壓注、壓縮工藝設(shè)備

1、52 壓縮成型原理及工藝壓縮成型原理及工藝 壓縮成型（又稱壓縮成型（又稱壓塑成型、壓制成型、壓塑成型、壓制成型、模壓成型或壓縮模塑模壓成型或壓縮模塑）是塑料加工工業(yè)中出）是塑料加工工業(yè)中出現(xiàn)較早，并一直得到廣泛應(yīng)用的成型方法?，F(xiàn)較早，并一直得到廣泛應(yīng)用的成型方法。目前主要用于目前主要用于熱固性熱固性塑料制品的生產(chǎn)，同時(shí)塑料制品的生產(chǎn)，同時(shí)作為熱塑性塑料注射成型工藝的補(bǔ)充，在某作為熱塑性塑料注射成型工藝的補(bǔ)充，在某些熱塑性塑料及制品如些熱塑性塑料及制品如聚四氟乙烯、聚氯乙聚四氟乙烯、聚氯乙烯硬板及增強(qiáng)塑料烯硬板及增強(qiáng)塑料的成型加工上也得到廣泛的成型加工上也得到廣泛使用。使用。 521 壓縮成型原

2、理及特點(diǎn)壓縮成型原理及特點(diǎn) 壓縮成型的原理如圖壓縮成型的原理如圖5-15所示。所示。 1凸模固定板凸模固定板 2上凸模上凸模 3凹模凹模 4下凸模下凸模 5凸模固定板凸模固定板 6墊板墊板 壓縮成型與注射成型相比的優(yōu)點(diǎn)是：壓縮成型與注射成型相比的優(yōu)點(diǎn)是：1.1.無澆注系統(tǒng)，耗料少；無澆注系統(tǒng)，耗料少；2.2.設(shè)備使用及模具較簡單；設(shè)備使用及模具較簡單；3.3.易于成型流動(dòng)性較差如以纖維為填料的塑料；易于成型流動(dòng)性較差如以纖維為填料的塑料；4.4.制品收縮率小，變形小，各向性能比較均勻；制品收縮率小，變形小，各向性能比較均勻；5.5.能成型面積大、厚度又比較小的大型扁平制品。能成型面積大、厚度又

3、比較小的大型扁平制品。缺點(diǎn)是：缺點(diǎn)是：1.1.生產(chǎn)周期長，效率低；生產(chǎn)周期長，效率低；2.2.不易成型尺寸精度要求較高、形狀復(fù)雜、壁厚相不易成型尺寸精度要求較高、形狀復(fù)雜、壁厚相差較大及帶有精細(xì)易斷嵌件的制品；差較大及帶有精細(xì)易斷嵌件的制品；3.3.勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)條件較差；勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)條件較差；4.4.模具壽命較短。模具壽命較短。 522 壓縮成型工藝過程壓縮成型工藝過程 壓縮成型工藝過程主要包括預(yù)壓、預(yù)熱和壓縮成型工藝過程主要包括預(yù)壓、預(yù)熱和干燥、嵌件的安放、加料、閉模、排氣、固化、干燥、嵌件的安放、加料、閉模、排氣、固化、脫模、清理模具、制品后處理等。

4、脫模、清理模具、制品后處理等。 1預(yù)壓預(yù)壓 在壓縮成型前，將松散的粉狀或纖維狀的在壓縮成型前，將松散的粉狀或纖維狀的熱固性塑料在室溫下預(yù)先用冷壓法（即模具不熱固性塑料在室溫下預(yù)先用冷壓法（即模具不加熱）壓成重量一定、形狀一致的密實(shí)體的過加熱）壓成重量一定、形狀一致的密實(shí)體的過程稱為預(yù)壓，所得到的物體稱為預(yù)壓物（或壓程稱為預(yù)壓，所得到的物體稱為預(yù)壓物（或壓錠、型坯、壓片）。錠、型坯、壓片）。 預(yù)壓的作用主要有：預(yù)壓的作用主要有：（1）加料快而準(zhǔn)確。避免加料過多或不足而造成）加料快而準(zhǔn)確。避免加料過多或不足而造成的殘次品。的殘次品。（2）減小模具的加料室，降低模具制造成本。）減小模具的加料室，降低

5、模具制造成本。（3）減少物料中的空氣含量，加快物料中的熱傳）減少物料中的空氣含量，加快物料中的熱傳導(dǎo)速度，提高了預(yù)壓物的預(yù)熱溫度，縮短預(yù)熱和固導(dǎo)速度，提高了預(yù)壓物的預(yù)熱溫度，縮短預(yù)熱和固化時(shí)間，減少制品中的氣泡含量，提高制品質(zhì)量?；瘯r(shí)間，減少制品中的氣泡含量，提高制品質(zhì)量。（4）采用與制品相似的預(yù)壓物有利于模壓較大的）采用與制品相似的預(yù)壓物有利于模壓較大的制品。制品。（5）避免壓縮粉的飛揚(yáng)，改善了勞動(dòng)條件。）避免壓縮粉的飛揚(yáng)，改善了勞動(dòng)條件。 2預(yù)熱和干燥預(yù)熱和干燥 采用預(yù)熱的熱固性塑料進(jìn)行模壓有以下優(yōu)點(diǎn)：采用預(yù)熱的熱固性塑料進(jìn)行模壓有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）縮短了模塑周期，提高了生產(chǎn)率。）縮短了模塑

6、周期，提高了生產(chǎn)率。（2）增進(jìn)了制品固化的均勻性，進(jìn)而提高了制品）增進(jìn)了制品固化的均勻性，進(jìn)而提高了制品的物理機(jī)械性能。的物理機(jī)械性能。 （3）提高了塑料的流動(dòng)性，減小了制品的塑料損）提高了塑料的流動(dòng)性，減小了制品的塑料損耗、收縮率和內(nèi)應(yīng)力，提高了制品的穩(wěn)定性、表耗、收縮率和內(nèi)應(yīng)力，提高了制品的穩(wěn)定性、表面光潔度及成品率。面光潔度及成品率。（4）降低了成型壓力，提高了設(shè)備利用率（用?。┙档土顺尚蛪毫?，提高了設(shè)備利用率（用小噸位的壓機(jī)模壓較大的制品）。噸位的壓機(jī)模壓較大的制品）。 圖圖5-16 熱固性塑料流動(dòng)性與預(yù)熱時(shí)間的關(guān)系曲線圖熱固性塑料流動(dòng)性與預(yù)熱時(shí)間的關(guān)系曲線圖 3嵌件的安放嵌件的安放

7、嵌件通常是作為制品中導(dǎo)電部分或使制品與其嵌件通常是作為制品中導(dǎo)電部分或使制品與其它物體結(jié)合用的，常用的嵌件有軸套、軸帽、螺釘它物體結(jié)合用的，常用的嵌件有軸套、軸帽、螺釘和接線柱等。和接線柱等。 4加料加料 在模具內(nèi)加入模壓制品所需分量塑料的操作為在模具內(nèi)加入模壓制品所需分量塑料的操作為加料。加料前應(yīng)仔細(xì)檢查型腔，清除異物和污漬，加料。加料前應(yīng)仔細(xì)檢查型腔，清除異物和污漬，加料時(shí)應(yīng)根據(jù)型腔的形狀對塑料流動(dòng)阻力大的部位加料時(shí)應(yīng)根據(jù)型腔的形狀對塑料流動(dòng)阻力大的部位多加些料，對嵌件周圍的粉料應(yīng)預(yù)先壓緊，防止塑多加些料，對嵌件周圍的粉料應(yīng)預(yù)先壓緊，防止塑料受壓流動(dòng)時(shí)沖擊嵌件。料受壓流動(dòng)時(shí)沖擊嵌件。 加料

8、準(zhǔn)確。加料準(zhǔn)確。5閉模閉模 加料完畢后即進(jìn)行閉模，當(dāng)模具沒完全加料完畢后即進(jìn)行閉模，當(dāng)模具沒完全閉合前，合模的速度應(yīng)盡可能快，目的是縮閉合前，合模的速度應(yīng)盡可能快，目的是縮短模塑周期和避免塑料過早固化或過多降解。短模塑周期和避免塑料過早固化或過多降解。當(dāng)凸模觸及到塑料后，合模速度即行放慢當(dāng)凸模觸及到塑料后，合模速度即行放慢（當(dāng)然速度也不應(yīng)過慢），目的一是避免模（當(dāng)然速度也不應(yīng)過慢），目的一是避免模具中嵌件、各種成型桿或型腔遭到損壞，二具中嵌件、各種成型桿或型腔遭到損壞，二是可使模內(nèi)的氣體得到充分的排除。閉模所是可使模內(nèi)的氣體得到充分的排除。閉模所需的時(shí)間自幾秒至數(shù)十秒不等。需的時(shí)間自幾秒至數(shù)十

9、秒不等。6排氣排氣 成型熱固性塑料時(shí)，由于化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的成型熱固性塑料時(shí)，由于化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，常有水分和低分子物放出，因此在模具發(fā)生，常有水分和低分子物放出，因此在模具閉合后，待化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行到適當(dāng)時(shí)間時(shí)還閉合后，待化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行到適當(dāng)時(shí)間時(shí)還需要將模具需要將模具松動(dòng)片刻松動(dòng)片刻，以排除以上氣體，該工，以排除以上氣體，該工序稱為排氣。序稱為排氣。 7固化固化 熱塑性塑料的固化是將模具冷卻，以使制熱塑性塑料的固化是將模具冷卻，以使制品獲得相當(dāng)強(qiáng)度而不致在脫模時(shí)發(fā)生變形即可。品獲得相當(dāng)強(qiáng)度而不致在脫模時(shí)發(fā)生變形即可。熱固性塑料的固化是在規(guī)定模溫下保持一段時(shí)熱固性塑料的固化是在規(guī)定模溫下保持

10、一段時(shí)間，使其性能達(dá)到最佳為度。間，使其性能達(dá)到最佳為度。 8脫模脫模 固化后制品與模具分開的工序稱為脫模。固化后制品與模具分開的工序稱為脫模。 9清理模具清理模具 脫模后，須用脫模后，須用銅刷（或銅簽）銅刷（或銅簽）刮出留在模具刮出留在模具內(nèi)的塑料，然后再用壓縮空氣吹凈凸模和凹模，內(nèi)的塑料，然后再用壓縮空氣吹凈凸模和凹模，當(dāng)上述方法不能將模具清理干凈時(shí)，需用拋光劑當(dāng)上述方法不能將模具清理干凈時(shí)，需用拋光劑拭刷。拭刷。1010制品后處理制品后處理 后處理的溫度為高于成型溫度的后處理的溫度為高于成型溫度的10151015。 523 壓縮成型的工藝特性和影響因素壓縮成型的工藝特性和影響因素 壓縮成

11、型的工藝條件主要是成型（模壓縮成型的工藝條件主要是成型（模壓）壓力、成型（模壓）溫度和成型（模壓）壓力、成型（模壓）溫度和成型（模壓）時(shí)間。而其中成型溫度和成型時(shí)間又壓）時(shí)間。而其中成型溫度和成型時(shí)間又有著密切的關(guān)系有著密切的關(guān)系 圖圖5-17 熱固性塑料壓縮成型時(shí)體積熱固性塑料壓縮成型時(shí)體積-溫度溫度-壓力關(guān)系圖壓力關(guān)系圖 1成型壓力成型壓力 成型壓力是指壓縮成型時(shí)為迫使塑料充成型壓力是指壓縮成型時(shí)為迫使塑料充滿型腔和進(jìn)行固化而由壓力機(jī)通過模具對塑滿型腔和進(jìn)行固化而由壓力機(jī)通過模具對塑料所施加的壓力。其小于等于壓力機(jī)的最大料所施加的壓力。其小于等于壓力機(jī)的最大公稱壓力。公稱壓力。 其選取原則

12、：其選取原則：（1 1）塑料的流動(dòng)性越小、硬化速度越快、壓縮率大，塑料的流動(dòng)性越小、硬化速度越快、壓縮率大，所需要的成型壓力也越大；所需要的成型壓力也越大；（2 2）制品形狀復(fù)雜、深度大、薄壁和面積大時(shí)，所制品形狀復(fù)雜、深度大、薄壁和面積大時(shí)，所需要的成型壓力也越大；需要的成型壓力也越大；（3 3）當(dāng)壓制帶有布片、石棉纖維填料類的制品時(shí)，當(dāng)壓制帶有布片、石棉纖維填料類的制品時(shí)，所需的成型壓力也越大。所需的成型壓力也越大。 圖圖5-18 成型壓力與預(yù)熱溫度的關(guān)系示意圖成型壓力與預(yù)熱溫度的關(guān)系示意圖 5-42成型溫度成型溫度 成型溫度是指壓縮成型時(shí)所規(guī)定的模具成型溫度是指壓縮成型時(shí)所規(guī)定的模具溫度

13、。成型溫度并不等于模具型腔內(nèi)塑料熔溫度。成型溫度并不等于模具型腔內(nèi)塑料熔體的溫度體的溫度 熱固性塑料在壓縮成型時(shí)，模具溫度是熱固性塑料在壓縮成型時(shí)，模具溫度是影響其影響其塑化流動(dòng)塑化流動(dòng)及及固化成型固化成型的主要因素，它的主要因素，它決定著成型過程中決定著成型過程中交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)的速度，并影響的速度，并影響塑料的塑料的充模過程充模過程及制品的及制品的最終性能最終性能。 圖圖5 5-19 溫度與熱固性塑料熔體流動(dòng)性的關(guān)系溫度與熱固性塑料熔體流動(dòng)性的關(guān)系 成型過程中模具溫度的選擇要成型過程中模具溫度的選擇要適度適度，過高，過高雖會(huì)加快硬化速度，縮短固化時(shí)間，但往往會(huì)雖會(huì)加快硬化速度，縮短固化時(shí)間

14、，但往往會(huì)因因硬化速度太快硬化速度太快，使塑料熔體的，使塑料熔體的流動(dòng)性降低太流動(dòng)性降低太多多而導(dǎo)致而導(dǎo)致充模不滿充模不滿，特別是在成型形狀復(fù)雜、，特別是在成型形狀復(fù)雜、壁薄、深度大的制品時(shí)，這種弊病更為突出。壁薄、深度大的制品時(shí)，這種弊病更為突出。另外，過高的模溫還可能引發(fā)制品另外，過高的模溫還可能引發(fā)制品變色變色，表面，表面暗淡暗淡，內(nèi)外硬化速度不均而產(chǎn)生，內(nèi)外硬化速度不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)層，內(nèi)層的揮發(fā)物難以排除，致使制品在模具開啟時(shí)發(fā)的揮發(fā)物難以排除，致使制品在模具開啟時(shí)發(fā)生生膨脹、開裂、變形或翹曲膨脹、開裂、變形或翹曲等，甚至引起有機(jī)等，甚至引起有機(jī)填料的填料的分解分解，最終使制

15、品的力學(xué)性能降低。，最終使制品的力學(xué)性能降低。 但模溫也不能過低，過低的模溫不僅但模溫也不能過低，過低的模溫不僅使固化速度使固化速度慢慢，而且效果，而且效果差差，也會(huì)造成制，也會(huì)造成制品的品的灰暗灰暗，甚至表面發(fā)生，甚至表面發(fā)生腫脹腫脹，這是因?yàn)?，這是因?yàn)楣袒煌耆耐鈱邮懿蛔?nèi)部揮發(fā)物壓力固化不完全的外層受不住內(nèi)部揮發(fā)物壓力作用的結(jié)果。作用的結(jié)果。 成型厚度較大的制品時(shí)，宜采用成型厚度較大的制品時(shí)，宜采用降低降低模具溫度，延長成型時(shí)間模具溫度，延長成型時(shí)間的工藝規(guī)程。的工藝規(guī)程。 圖圖5-20 不同溫度下的流動(dòng)不同溫度下的流動(dòng)-固化曲線固化曲線溫度：溫度：T1 T2 T3 T4 T5 固化時(shí)

16、間：固化時(shí)間：t1 t2 t3 t4 t53成型時(shí)間成型時(shí)間 成型時(shí)間是成型時(shí)間是指從閉模加壓起，指從閉模加壓起，物料在模具內(nèi)升物料在模具內(nèi)升溫到固化脫模為溫到固化脫模為止的這段時(shí)間。止的這段時(shí)間。它直接影響制品它直接影響制品的成型周期和固的成型周期和固化度?；?。 圖圖5-21 模具溫度與成型周期的關(guān)系模具溫度與成型周期的關(guān)系 壓縮成型中制品容易出現(xiàn)的問題、原因及壓縮成型中制品容易出現(xiàn)的問題、原因及解決辦法見表解決辦法見表5-5。 本節(jié)要點(diǎn)：本節(jié)要點(diǎn)：1. 掌握壓縮成型原理及特點(diǎn)。掌握壓縮成型原理及特點(diǎn)。2. 掌握壓縮成型的優(yōu)缺點(diǎn)。掌握壓縮成型的優(yōu)缺點(diǎn)。3. 在壓縮成型中為什么要進(jìn)行排氣？在

17、壓縮成型中為什么要進(jìn)行排氣？4. 在清理模具時(shí)應(yīng)采用什么材質(zhì)的刷子？在清理模具時(shí)應(yīng)采用什么材質(zhì)的刷子？5. 在選擇壓縮成型模具溫度時(shí)應(yīng)注意什么問題？在選擇壓縮成型模具溫度時(shí)應(yīng)注意什么問題？53 壓注成型原理及工藝壓注成型原理及工藝 壓注成型（壓注成型（又稱壓鑄成型、傳遞成型又稱壓鑄成型、傳遞成型），是），是將塑料加入到獨(dú)立于型腔之外的加料室內(nèi)，經(jīng)初將塑料加入到獨(dú)立于型腔之外的加料室內(nèi)，經(jīng)初步受熱后在液壓機(jī)壓力作用下，通過壓料柱塞將步受熱后在液壓機(jī)壓力作用下，通過壓料柱塞將塑料熔體經(jīng)由澆注系統(tǒng)壓入已經(jīng)封閉的型腔，在塑料熔體經(jīng)由澆注系統(tǒng)壓入已經(jīng)封閉的型腔，在型腔內(nèi)迅速固化成為塑件的成型方法。壓注成

18、型型腔內(nèi)迅速固化成為塑件的成型方法。壓注成型是在改進(jìn)壓縮成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種成型是在改進(jìn)壓縮成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種成型方法，其主要用于方法，其主要用于熱固性熱固性塑料的成型加工。塑料的成型加工。 531 壓注成型原理和特點(diǎn)壓注成型原理和特點(diǎn) 其成型原理如圖其成型原理如圖5-22所示所示 1柱塞柱塞 2加料腔加料腔 3上模板上模板 4凹模凹模 5型芯型芯 6型芯固定板型芯固定板 7下模座下模座 8澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) 9塑件塑件 與壓縮成型相比，其具有如下特點(diǎn)：與壓縮成型相比，其具有如下特點(diǎn)：（1）具有獨(dú)立于型腔之外的單獨(dú)加料室，而具有獨(dú)立于型腔之外的單獨(dú)加料室，而不是型腔的自然延伸，并經(jīng)

19、由澆注系統(tǒng)與型腔不是型腔的自然延伸，并經(jīng)由澆注系統(tǒng)與型腔相連。塑料在進(jìn)入型腔之前型腔已經(jīng)閉合，故相連。塑料在進(jìn)入型腔之前型腔已經(jīng)閉合，故而塑件的飛邊少而薄，塑件尺寸精度高。而塑件的飛邊少而薄，塑件尺寸精度高。（2）塑料在進(jìn)入型腔前已在加料室得到初步塑料在進(jìn)入型腔前已在加料室得到初步受熱塑化，當(dāng)其在柱塞壓力作用下快速流經(jīng)澆受熱塑化，當(dāng)其在柱塞壓力作用下快速流經(jīng)澆注系統(tǒng)時(shí)會(huì)因摩擦生熱使塑化得到進(jìn)一步加強(qiáng)，注系統(tǒng)時(shí)會(huì)因摩擦生熱使塑化得到進(jìn)一步加強(qiáng)，并迅速填充型腔和固化，因此，成型周期短，并迅速填充型腔和固化，因此，成型周期短，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，并利于壁厚變化較生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，并利于壁厚

20、變化較大和形狀復(fù)雜塑件的成型。大和形狀復(fù)雜塑件的成型。（3）由于柱塞的壓力不象壓縮成型一樣是直由于柱塞的壓力不象壓縮成型一樣是直接加在型腔中的塑料上的，因而對帶有細(xì)小嵌接加在型腔中的塑料上的，因而對帶有細(xì)小嵌件、多嵌件、或含有細(xì)長小孔的塑件成型有利。件、多嵌件、或含有細(xì)長小孔的塑件成型有利。而對于含有纖維狀填料的塑料，由于在經(jīng)過澆而對于含有纖維狀填料的塑料，由于在經(jīng)過澆注系統(tǒng)時(shí)纖維狀填料會(huì)受到較強(qiáng)的摩擦剪切作注系統(tǒng)時(shí)纖維狀填料會(huì)受到較強(qiáng)的摩擦剪切作用而發(fā)生斷裂，故有損于該類塑料塑件的力學(xué)用而發(fā)生斷裂，故有損于該類塑料塑件的力學(xué)性能，特別是沖擊強(qiáng)度。性能，特別是沖擊強(qiáng)度。（4）塑件的收縮率大于壓

21、縮成型，各向異性塑件的收縮率大于壓縮成型，各向異性明顯。適于粉狀、粒狀、碎屑狀、纖維狀、團(tuán)明顯。適于粉狀、粒狀、碎屑狀、纖維狀、團(tuán)塊狀，但不適于片狀塑料的成型。塊狀，但不適于片狀塑料的成型。 （5）塑料的流動(dòng)性要好，所需成型壓力較高，塑料的流動(dòng)性要好，所需成型壓力較高，塑料的耗量比壓縮成型大。塑料的耗量比壓縮成型大。（6）模具磨損也較小。但壓注所用模具結(jié)構(gòu)較模具磨損也較小。但壓注所用模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，模具制造成本高，成型塑料浪費(fèi)較大，復(fù)雜，模具制造成本高，成型塑料浪費(fèi)較大，塑料因有澆口痕跡，使整修工作量大，成型工塑料因有澆口痕跡，使整修工作量大，成型工藝條件較壓縮成型要求嚴(yán)格，操作難度大。藝條件較壓縮成型要求嚴(yán)格，操作難度大。532 壓注成型的工藝過程及工藝條件壓注成型的工藝過程及工藝條件 壓注成型的工藝過程和壓縮成型基本相壓注成型的工藝過程和壓縮成型基本相似，只是操作細(xì)節(jié)略有差異，壓縮成型過程似，只是操作細(xì)節(jié)略有差異，壓縮成型過程是先加料后合模，而壓注成型則是先合模再是