的原料預(yù)先用冷壓法（模具不加熱）壓成形狀規(guī)整，質(zhì)

3、量一定的密實體的過程 壓縮粉的性能對預(yù)壓的影響水分及揮發(fā)分； 顆粒大小，最好是大小相間；傾倒性（120g壓縮粉通過管徑為10mm，錐角為60度的標準 漏斗時間來衡量，一般取2530s） ；壓縮率在3.0左右 ；潤滑劑用量要適當 ；溫度，一般為室溫 ；壓力,以預(yù)壓物的密度達到制品密度的80為適宜。約40200MPa. 壓模結(jié)構(gòu)：上下陽模和陰模組成 預(yù)壓機偏心式有（尺寸較大的預(yù)壓物，但效率不高）旋轉(zhuǎn)式（尺寸小的預(yù)壓物，效率高）液壓式（用于松散性較大的預(yù)壓物，效率高，緊湊）兩種4.2 預(yù)熱 為了改善物料的成型性能及除去多余的水分和揮發(fā)組分，對預(yù)壓物進行加熱處理 作用 縮短成型周期 ； 提高制品的力學

4、性能 ； 提高塑料流動性 ； 降低模壓壓力 ； 預(yù)熱工藝溫度范圍 酚醛塑料：分低溫和高溫兩種，低溫為80120，高溫為160200； 脲甲醛塑料：最高不超過85； 三聚氰胺甲醛塑料：105120； 脲三聚氰胺甲醛塑料：80100； 聚酯塑料：只有增強塑料才預(yù)熱，預(yù)熱溫度為5560。 預(yù)熱方法 熱板加熱 ； 烘箱加熱（料層不要超過2.5cm，加熱均勻） ； 紅外線加熱:表面得到輻射熱量,然后傳到內(nèi)部 ； 高頻加熱:熱量不是從外傳到內(nèi),而是在各點自行加熱（不宜加熱水分含量大,宜加熱極性物質(zhì)，高頻電場使分子間發(fā)生摩擦而產(chǎn)生熱量） 4.3 壓縮模塑設(shè)備一.壓機 形式形式: :上動式和下動式液壓機； 結(jié)

5、構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：上、下壓板，固定（活動）墊塊，柱塞（主機筒）； 特點：特點：上動式 :下壓板固定，上壓板與主柱塞連并上下運動；頂出機構(gòu)由位于下部機座內(nèi)的頂出活塞帶動 下動式: 上壓板固定，主柱塞位于下壓板下并與之相連；脫模一般由安裝在活動板上的機械裝置完成上動式液壓機上動式液壓機1-柱塞柱塞;2-壓筒壓筒;3-液壓管線液壓管線;4-固定墊板固定墊板;5-活動墊板活動墊板;6-絕熱層絕熱層;7-上壓板上壓板;8-拉桿拉桿;9-下壓板下壓板;l0-機座機座壓縮模由陰陽模組成，按結(jié)構(gòu)特征分為三種：溢式、不溢式和半溢式溢式壓模成本低，操作容易，適合用于模壓扁平狀或近碟狀制品，制品精度不高。二 模具溢

6、式模塑示意圖1-上模板; 2-組合式陽模;3-導(dǎo)合釘;4-陰模;5-氣口;6-下模板; 7-推頂桿;8-制品;9-溢料縫縫不溢式壓模適合流動性較差的物料和深度較大的制品，投料量要準確，排氣不利。 半溢式模具兼具以上兩種特點。不溢式塑模示意圖1-陽模;2-陰模;3-制品;4-脫模桿;5-定位下模板無支承面半溢式塑模示意圖1-陽模;2-溢料槽;3-制品;4-陰模;A段為平直段4.4 模壓過程和操作 模壓成型工序：安放嵌件、加料、閉模、排氣、固化、脫模、模具清理 嵌件的安放 埋入塑料的部分要采用滾花、鉆孔或設(shè)有凸出的棱角、型槽等以保證連接牢靠 安放時要正確平穩(wěn) 嵌件材料收縮率要盡量與塑料相近 加料

7、加料方法：重量法，容量法，計數(shù)法。 閉模 陽模未觸及物料前要快，觸及物料后要放慢速度。 排氣閉模后需再將塑模松動少許時間，以便排出其中的氣體。一般一到兩次，20s/次 固化熱固性塑料依靠在型腔中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)達到固化定型的目的 脫模一般是靠推頂桿完成，帶嵌件的制品要先用專用工具將成型桿件擰脫，再行脫模 清理模具型腔用鋼刷或銅刷刮去殘留的塑料，并用壓縮空氣吹凈。 4.5 模壓成型的控制因素模壓壓力的作用模壓壓力的作用 使塑料在模腔內(nèi)流動；增加原料的密實性；克服樹脂在縮聚反應(yīng)中放出的低分子物和塑料中其它揮發(fā)物所產(chǎn)生的壓力，避免出現(xiàn)脹大，脫層等缺陷；使模具緊密閉合，從而使制品具有固定的尺寸，形狀和最小

8、毛邊；防止制品在冷卻時發(fā)生變形。 影響模壓壓力的因素影響模壓壓力的因素 物料流動性越小，固化速度趕快，物料的壓縮率越大時，所需模具壓力越大。 制品復(fù)雜，壓力越大。用不溢式塑模時，壓力與體積隨時間的變化示意圖施壓：陽模觸及塑料后，塑料受到的壓力上升，松散的塑料變?yōu)槊軐?，體積縮小；塑料受熱： 固化：塑料發(fā)生化學收縮，壓力重下降； 壓力解除：壓力解除后制品體積會因彈性回復(fù)而有所增加； 制品冷卻：制品體積因冷卻而下降； 模壓溫度的作用使物料熔融流動充滿型腔；提供固化所需熱量。 調(diào)節(jié)和控制模溫的原則：保證充模固化定型并盡可能縮短模塑周期 一般模壓溫度越高，模塑周期越短。對于厚壁制品，應(yīng)適當降低模壓溫度，

9、以防表面過熱，而內(nèi)部得不到應(yīng)有的固化。模溫與物料是否預(yù)熱有關(guān)，預(yù)熱料內(nèi)外溫度均勻，塑料流動性好，模壓溫度可比不預(yù)熱的高些。其它影響因素還有如材料的形態(tài)、成型物料的固化特征等，應(yīng)確保各部位物料的溫度均勻。 模壓時間模壓時間模壓時間是指熔融體充滿型腔到固化定型所需時間，一般提高模溫，可縮短模壓時間。模具溫度不變，壁厚增加，時間延長。另外還受預(yù)熱、固化速率、制品壁厚等因素影響。通常，模壓壓力、溫度和時間三者并不是獨立的，實際生產(chǎn)中一般是憑經(jīng)驗確定三個參數(shù)中的一個，再由試驗調(diào)整其它兩個，若效果不好，再對已確定的參數(shù)進行。4.6 模壓成型不正?，F(xiàn)象及解決方案不正?，F(xiàn)象 產(chǎn)生原因 解決辦法 制品表面起泡和內(nèi)部鼓起 、壓縮粉中的水分及揮發(fā)物含量過多、模具溫度過低或過高、成型壓力過低、保持溫度時間過長或過短、模具內(nèi)有其它氣體、材料壓縮率太大、含空氣量過多、加壓不均勻、將壓塑粉干燥和預(yù)熱、調(diào)節(jié)好溫度、增加成型壓力、延長固化時間、閉模時緩慢和加壓模具、物料先預(yù)熱，改變加料方式、改進加壓裝置制品欠壓有缺料現(xiàn)象 、塑料流動性過小、加料少、加壓時物料溢出模具、壓力不足、模具溫度過高，以致存料過早固化、改用流動性大的物料、加大加料量、增加壓力、調(diào)節(jié)壓力、加速閉模、降低成型溫度毛料（飛邊）過厚 、加料過長、物料流動性太小、模具設(shè)計不合理、模