非金屬材料與復(fù)合材料的成形

1、1第第5 5章章 非金屬材料與復(fù)合材料的成形非金屬材料與復(fù)合材料的成形 非金屬材料成形特點(diǎn):非金屬材料可以是流態(tài)成形，也可以是固態(tài)成形，成非金屬材料可以是流態(tài)成形，也可以是固態(tài)成形，成形方法靈活多樣，可以制成形狀復(fù)雜的零件。形方法靈活多樣，可以制成形狀復(fù)雜的零件。非金屬材料的成形通常是在較低溫度下成形，成形工非金屬材料的成形通常是在較低溫度下成形，成形工藝較簡便。藝較簡便。1.1. 非金屬材料的成形一般要與材料的生產(chǎn)工藝相結(jié)合。非金屬材料的成形一般要與材料的生產(chǎn)工藝相結(jié)合。2第第5 5章章 非金屬材料與復(fù)合材料的成形非金屬材料與復(fù)合材料的成形 本章要點(diǎn)：工程塑料及成形工程塑料及成形橡膠及成形橡

2、膠及成形膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝工業(yè)陶瓷及成形工業(yè)陶瓷及成形復(fù)合材料及其成形復(fù)合材料及其成形35-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 一、塑料的組成及特點(diǎn)一、塑料的組成及特點(diǎn)組成：組成：合成樹脂、添加劑（填料、增強(qiáng)材料、增塑劑、固化 劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑、阻然劑）2050%特點(diǎn)：特點(diǎn)：密度小、耐腐蝕、電絕緣性、耐磨和減磨性好、成型性好缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：強(qiáng)度硬度低、耐熱性差、易老化、易蠕變二、常用工程塑料二、常用工程塑料 熱塑性塑料熱塑性塑料 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酰氨（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、ABS塑料、聚四氟乙烯

3、（F-4） 2. 熱固性塑料熱固性塑料 酚醛塑料（PF）、氨基塑料（UF）、環(huán)氧塑料（EP）45-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 性能指標(biāo)密度gcm3拉伸強(qiáng)度Mpa伸長率%沖擊韌度kJm-2體積電阻率線脹系數(shù)10-5低壓PE0.940.96101615100103010161113PP0.900.9130392002.22.510161012硬質(zhì)PVC1.351.453556240221081016518.5PS1.041.0935847.07.50.51.0101868ABS1.053557053101610尼龍61.131.15547815025030110147.9807均

4、POM1.4370157.61014810PC1.181.206670501006475101667F-42.102.2016322004001017101810有機(jī)玻璃1.171.1955772.56.0121410157.03. 部分塑料的性能部分塑料的性能55-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 三、工程塑料的成形三、工程塑料的成形塑料制品的生產(chǎn)流程塑料制品的生產(chǎn)流程塑料制品生產(chǎn)系統(tǒng)的組成塑料制品生產(chǎn)系統(tǒng)的組成其中，其中，成形是成形是塑料制塑料制品生產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)65-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 1、工程塑料的成形性能及影響因素、工程塑料的成形性能及影響

5、因素工程塑料對(duì)各種成形方法、成形工藝及模具結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力叫做成形性能。成形性能的好壞直接影響成形加工方法的選擇、加工的難易程度和塑料制品的質(zhì)量和成本，同時(shí)還影響生產(chǎn)效率等。影響成形性能的因素主要有： 粘度 收縮性 吸濕性 定向作用75-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 粘度及其影響因素工程塑料在成形過程中，絕大多數(shù)處于粘流態(tài)，因?yàn)樗芰显谶@種狀態(tài)下易于流動(dòng)和變形。在成形過程中應(yīng)根據(jù)塑料的種類、成形工藝、成形方法、成形設(shè)備等選取合適的粘度。影響粘度的主要因素：聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量、溫度收縮率及其影響因素影響收縮率的主要因素：塑料的種類、制品形狀、成形工藝條件等吸濕性塑料中各種添加劑對(duì)水

6、的敏感程度定向作用塑料中細(xì)而長的纖維狀填料和聚合物本身成形時(shí)會(huì)順著流動(dòng)的方向做平行的排列85-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 2、工程塑料的成形方法、工程塑料的成形方法部分塑料對(duì)成形方法的適應(yīng)性部分塑料對(duì)成形方法的適應(yīng)性95-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 （1）注射成形）注射成形注射成型又稱注塑模塑或注射法。注射成型又稱注塑模塑或注射法。應(yīng)用：應(yīng)用：熱塑性塑料（是熱塑性塑料的重要的成型方法之一）。及少用于熱固性塑料的成型。特點(diǎn)特點(diǎn)：生產(chǎn)率高、周期短、對(duì)熱塑性塑料的適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)中易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、能一次成型形狀復(fù)雜、精度高、帶有嵌件的塑料制品。注射成型設(shè)備：注射成型

7、設(shè)備：柱塞式注射機(jī)或螺旋式注射機(jī)105-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 注射成型注射成型115-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 （2）擠壓成型）擠壓成型又稱擠出成形或擠塑成形，他與金屬壓力加工中的金屬型材擠又稱擠出成形或擠塑成形，他與金屬壓力加工中的金屬型材擠壓原理相同，常用于熱塑性塑料壓原理相同，常用于熱塑性塑料“等截面型材等截面型材”的生產(chǎn)。的生產(chǎn)。擠出成型擠出成型125-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 （3）吹塑成形）吹塑成形它是借助壓縮空氣，使處于高彈態(tài)或粘流態(tài)的中空塑料型坯它是借助壓縮空氣，使處于高彈態(tài)或粘流態(tài)的中空塑料型坯發(fā)生吹脹變形，然后

8、經(jīng)冷卻定型獲得塑料制品的方法。塑料發(fā)生吹脹變形，然后經(jīng)冷卻定型獲得塑料制品的方法。塑料型坯可用注射成形或用擠出成形的方法獲得。吹塑成形的設(shè)型坯可用注射成形或用擠出成形的方法獲得。吹塑成形的設(shè)備是注射機(jī)、擠出機(jī)、模具系統(tǒng)。備是注射機(jī)、擠出機(jī)、模具系統(tǒng)。 吹塑成形吹塑成形135-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 （4）壓制成形）壓制成形壓制成形又稱壓縮成型壓制成形又稱壓縮成型或模壓成形，通常用于或模壓成形，通常用于熱固性塑料的成形。如熱固性塑料的成形。如酚醛塑料、氨基塑料制酚醛塑料、氨基塑料制品幾乎都是壓制成形的。品幾乎都是壓制成形的。壓制成形多為間歇成形，壓制成形多為間歇成形，周期長

9、，效率低，勞動(dòng)周期長，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?；?。 壓制成形過程示意圖壓制成形過程示意圖壓制成形壓制成形145-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 塑料的澆鑄成形是借鑒液態(tài)金屬澆鑄成型的方法而形成的。塑料的澆鑄成形是借鑒液態(tài)金屬澆鑄成型的方法而形成的。其成型過程是將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料（通常是單體經(jīng)初步聚合其成型過程是將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料（通常是單體經(jīng)初步聚合或縮聚的漿狀物或聚合物與單體的溶液等）注入一定的模具中或縮聚的漿狀物或聚合物與單體的溶液等）注入一定的模具中并使其固化（完成聚合或縮聚反應(yīng)），從而獲得與模具型腔相并使其固化（完成聚合或縮聚反應(yīng)），從

10、而獲得與模具型腔相吻合的塑料制品。吻合的塑料制品。 澆鑄成型的生產(chǎn)澆鑄成型的生產(chǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)：投資小（因澆鑄成型時(shí)不施加壓力，：投資?。ㄒ驖茶T成型時(shí)不施加壓力，對(duì)模具和設(shè)備的強(qiáng)度要求不高），產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力低，對(duì)產(chǎn)品的尺對(duì)模具和設(shè)備的強(qiáng)度要求不高），產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力低，對(duì)產(chǎn)品的尺寸限制較小，可生產(chǎn)大型制品。缺點(diǎn)是成型周期長，制品的尺寸限制較小，可生產(chǎn)大型制品。缺點(diǎn)是成型周期長，制品的尺寸準(zhǔn)確性較低。寸準(zhǔn)確性較低。 （5）澆鑄成形）澆鑄成形155-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 3、塑料制品的加工、塑料制品的加工塑料制品的加工是指塑料制品成形后的再加工，亦稱二次加工。主要有機(jī)械、接合和表面處理等。

11、 165-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 4、典型塑料模具、典型塑料模具175-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 根據(jù)模具上各部件的作用不同，一般注塑模可由以下幾個(gè)部分組成： 1)1)成型零部件成型零部件 成型零部件是指定、動(dòng)模部分中組成型腔的零件。通常由凸模（或型芯）、凹模、鑲件等組成，合模時(shí)構(gòu)成型腔，用于填充塑料熔體，它決定塑件的形狀和尺寸。 2)2)澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的通道，它由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 185-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 3)3)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為動(dòng)模與定模

12、之間的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)兩類。前者是保證動(dòng)模和定模在合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)合，以保證塑件形狀和尺寸的精確度；后者是避免頂出過程中推出板歪斜而設(shè)置的。 4)4)脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu) 用于開模時(shí)將塑件從模具中脫出的裝置，又稱頂出機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式很多，常見的有頂桿脫模機(jī)構(gòu)、推板脫模機(jī)構(gòu)和推管脫模機(jī)構(gòu)等。195-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 5)5)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件上的側(cè)向有凹凸形狀的孔或凸臺(tái)時(shí)，就需要有側(cè)向的凸?；蛐托緛沓尚?。在開模推出塑件之前，必須先將側(cè)向凸?；騻?cè)向型芯從塑件上脫出或抽出，塑件才能順利脫模。使側(cè)向凸?；騻?cè)向型芯移動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)205

13、-1 5-1 工程塑料及其成形工程塑料及其成形 6)6)加熱和冷卻系統(tǒng)加熱和冷卻系統(tǒng) 為了滿足注塑工藝對(duì)模具的溫度要求，必須對(duì)模具溫度進(jìn)行控制，所以模具常常設(shè)有冷卻系統(tǒng)并在模具內(nèi)部或四周安裝加熱元件。冷卻系統(tǒng)一般在模具上開冷卻水道。 7)7)排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng) 在注塑成型過程中，為了將型腔內(nèi)的空氣排出，常常需要開設(shè)排氣系統(tǒng)，通常是在分型面上有目的地開設(shè)若干條溝槽，或利用模具的推桿或型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣。小型塑件的排氣量不大，因此可直接利用分型面排氣，而不必另設(shè)排氣槽。 8)8)其它零部件其它零部件 如用來固定、支承成型零部件或起定位和限位作用的零部件等。模具的裝配過程模具的裝配過程2

14、15-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 橡膠是一種高彈性的高分子材料,彈性伸長率可達(dá)百分之幾百。由于橡膠具有柔軟性、彈性、粘彈性，因此在振動(dòng)、交變應(yīng)力等的周期作用下，可產(chǎn)生滯后損失，表現(xiàn)出明顯緩沖、減振作用。另外其氣密性、防水性優(yōu)良。1、橡膠的分類、橡膠的分類橡膠分為天然橡膠天然橡膠和合成橡膠合成橡膠。天然橡膠主要來源于三葉橡膠樹，當(dāng)這種橡膠樹的表皮被割開時(shí)，就會(huì)流出乳白色的汁液，稱為膠乳，膠乳經(jīng)凝聚、洗滌、成型、干燥即得天然橡膠。合成橡膠是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（單體）可以合成出不同種類的橡膠 225-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 2、橡膠制品的組成、橡膠制品的組

15、成235-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 3、常用的橡膠材料、常用的橡膠材料245-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 4、橡膠制品的成形技術(shù)、橡膠制品的成形技術(shù)（1 1）橡膠的壓制成形）橡膠的壓制成形1 1）壓制成形工藝流程）壓制成形工藝流程 塑煉混煉制坯片材、管材、型材裁切模壓硫化修邊檢驗(yàn)成品255-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 關(guān)鍵工序：關(guān)鍵工序：塑煉塑煉 在一定的溫度下利用機(jī)械擠壓、輥軋等方法，使生膠分子鏈斷鏈，使其由強(qiáng)韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?、具有可塑性的狀態(tài)的加工工藝過程?；鞜捇鞜?為了提高橡膠制品的使用性能，改進(jìn)橡膠的工藝性能和降低成本，將各種配合劑混入生膠中，制成

16、質(zhì)量均勻的混煉膠的工藝過程。模壓硫化模壓硫化 它包括加料、閉模、硫化、起模和模具清理等步驟。膠料經(jīng)閉模加熱加壓后成形，經(jīng)過硫化使膠料分子交聯(lián)，成為具有高彈性的橡膠制品。265-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 2 2）壓制工藝）壓制工藝 橡膠壓制成形工藝的關(guān)鍵是控制模壓硫化過程。硫化過程控制的主要參數(shù)是硫化溫度、壓力和時(shí)間等。硫化溫度 橡膠發(fā)生硫化反應(yīng)的基本條件。硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率就高。但是硫化溫度過高會(huì)使橡膠高分子鏈裂解，從而使橡膠的強(qiáng)度、韌度下降，因此硫化溫度不宜過高。 硫化時(shí)間 在硫化過程中，硫化膠的各項(xiàng)物理、力學(xué)性能達(dá)到或接近最佳點(diǎn)時(shí)，此種硫化程度稱為正硫化或最宜硫化

17、。在一定溫度下達(dá)到正硫化所需的硫化時(shí)間稱為正硫化時(shí)間，一定的硫化溫度對(duì)應(yīng)有一定的正硫化時(shí)間。硫化時(shí)間決定硫化程度，通常制品的尺寸越大或越厚，所需硫化的時(shí)間越長。 275-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 硫化壓力 為使膠料能夠流動(dòng)充滿型腔，并使膠料中的氣體排出，應(yīng)有足夠的硫化壓力 。增加壓力能提高橡膠的力學(xué)性能，延長制品的使用壽命。但是，過高的壓力會(huì)加速分子的降解作用，反而會(huì)使橡膠的性能降低。對(duì)硫化壓力的選取應(yīng)考慮膠料的配方、可塑性、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)等因素。3 3）壓制模具）壓制模具 橡膠壓制模與一般塑料壓塑模結(jié)構(gòu)相同。但橡膠模有自身特殊的要求,在設(shè)計(jì)時(shí)要注意：測溫孔測溫孔 硫化溫度的誤差應(yīng)控制

18、在+2范圍，在壓制模型腔附近必須設(shè)置測溫孔。流膠槽流膠槽 由于在加料時(shí)一般有5%10%的余量，為保證制品精度，在型腔周圍設(shè)置流膠槽，使多余的膠料排出。 輪胎硫化動(dòng)畫輪胎硫化動(dòng)畫285-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 （2 2） 橡膠注射成形橡膠注射成形1 1）橡膠注射成形工藝過程）橡膠注射成形工藝過程 橡膠注射成形是在專門的橡膠注射機(jī)上進(jìn)行的。橡膠注射成形的工藝過程主要包括膠料的預(yù)熱塑化、注射、保壓、硫化、脫模和修邊等工序。2 2）注射成形工藝條件）注射成形工藝條件 注射成形工藝條件主要有料筒溫度、注射溫度、注射壓力、模具溫度和成形時(shí)間。料筒溫度料筒溫度 膠料在料筒中加熱塑化，在一定溫度

19、范圍內(nèi)，提高料筒溫度可以使膠料的粘度下降，流動(dòng)性增加，有利于膠料的成形。 295-2 5-2 橡膠及其成形橡膠及其成形 注射溫度注射溫度 膠料除受料筒的加熱外，在注射過程中還受到膠料除受料筒的加熱外，在注射過程中還受到摩擦熱，故膠料的注射溫度均高于料筒溫度。注射溫度高摩擦熱，故膠料的注射溫度均高于料筒溫度。注射溫度高硫化時(shí)間短，易出現(xiàn)焦燒。因此在不產(chǎn)生焦燒的情況下，硫化時(shí)間短，易出現(xiàn)焦燒。因此在不產(chǎn)生焦燒的情況下，盡可能使溫度接近模具溫度。盡可能使溫度接近模具溫度。注射壓力注射壓力 注射時(shí)螺桿或柱塞施于膠料單位面積的力。注注射時(shí)螺桿或柱塞施于膠料單位面積的力。注射壓力大，有利于膠料充模和硫化。

20、射壓力大，有利于膠料充模和硫化。模具溫度模具溫度 在注射成形中，由于膠料在充型前已經(jīng)具有較在注射成形中，由于膠料在充型前已經(jīng)具有較高的溫度，充型之后能迅速硫化，表層與內(nèi)部的溫差小，高的溫度，充型之后能迅速硫化，表層與內(nèi)部的溫差小，故模具溫度較壓制成形的高。故模具溫度較壓制成形的高。成形時(shí)間成形時(shí)間 指完成一次成形過程所需時(shí)間。它是動(dòng)作時(shí)間指完成一次成形過程所需時(shí)間。它是動(dòng)作時(shí)間與硫化時(shí)間之和。與硫化時(shí)間之和。 米其林輪胎制造過程米其林輪胎制造過程305-3 5-3 膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝 膠粘劑是一種能將同種或不同種材料粘合在一起并在膠接膠粘劑是一種能將同種或不同種材料粘合在

21、一起并在膠接面有足夠強(qiáng)度的物質(zhì)。能起膠接、固定、密封、浸滲和修復(fù)的面有足夠強(qiáng)度的物質(zhì)。能起膠接、固定、密封、浸滲和修復(fù)的作用。粘接與鉚接、焊接并列為三種主要連接工藝。作用。粘接與鉚接、焊接并列為三種主要連接工藝。 膠粘劑可以膠接塑料制品，還可以在金屬膠粘劑可以膠接塑料制品，還可以在金屬金屬、塑料金屬、塑料金屬金屬金屬金屬陶瓷等各類同種或異類材料之間進(jìn)行膠接。膠接技陶瓷等各類同種或異類材料之間進(jìn)行膠接。膠接技術(shù)在某些領(lǐng)域已逐步替代傳統(tǒng)的連接技術(shù)術(shù)在某些領(lǐng)域已逐步替代傳統(tǒng)的連接技術(shù)焊接、鉚接、螺焊接、鉚接、螺栓連接等。栓連接等。315-3 5-3 膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝一、膠接技

22、術(shù)的特點(diǎn)一、膠接技術(shù)的特點(diǎn)可以膠接任何材料、各種形狀截面的零部件；可以膠接任何材料、各種形狀截面的零部件；應(yīng)力分布均勻，不存在局部高應(yīng)力區(qū)，受振時(shí)膠接處不會(huì)遭應(yīng)力分布均勻，不存在局部高應(yīng)力區(qū)，受振時(shí)膠接處不會(huì)遭受破壞，耐疲勞強(qiáng)度高；受破壞，耐疲勞強(qiáng)度高；膠接件表面光滑，密封性好；膠接件表面光滑，密封性好；經(jīng)膠接的零部件可以獲得某些特殊性能，如導(dǎo)電性、絕緣性、經(jīng)膠接的零部件可以獲得某些特殊性能，如導(dǎo)電性、絕緣性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)磁性等；導(dǎo)熱性、導(dǎo)磁性等；膠接工藝簡單，生產(chǎn)率高，成本低。膠接工藝簡單，生產(chǎn)率高，成本低。有機(jī)膠膠接強(qiáng)度較低，耐溫性差，易老化失效。有機(jī)膠膠接強(qiáng)度較低，耐溫性差，易老化失效。3

23、25-3 5-3 膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝二、膠粘劑的分類及其作用二、膠粘劑的分類及其作用335-3 5-3 膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝三、膠接工藝三、膠接工藝膠接方法的基本工藝過程膠接方法的基本工藝過程1 1）接頭設(shè)計(jì)）接頭設(shè)計(jì) 根據(jù)零部件的結(jié)構(gòu)、受力特征和使用的環(huán)境條件根據(jù)零部件的結(jié)構(gòu)、受力特征和使用的環(huán)境條件進(jìn)行接頭的形式、尺寸的設(shè)計(jì)。進(jìn)行接頭的形式、尺寸的設(shè)計(jì)。345-3 5-3 膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝2 2）選擇膠接劑）選擇膠接劑 膠接劑的選擇原則膠接劑的選擇原則根據(jù)被膠接物的材料種類、性質(zhì)和受力情況進(jìn)行選擇。大多數(shù)膠接劑對(duì)金屬根據(jù)被膠

24、接物的材料種類、性質(zhì)和受力情況進(jìn)行選擇。大多數(shù)膠接劑對(duì)金屬材料的膠接有較好的適應(yīng)性，對(duì)不同材料間的膠接應(yīng)考慮它們的熱膨脹系數(shù)材料的膠接有較好的適應(yīng)性，對(duì)不同材料間的膠接應(yīng)考慮它們的熱膨脹系數(shù)和固化溫度，應(yīng)選擇兩種材料都適用的膠接劑。受力大的，應(yīng)選擇強(qiáng)度高的和固化溫度，應(yīng)選擇兩種材料都適用的膠接劑。受力大的，應(yīng)選擇強(qiáng)度高的膠接劑，如環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠、聚氨脂等。膠接劑，如環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠、聚氨脂等。根據(jù)被膠接物的形狀、結(jié)構(gòu)和施工條件等情況進(jìn)行選擇。熱塑性塑料、橡膠根據(jù)被膠接物的形狀、結(jié)構(gòu)和施工條件等情況進(jìn)行選擇。熱塑性塑料、橡膠制品和電器零件等不能經(jīng)受高溫；大型零件移動(dòng)搬運(yùn)困難，加熱不便，應(yīng)避制品和電器零件等

25、不能經(jīng)受高溫；大型零件移動(dòng)搬運(yùn)困難，加熱不便，應(yīng)避免選擇高溫固化膠。一些薄而脆的零件，一般不能施加壓力，不應(yīng)選用加壓免選擇高溫固化膠。一些薄而脆的零件，一般不能施加壓力，不應(yīng)選用加壓固化膠。在流水線上應(yīng)選用室溫快干膠。在多道不同溫度的加工過程中，前固化膠。在流水線上應(yīng)選用室溫快干膠。在多道不同溫度的加工過程中，前道膠接工序應(yīng)采用耐溫性高的膠接劑，后道膠接工序采用耐溫性低膠接劑。道膠接工序應(yīng)采用耐溫性高的膠接劑，后道膠接工序采用耐溫性低膠接劑。應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性。在其他條件許可的前提下，應(yīng)盡可能選擇成本低、應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性。在其他條件許可的前提下，應(yīng)盡可能選擇成本低、施工方便、低毒或無毒的

26、膠接劑。施工方便、低毒或無毒的膠接劑。355-3 5-3 膠粘劑及粘接成型工藝膠粘劑及粘接成型工藝3 3）表面處理）表面處理 對(duì)于膠接接頭的強(qiáng)度要求較高、使用壽命要求較長的被膠接對(duì)于膠接接頭的強(qiáng)度要求較高、使用壽命要求較長的被膠接物，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行膠接前的處理，如機(jī)械打毛、清洗等。物，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行膠接前的處理，如機(jī)械打毛、清洗等。4 4）配膠）配膠 將組成膠接劑的粘料、固化劑和其他助劑按所需比例均勻攪拌將組成膠接劑的粘料、固化劑和其他助劑按所需比例均勻攪拌混合，有時(shí)還需將他們在烘烤箱或紅外線燈下預(yù)熱至混合，有時(shí)還需將他們在烘烤箱或紅外線燈下預(yù)熱至40-5040-50。5 5）裝配與涂膠）裝配

27、與涂膠 將被膠接物按所需位置進(jìn)行正確裝配或涂膠（有的涂膠在裝配將被膠接物按所需位置進(jìn)行正確裝配或涂膠（有的涂膠在裝配前），涂膠的方法有涂刷、輥涂、刀刮、注入等。前），涂膠的方法有涂刷、輥涂、刀刮、注入等。6 6）固化）固化 在一定的溫度和壓力下進(jìn)行固化。在一定的溫度和壓力下進(jìn)行固化。金屬粘接金屬粘接365-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形一、陶瓷材料的分類及性能一、陶瓷材料的分類及性能1 1常用工業(yè)陶瓷常用工業(yè)陶瓷 傳統(tǒng)陶瓷（普通陶瓷）傳統(tǒng)陶瓷（普通陶瓷） 近代陶瓷（特種陶瓷）近代陶瓷（特種陶瓷） 氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷 金屬陶瓷金屬陶

28、瓷 氧化物基金屬陶瓷、碳化物基金屬陶瓷、鋼結(jié)氧化物基金屬陶瓷、碳化物基金屬陶瓷、鋼結(jié) 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金新型陶瓷新型陶瓷375-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形區(qū)別區(qū)別傳統(tǒng)陶瓷傳統(tǒng)陶瓷新型陶瓷新型陶瓷原料原料天然礦物原料天然礦物原料人工精制合成原料（氧化物和非氧化物兩人工精制合成原料（氧化物和非氧化物兩大類）大類）成型成型注漿、可塑成型注漿、可塑成型為主為主注漿、壓制、熱壓注、注射、軋膜、等靜注漿、壓制、熱壓注、注射、軋膜、等靜壓成型為主壓成型為主燒結(jié)燒結(jié)溫度一般在溫度一般在1350以下，燃料以煤、以下，燃料以煤、油、氣為主油、氣為主結(jié)構(gòu)陶瓷常需結(jié)構(gòu)陶瓷常需1600左右高溫?zé)Y(jié)；功能

29、左右高溫?zé)Y(jié)；功能陶瓷需精確控制燒結(jié)溫度。燃料以電、氣、陶瓷需精確控制燒結(jié)溫度。燃料以電、氣、油為主油為主加工加工一般不需加工一般不需加工常需切割、打孔、研磨和拋光常需切割、打孔、研磨和拋光性能性能以外觀效果為以外觀效果為主主以內(nèi)在質(zhì)量為主，常呈現(xiàn)耐溫、耐磨、耐以內(nèi)在質(zhì)量為主，常呈現(xiàn)耐溫、耐磨、耐腐蝕和各種特殊性能腐蝕和各種特殊性能用途用途炊、餐具、陳設(shè)炊、餐具、陳設(shè)品品主要用于宇航、能源、冶金、交通、電子、主要用于宇航、能源、冶金、交通、電子、家電等行業(yè)家電等行業(yè)傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷的主要區(qū)別傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷的主要區(qū)別385-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形2 2陶瓷材料的性能陶

30、瓷材料的性能 彈性模量高、硬度高、塑性差、脆性大彈性模量高、硬度高、塑性差、脆性大 熔點(diǎn)高、耐熱性好、導(dǎo)熱性?。ń^緣）熔點(diǎn)高、耐熱性好、導(dǎo)熱性?。ń^緣） 導(dǎo)電性變化范圍大導(dǎo)電性變化范圍大 耐蝕性好耐蝕性好 氧化鋁透明陶瓷氧化鋁透明陶瓷395-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形二、陶瓷制品的生產(chǎn)過程二、陶瓷制品的生產(chǎn)過程1、坯料的準(zhǔn)備、坯料的準(zhǔn)備首先是利用物理、化學(xué)等方法對(duì)粉料進(jìn)行處理獲得所需要首先是利用物理、化學(xué)等方法對(duì)粉料進(jìn)行處理獲得所需要規(guī)格的規(guī)格的粉體粉體；然后按照瓷料的成分，將各種原料進(jìn)行；然后按照瓷料的成分，將各種原料進(jìn)行稱量稱量配料配料，配料后根據(jù)不同的成形方法，混合制備

31、成不同形式，配料后根據(jù)不同的成形方法，混合制備成不同形式的的坯料坯料。陶瓷制品的生產(chǎn)過程主要包括坯體成形前的陶瓷制品的生產(chǎn)過程主要包括坯體成形前的坯料準(zhǔn)備坯料準(zhǔn)備、坯體坯體成形成形、燒結(jié)燒結(jié)及及坯體的后續(xù)加工坯體的后續(xù)加工等內(nèi)容。等內(nèi)容。2.坯體成形坯體成形成形是將坯料制成具有一定形狀和規(guī)格的坯體。可采用澆成形是將坯料制成具有一定形狀和規(guī)格的坯體?？刹捎脻沧⒎ǔ尚?、擠壓成形、壓制成形。干燥注法成形、擠壓成形、壓制成形。干燥施鈾（浸鈾、施鈾（浸鈾、淋鈾、噴鈾）淋鈾、噴鈾）405-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形3、坯體的燒結(jié)、坯體的燒結(jié)燒結(jié)是對(duì)成形坯體進(jìn)行燒結(jié)是對(duì)成形坯體進(jìn)行低于熔點(diǎn)

32、的高溫加熱低于熔點(diǎn)的高溫加熱，使其內(nèi)部的粉體，使其內(nèi)部的粉體產(chǎn)生粘結(jié)，經(jīng)過物質(zhì)遷移導(dǎo)致致密化和高強(qiáng)度的過程。產(chǎn)生粘結(jié)，經(jīng)過物質(zhì)遷移導(dǎo)致致密化和高強(qiáng)度的過程。4、燒結(jié)后的后續(xù)加工、燒結(jié)后的后續(xù)加工陶瓷經(jīng)成形、燒結(jié)后，還可根據(jù)需要進(jìn)行后續(xù)精密加工，使之陶瓷經(jīng)成形、燒結(jié)后，還可根據(jù)需要進(jìn)行后續(xù)精密加工，使之符合表面粗糙度、形狀、尺寸等精度要求，如磨削加工、研磨符合表面粗糙度、形狀、尺寸等精度要求，如磨削加工、研磨與拋光、超聲波加工、激光加工，甚至切削加工等。與拋光、超聲波加工、激光加工，甚至切削加工等。 415-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形三、陶瓷制品的成形技術(shù)三、陶瓷制品的成形技術(shù)

33、陶瓷制品的成形，就是將坯料制成具有一定形狀和規(guī)格的坯陶瓷制品的成形，就是將坯料制成具有一定形狀和規(guī)格的坯體。成形方法主要有注漿成形、壓制成形、可塑法成形等。體。成形方法主要有注漿成形、壓制成形、可塑法成形等。1.注漿成形注漿成形注漿成形是將陶瓷懸浮料漿注入多孔質(zhì)模型內(nèi)，借助模型的注漿成形是將陶瓷懸浮料漿注入多孔質(zhì)模型內(nèi)，借助模型的吸水能力將料漿中的水吸出，從而在模型內(nèi)形成坯體。其工吸水能力將料漿中的水吸出，從而在模型內(nèi)形成坯體。其工藝過程包括藝過程包括懸浮料漿制備、模型制備、料漿澆注、起模取件、懸浮料漿制備、模型制備、料漿澆注、起模取件、干燥干燥等階段。等階段。 425-4 5-4 工業(yè)陶瓷及

34、其成形工業(yè)陶瓷及其成形1）懸浮料漿的制備。）懸浮料漿的制備。 料漿是陶瓷原料粉體和水組成的懸浮液。料漿應(yīng)具有良好的流料漿是陶瓷原料粉體和水組成的懸浮液。料漿應(yīng)具有良好的流動(dòng)性，足夠小的粘度，盡可能少的含水量，弱的觸變性動(dòng)性，足夠小的粘度，盡可能少的含水量，弱的觸變性(靜止時(shí)靜止時(shí)粘度變化小粘度變化小),良好的穩(wěn)定性良好的穩(wěn)定性(懸浮性懸浮性)及良好的滲透及良好的滲透(水水)性等性能。性等性能。2）注漿方法）注漿方法實(shí)心注漿實(shí)心注漿 料漿注入模型后，料漿中的水分同時(shí)被模型的兩個(gè)工料漿注入模型后，料漿中的水分同時(shí)被模型的兩個(gè)工作面吸收，注件在兩模之間形成，沒有多余料漿排出。作面吸收，注件在兩模之間

35、形成，沒有多余料漿排出。實(shí)心注漿法示意圖實(shí)心注漿法示意圖435-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形空心注漿空心注漿 料漿注入模型后，由模型單面吸漿，當(dāng)注件達(dá)到要求料漿注入模型后，由模型單面吸漿，當(dāng)注件達(dá)到要求的厚度時(shí)，排出多余料漿而形成空心注件。的厚度時(shí)，排出多余料漿而形成空心注件。 空心注漿法示意圖空心注漿法示意圖強(qiáng)化注漿強(qiáng)化注漿 在注漿過程中，人為地對(duì)料漿施加外力，以加速注漿在注漿過程中，人為地對(duì)料漿施加外力，以加速注漿過程進(jìn)行，提高注漿速度，使坯體致密度與強(qiáng)度得到提高。強(qiáng)過程進(jìn)行，提高注漿速度，使坯體致密度與強(qiáng)度得到提高。強(qiáng)化注漿法有真空注漿、離心注漿和壓力注漿等?；{法有真

36、空注漿、離心注漿和壓力注漿等。445-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形2.壓制成形壓制成形壓制成形是將經(jīng)過造粒的粒狀陶瓷粉料，裝入模具內(nèi)直接在壓壓制成形是將經(jīng)過造粒的粒狀陶瓷粉料，裝入模具內(nèi)直接在壓力的作用下而成形的方法。力的作用下而成形的方法。1）造粒）造粒造粒即制備壓制成形所用的坯料，它是在陶瓷原料細(xì)粉中加入造粒即制備壓制成形所用的坯料，它是在陶瓷原料細(xì)粉中加入一定量的塑化劑制成粒度較粗、含一定水分、具有良好流動(dòng)性一定量的塑化劑制成粒度較粗、含一定水分、具有良好流動(dòng)性的團(tuán)粒。的團(tuán)粒。2 ）壓制方法）壓制方法 壓制方法主要有壓制方法主要有干壓成干壓成形形、等靜壓成形等靜壓成形和和

37、熱壓燒結(jié)成形熱壓燒結(jié)成形等。等。455-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形干壓成形干壓成形 將團(tuán)粒松散裝人模具內(nèi)，在壓機(jī)柱塞施加的外壓力作用下，形將團(tuán)粒松散裝人模具內(nèi)，在壓機(jī)柱塞施加的外壓力作用下，形成較致密的具有一定形狀、尺寸的壓坯，然后卸模脫出坯體。成較致密的具有一定形狀、尺寸的壓坯，然后卸模脫出坯體。 a)單向加壓單向加壓 b)雙向加壓圖雙向加壓圖干壓成形的密度梯度干壓成形的密度梯度465-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形等靜壓成形等靜壓成形 利用液體或氣體介質(zhì)均勻傳遞壓力的性能，把陶瓷粒狀粉料置利用液體或氣體介質(zhì)均勻傳遞壓力的性能，把陶瓷粒狀粉料置于有彈性的軟模中

38、，使其受到液體或氣體介質(zhì)傳遞的均衡壓力于有彈性的軟模中，使其受到液體或氣體介質(zhì)傳遞的均衡壓力而被壓實(shí)成形的方法。分為而被壓實(shí)成形的方法。分為冷等靜壓成形冷等靜壓成形和和熱等靜壓成形熱等靜壓成形 475-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形冷等靜壓成形：冷等靜壓成形：在室溫下，采用高壓液體傳遞壓力的等靜壓成在室溫下，采用高壓液體傳遞壓力的等靜壓成形，根據(jù)使用模具不同，又分為濕式等靜壓成形和干式等靜壓形，根據(jù)使用模具不同，又分為濕式等靜壓成形和干式等靜壓成形兩種。成形兩種。a)濕式濕式 b)干式干式冷等靜壓成形冷等靜壓成形熱等靜壓成形：熱等靜壓成形：在高溫下，采用惰性氣體代替液體作壓力傳遞

39、在高溫下，采用惰性氣體代替液體作壓力傳遞介質(zhì)的等靜壓成形，是在冷等靜壓成形與熱壓燒結(jié)的工藝基礎(chǔ)介質(zhì)的等靜壓成形，是在冷等靜壓成形與熱壓燒結(jié)的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，又稱熱等靜壓燒結(jié)。上發(fā)展起來的，又稱熱等靜壓燒結(jié)。48熱壓燒結(jié)成形熱壓燒結(jié)成形將干燥粉料填入石墨或氧化鋁模型內(nèi)，再從單軸方向邊加壓邊將干燥粉料填入石墨或氧化鋁模型內(nèi)，再從單軸方向邊加壓邊加熱，使成形與燒結(jié)同時(shí)完成，加熱，使成形與燒結(jié)同時(shí)完成，熱壓成形燒結(jié)示意圖熱壓成形燒結(jié)示意圖熱壓燒結(jié)爐熱壓燒結(jié)爐5-4 5-4 工業(yè)陶瓷及其成形工業(yè)陶瓷及其成形495-5 5-5 復(fù)合材料及其成形復(fù)合材料及其成形一、復(fù)合材料的性能特點(diǎn)一、復(fù)合材料的性能

40、特點(diǎn)由兩種或兩種以上物理、化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)，組合在一起由兩種或兩種以上物理、化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)，組合在一起構(gòu)成的、材料性能比其組成的材料性能優(yōu)異的一類新型材料。構(gòu)成的、材料性能比其組成的材料性能優(yōu)異的一類新型材料。復(fù)合材料的組成有兩類物質(zhì)：一類作為復(fù)合材料的組成有兩類物質(zhì)：一類作為基體材料基體材料，形成幾何，形成幾何形狀并起粘接作用（如金屬、陶瓷、樹脂等），另一類作為形狀并起粘接作用（如金屬、陶瓷、樹脂等），另一類作為增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料（如一維的纖維、二維的片材、三維的顆粒料）起（如一維的纖維、二維的片材、三維的顆粒料）起提高強(qiáng)度和韌性的。復(fù)合材料具有以下性能特點(diǎn)：提高強(qiáng)度和韌性的。復(fù)合材料具

41、有以下性能特點(diǎn)：1、比強(qiáng)度高和比模量高；、比強(qiáng)度高和比模量高；2、疲勞強(qiáng)度高；、疲勞強(qiáng)度高；3、減震性能好、減震性能好4、斷列安全性高。、斷列安全性高。505-5 5-5 復(fù)合材料及其成形復(fù)合材料及其成形二、復(fù)合材料的分類二、復(fù)合材料的分類1、按照復(fù)合材料的基體材料的種類來分有：、按照復(fù)合材料的基體材料的種類來分有：金屬基復(fù)合材料（耐熱溫度高于金屬基復(fù)合材料（耐熱溫度高于3000C) ；陶瓷基復(fù)合材料（耐熱溫度高于陶瓷基復(fù)合材料（耐熱溫度高于12000C) ；樹脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料樹脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 (耐熱溫度低于耐熱溫度低于3000C )。2、按照復(fù)合材料中增強(qiáng)材料的性質(zhì)和形態(tài)來分有：、按照復(fù)合材料中增強(qiáng)材料的性質(zhì)和形態(tài)來分有：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（玻璃纖維增強(qiáng)、碳纖維增強(qiáng)）；纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（玻璃纖維增強(qiáng)、碳纖維增強(qiáng)）；層合復(fù)合材料；層合復(fù)合材料；顆粒復(fù)合材料等三種顆粒復(fù)合材料等三種515-5 5-5 復(fù)合材料及其成形復(fù)合材料及其成形二、復(fù)合材料的成形方法二、復(fù)合材料的成形方法1. 熱固性樹脂基復(fù)合材料的成形熱固性樹脂基復(fù)合材料的