塑料成型工藝

2023/2/41塑料成型工藝

2023/2/42前言:塑料的成型方法有：注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型氣動成型、泡沫成型、壓延成型、旋轉(zhuǎn)成型靜態(tài)澆鑄、搪鑄、糊裱成型、模壓成型等。常用方法：注射成型、壓縮成型擠出成型、氣動成型2023/2/43一、注射成型原理

把塑料原料放入料筒中,經(jīng)過加熱熔化,使之成為高粘度的流體——稱為“熔體”，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高的壓力注入模具型腔中，經(jīng)過保壓、冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。螺桿式塑化系統(tǒng)注射成型原理及工藝特性2023/2/44塑料中的嵌件對于有嵌件的塑料制件，由于金屬與塑料的收縮率不同，嵌件周圍的塑料容易出現(xiàn)收縮應(yīng)力和裂紋，因此，成型前可對嵌件進行預熱，減小它在成型時與塑料熔體的溫差，避免或抑制嵌件周圍的塑料容易出現(xiàn)的收縮應(yīng)力和裂紋。2023/2/45二、注射過程1包括：加料、塑化、充模、保壓、倒流、冷卻、脫模等幾個階段。1、加料：將粒狀或粉狀塑料加入注射機料斗，由柱塞或螺桿帶入料筒進行加熱。2、塑化：成型塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、壓實以及混料等作用以后，由松散的粉狀顆粒或粒狀的固態(tài)轉(zhuǎn)變成連續(xù)的均化熔體的過程。3、充模：塑化好的塑料熔體在注射機柱塞或螺桿的推進作用下，以一定的壓力和速度經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入并充滿模具型腔，這一階段稱為充模。2023/2/46二、注射過程24、保壓：充模結(jié)束后，保壓時間應(yīng)適當。6、冷卻：塑件在模內(nèi)的冷卻過程是指從澆口處的塑料熔體完全凍結(jié)時起到塑件將從模腔內(nèi)推出為止的全部過程。7、脫模：塑件冷卻后即可開模，在推出機構(gòu)的作用下，將塑料制件推出模外。2023/2/47一、壓縮成型原理

將粉狀、粒狀、碎屑狀或纖維狀的熱固性塑料原料直接加入敞開的模具加料室內(nèi)；然后合模加熱，使塑料熔化，在合模壓力的作用下，熔融塑料充滿型腔各處；這時，型腔中的塑料產(chǎn)生化學交聯(lián)反應(yīng)熔融塑料逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗鄣挠不ㄐ偷乃芰现萍?，最后脫模將塑件從模取出?/p>

壓縮成型原理及工藝特性

2023/2/48二、壓縮成型過程1、加料

2、閉模

3、排氣

4、固化

5、脫模2023/2/491)加料：加料就是在模具型腔中加入已預熱的定量的物料。加料是否準確，將直接影響到塑件的密度和尺寸精度。2)閉模：通過壓力使模具內(nèi)成型零部件閉合成與塑件形狀一致的模腔。3)排氣：熱固性成型物料在模腔中會放出水蒸氣、低分子揮發(fā)物以及在交聯(lián)反應(yīng)和體積收縮時產(chǎn)生的氣體，模具閉模后有時還需卸壓以排出模腔中的氣體。排氣的次數(shù)和時間：1—3次，每次3—20s。4)固化：硬化程度主要取決于硬化時間。5)脫模：固化完成后，壓力機卸載回程，開啟模具，推出機構(gòu)將塑件推出模外。2023/2/410擠出成型的應(yīng)用：生產(chǎn)管材、棒料、板材、片材、線材和薄膜等連續(xù)型材的生產(chǎn)。成型的塑件均為具有恒定截面形狀的連續(xù)型材。

擠出成型原理及工藝特性

2023/2/411擠出成型原理1-擠出機料筒；2-機頭；3-定徑裝置；4-冷卻裝置；5-牽引裝置；6-塑料管；7-切割裝置擠出口模2023/2/412電纜成型示意圖2023/2/413平膜成型示意圖2023/2/414平膜成型機組2023/2/4152023/2/416雙向拉伸薄膜2023/2/4172023/2/418擠硬板成型示意圖2023/2/419片材機組2023/2/4203.4.2

擠出成型的工藝過程擠出工藝過程：

1、第一階段塑化

2、第二階段成型

3、第三階段定型2023/2/421波紋管生產(chǎn)2023/2/4222023/2/423PE物理發(fā)泡網(wǎng)生產(chǎn)機組

2023/2/424擠出發(fā)泡2023/2/425氣動成型原理及工藝特性氣動成型是借助壓縮空氣或抽真空的方法來成型塑料瓶、罐、盒類塑件。氣動成型包括：中空吹塑成型真空成型壓縮空氣成型2023/2/426氣動成型產(chǎn)品2023/2/427中空吹塑成型概念：中空吹塑成型是將處于塑性狀態(tài)的塑料型坯置于模具型腔內(nèi)，使壓縮空氣注入型坯中將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到一定形狀的中空塑件的加工方法。吹塑是塑料包裝容器最常采用的成型方法之一。從容量小到幾毫升的眼藥水瓶，到容量大到幾千升以上的貯運容器,均可用吹塑成型生產(chǎn)。

2023/2/428吹塑薄膜生產(chǎn)工藝2023/2/4292023/2/430分類：按型坯的成型工藝的不同分為：擠出吹塑注射吹塑按吹塑拉伸情況不同分為：普通吹塑拉伸吹塑按產(chǎn)品器壁的組成分為：單層吹塑多層吹塑

2023/2/431

一、擠出吹塑成型二、注射吹塑成型

中空吹塑成型三、拉伸吹塑

四、片材吹塑成型五、多層復合吹塑2023/2/432一、擠出吹塑成型1.成型原理：1）擠出機擠出管狀型坯；2）截取一段管坯趁熱將其放入模具中；3）閉合對開式模具的同時夾緊型坯上下兩端；4）用吹管通入壓縮空氣，使型坯吹脹并貼于型腔表壁成型；5）經(jīng)保壓和冷卻定型，開模取出塑件；

6）去除溢料的飛邊。2023/2/433擠出吹塑產(chǎn)品2023/2/434二、注射吹塑成型注射吹塑成型的工藝過程:注射機將熔融塑料注入注射模形成管坯，管坯成型在周壁帶有微孔的空心凸模上；接著趁熱移至吹塑模內(nèi)；合模并從芯棒的管道內(nèi)通入壓縮空氣，使型坯吹脹并貼于模具的型腔壁上；經(jīng)保壓、冷卻定型后放出壓縮空氣并開模取出塑件。2023/2/435注射吹塑成型特點特點：壁厚均勻無飛邊，不需后加工。注射型坯有底，故塑件底部沒有拼合縫，強度高，生產(chǎn)率高，設(shè)備與模具的投資較大，多用于小型塑件的大批量生產(chǎn)。

2023/2/436注射吹塑產(chǎn)品2023/2/4373.擠出拉伸吹塑在擠出的塑料管冷卻之前，通過預吹法制得圓坯，然后進行拉伸吹塑。三、拉伸吹塑拉伸吹塑分類：擠出拉伸吹塑注射拉伸吹塑2023/2/4384.注射拉伸吹塑將注射好的型坯，在冷卻之前經(jīng)調(diào)溫，送到拉伸吹塑工位拉伸吹塑。注射型坯向吹塑工位的傳送可以采用旋轉(zhuǎn)的方法或直線往復傳送。2023/2/439注射拉伸吹塑2023/2/440五、多層復合吹塑使用多層共擠型坯,經(jīng)吹塑成型工藝，制備多層容器的成型方法。主要目的：通過各種不同塑料層的合理匹配。實現(xiàn)各層塑料性能的有效互補，克服單層塑料容器某些固有的缺點，制得單層塑料容器不能（或難于）得到的高性能制品，還能節(jié)約昂貴塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。2023/2/441舉例雙層擠出機頭多層擠出機頭

2023/2/442真空成型-吸塑工藝：把熱塑性塑料板、片固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱至軟化溫度，然后用真空泵把板材和模具之間的空氣抽掉，從而使板材貼在模腔上而成型。冷卻后，借助壓縮空氣使塑件從模具中脫出。用途：廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、電子、五金、玩具、工藝、醫(yī)藥、保健品、日用品、文具用品等行業(yè)的內(nèi)外包裝；一次性杯，各種杯形杯等；養(yǎng)殖盤、育秧盤、可降解快餐盒。2023/2/443應(yīng)用舉例2023/2/444凹模真空成型最常用最簡單的成型方法，如圖所示。特點：塑件外表面尺寸精度高，用于成型深度不大的塑件。如果塑件深度很大時，特別是小型塑件，其底部轉(zhuǎn)角處就會明顯變薄。45壓延成型一、概述基本成型過程：先用各種塑煉設(shè)備將成型物料加熱熔融塑化，然后使巳塑化的熔體通過一系列相向旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙，便之經(jīng)受擠壓與延展作用成為平面狀的連續(xù)塑性體，再經(jīng)過冷卻定型和適當?shù)暮筇幚砑吹玫侥?、片類塑料制品?6壓延產(chǎn)品PVC地板革PVC人造革PVC發(fā)泡壁紙474849二、聚氯乙烯壓延人造革生產(chǎn)工藝人造革：仿皮革塑料制品，以各種布為基材，貼合塑料膜或涂覆塑料層后制得，是塑料和布等紡織材料的復合材料制品。聚氯乙烯(pvc)占主導地位。50人造革的貼合方法壓延膜在冷卻定型前即與基布貼合，壓延膜的成型和膜與基布的貼合制得人造革在同一生產(chǎn)線上連續(xù)完成。51五、人造革的表面修飾1．軋花：將熔融塑化后的制品立刻通過一對由鋼制軋花輥和橡皮輥組成的軋花裝置，使輥筒上的花紋壓在pvc涂層上。制品離開軋花裝置后應(yīng)即進行冷卻以使花紋固定。2．印花：一般采用轉(zhuǎn)輪影印法，如果花紋是多色的，則印刷時應(yīng)分別用幾只輥筒相繼進行，而且每次印刷后必須烘干。3．表面涂飾人造革通常都需要用涂飾劑處理其表面，目的是得到滑爽的手感以及特殊的表面光澤(有光或無光)，并提高耐磨性能和不使表面發(fā)粘與吸塵。52澆鑄一、概述澆鑄：澆鑄也稱鑄塑，早期的塑料澆鑄技術(shù)是由金屬的鑄造技術(shù)演變而來，故傳統(tǒng)意義上的鑄塑是指在常壓下將樹脂的液態(tài)單體或預聚體灌入大口模腔，經(jīng)聚合固化定型成為制品的成型方法。上述的澆鑄方法稱為靜態(tài)澆鑄。澆鑄的種類：靜態(tài)澆鑄嵌鑄離心澆鑄流延澆鑄53二、靜態(tài)澆鑄54三、嵌鑄嵌鑄也稱灌封(人造琥珀制品)

，是借肋靜態(tài)澆鑄方法將物件包埋在澆鑄塑料內(nèi)的成型技術(shù)。用途：可用于包埋電氣元器件，也可用于將各種生物標本、醫(yī)用標本和商品樣件包埋在透明塑料內(nèi)以利長期保存。以下著重介紹較有特色的生物標本的灌封。55生物標本的灌封生產(chǎn)工藝流程：56生產(chǎn)工藝流程：(1)原料：脲甲醛樹脂，不飽和聚酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯。有機玻璃透明性和耐候性較高，是理想的灌封材料，但價格較貴。(2)模具：形狀簡單，多為立方體或其它簡單幾何形體。(3)標本的預處理：動植物標本灌封前必須將水分脫除，然后用合適的釘子將其固定在模腔內(nèi)以免澆灌時位置移動，也可采用分次往模腔內(nèi)澆鑄物料的方法，將需要包埋的標本固定在灌封件的中央或合適的位置。(4)預聚制漿把原料、輔料計量后投入預聚釜中，開動攪拌升溫至900C，然后關(guān)閉熱源，同冷卻水，保持800C恒溫，轉(zhuǎn)化率達到10％左右，冷卻到300C卸出漿液。57標本的預處理：①昆蟲類：把蝴蝶、金龜子、蜻蜓、蟬等整形處理，使其保持活著時栩栩如生的姿態(tài)，放入烘箱內(nèi)脫水定形，時間4～8h，溫度40℃～60℃。加熱溫度和時間視形體大小而定。②螃蟹、動物軀體：先將軀體放入乙醇中浸泡24小時左右，然后干燥脫水，使其有生物的真實感，即形態(tài)、色彩跟活物一樣。③金魚等軟體動物：不能使用直接烘干法脫水定型。應(yīng)該把活金魚放入甲醇溶液中浸48小時左右，取出后用單體浸洗，隨后進行包埋。④花卉：花卉在包埋前先用硅膠包埋起來，一到兩天后取出立即包埋。這樣處理不但脫水定型，而且保持了開花時的形態(tài)和顏色。58包埋聚合①包埋前的準備工作先把模具型腔內(nèi)噴涂一薄層硅油脫模劑，放入烘箱中烘干備用。②澆漿液包埋在模具中澆入第一層漿液做底層，厚度視產(chǎn)品體積大小而定。放入烘房中引發(fā)聚合，待單體漿液聚合成硬膜后，擺放被包埋物，隨后分數(shù)次澆入漿液。③工藝條件聚合溫度40℃左右，時間4～6天。59涂覆概述涂覆：早期的塑料涂覆技術(shù)是從油漆的涂裝技術(shù)演變而來，傳統(tǒng)意義上的涂覆，主要是指用刮刀將糊塑料均勻涂布在紙和布等平面連續(xù)卷材上，以制得涂層紙和人造革的工藝方法。隨著成型技術(shù)的發(fā)展，涂覆用塑料從液態(tài)擴展到粉體，故涂覆基體從平面連續(xù)卷材擴展到立體形狀的金屬零件和專用成型模具；涂布方法：刮涂、滾涂、輥涂、噴涂。60一、模涂成型方法：以成型模具為基體，在陰模內(nèi)腔或陽模外表面涂布塑料層后，經(jīng)硬化處理而制的殼、膜類開口空心塑料制品的涂覆方法。常用模涂方法：涂凝成型蘸浸成型旋轉(zhuǎn)成型61（一）涂凝成型涂凝成型是一種將成型物料涂布在陰模大口型腔壁上，以制得敞口空心塑料制品的模涂工藝。當以所用糊料為成型物料時，常稱為“搪鑄”；當以干粉為成型物料時，特稱作“搪塑”。621、搪鑄搪鑄：是用糊塑料制造空心軟制品(如軟質(zhì)聚氯乙烯玩具)的一種常用成型方法。搪鑄的優(yōu)點：設(shè)備費用低，易高效連續(xù)化生產(chǎn)，工藝控制也比較簡單，缺點：所得制品的壁厚和重量的重現(xiàn)性都比較差。

63搪鑄工藝過程：配制原料糊—灌注模具—烘?！钩龆嘤嘣虾訜崴芑鋮s—脫模—粘接—裝飾642、搪塑搪塑所用成型物料是固體的干粉。搪塑所用陰摸在外形上大多類似上大下小的敞口容器，一般用導熱性好的薄金屬板制成。搪塑的優(yōu)點：不需專用成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)簡單易于制造，成型操作容易掌握；缺點：不能用于成型尺寸精確度要求高的制品，模具在成型過程中要交替地經(jīng)受加熱與冷卻，能耗較大，生產(chǎn)效率較低。

65搪塑成型的步驟：先將粉狀成型物料加進模腔之中，再將裝滿粉料的模具放進烘箱加熱（溫度高于塑料熔融溫度），加熱時間應(yīng)足以使與模壁接觸的粉料熔融并達到所需的熔料層厚度，然后從烘箱中取出模具并將其倒置排出未熔融的粉料。由于尚有未熔的粒子附在熔融料層表面，需將模具重新放進烘箱內(nèi)加熱，直至熔融料層充分流平、表面變光滑后方可從烘箱中移出。為加速冷卻可用冷水噴淋制品，制品依靠凝固、收縮而與模壁脫開，使其能方便地從模腔內(nèi)取出。66（二）蘸浸成型蘸浸成型也稱浸涂成型，成型方法與搪鑄大體相似，都是用糊塑料成型中空軟制品的技術(shù)。成型模具是陽模。蘸浸成型模具有時就是制品的主體，如在布手套表面和工具手柄（或刀柄、健身器手柄、啞鈴）表面浸涂糊塑料。蘸浸成型的用途：用于制造中空形體的成品。例如：一種制造一次性乳膠手套、罩蓋、或者是涂布基材時常會用到的加工工藝。其它應(yīng)用包括:避孕套、氣球、裝飾套和家庭用品。醫(yī)用PVC手套也是用蘸浸法生產(chǎn)的。特點：制品的生產(chǎn)效率很高，這種模涂法所得制品可以用壓縮空氣或其它方法從模具上自動剝離下來，故蘸浸成型制品的生產(chǎn)過程能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化。67蘸浸成型的工藝過程：先將模具浸入糊塑料中，然后再將模具從糊塑料中慢慢提出，即可在模具表面附著一層糊料，模具表面上的糊料層經(jīng)熱處理和冷卻后，即可剝離下來得到制品。預熱-浸涂-熱處理-冷卻-剝離68（三）旋轉(zhuǎn)成型—滾塑旋轉(zhuǎn)成型亦稱滾塑成型、回轉(zhuǎn)成型。是用全封閉的模腔成型無口塑料空心制品的唯一方法。用這種模涂技術(shù)也能制得小口和敞口的空心制品。成型工藝方法：先將塑料加入到模具中，然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)并使之加熱，模內(nèi)的塑料在重力和熱的作用下，逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個表面上，成型為所需要的形狀，經(jīng)冷卻定型而制得塑料制件。滾塑工藝與擠出、注塑、壓縮等工藝不同，在整個成型過程中，塑料除了受到重力作用外，幾乎不受任何外力的作用。69旋轉(zhuǎn)成型70主要用途1.容器類滾塑制件：貯水槽、液態(tài)化學藥品的貯槽，汽油用容器（如油箱)，蓄電池殼體。大型貯水槽是滾塑制品在英國最成功的應(yīng)用之一，據(jù)報道，僅英國干旱地區(qū)緊急貯水，每年需要容積6m3的容器12000個；牧區(qū)處理牧草，每年需要容積1m3的容器10000個。2.汽車用滾塑制件：主要用PE和PVC糊樹脂，滾塑各種管件，如空調(diào)彎管、靠背、扶手等。3．體育器材：如水球、藍球，浮球、小船及船和船塢間的緩沖吸震器、沖浪板、小船等。4.玩具、模特兒、工藝品等：由于滾塑制品表面對模具型腔表面的精細結(jié)構(gòu)“復制”效果很好，因此滾塑可以使制品作得相當精致美觀。5.其他產(chǎn)品：如周轉(zhuǎn)箱、垃圾箱、機器外殼、防護罩、燈罩、浴室、廁所等。71三、金屬件的塑料涂覆在金屬零部件表面涂覆一層塑料的成型方法，叫金屬件的塑料涂覆。目的和作用：既可保持金屬原有的特點，又可使其具有塑料的某些特性，諸如耐腐蝕、耐磨損、電絕緣、自潤滑、鮮艷的色彩及美觀等。這對制品應(yīng)用范圍的擴大和經(jīng)濟價值的提高都有很大的意義。72塑料涂覆的方法1.液態(tài)物料常用的方法：刷涂、浸涂、噴涂、淋涂、揩涂等。2.干粉物料常用的方法：火焰噴涂、流化床噴涂、熱熔敷、懸浮液涂覆、靜電噴涂

涂覆好的工件最好乘熱放入冷水中急冷至水溫時取出。因為急冷可以降低塑料涂層的結(jié)晶度，提高水含量，從而使涂層韌性好、表面光亮、粘結(jié)力增加，可以克服由于內(nèi)應(yīng)力而使涂層脫落的弊病。

73主要的涂覆方法（一）刷涂（二）浸涂（三）噴涂（四）火焰噴涂（五）流化噴涂（六）熱熔敷法（七）懸浮液噴涂法（八）靜電噴涂法74（一）刷涂刷涂是一種使用毛刷手工涂漆的方法。幾乎所有的涂料都可以使用刷涂。優(yōu)點：設(shè)備簡單，投資少，施工方便，操作簡單，容易掌握，靈活性大。缺點：手工勞動生產(chǎn)率低，施工的質(zhì)量在很