塑料及模塑成型工藝

塑料及模塑成型工藝2/23/2023第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日第二章塑料及模塑成型工藝目的和要求：1.掌握熱固性塑料和熱塑性塑料的成型特性；2.掌握常用塑料的牌號(hào)，性能。重點(diǎn)難點(diǎn)：固化特性結(jié)晶性2/23/2023第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能1.收縮性塑件從塑模中取出冷卻到室溫后，塑件的各部分尺寸都比原來在塑模中的尺寸有所縮小，這種性能稱為收縮性。成型收縮的形式：⑴塑件的線尺寸收縮⑵收縮方向性⑶后收縮⑷后處理收縮第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日影響收縮的基本因素：⑴塑料品種⑵塑件特性⑶進(jìn)料口的形式、尺寸、分布⑷成型條件一、熱塑性塑料的工藝性能1.2塑料的工藝性能1.收縮性收縮率的計(jì)算：塑件的成型收縮值可用以下公式來表示。第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能1.收縮性式中：──實(shí)際收縮率（%）──計(jì)算收縮率（%）a──塑件在成型溫度時(shí)的單向尺寸（mm）b——塑件在室溫下的單向尺寸（mm）c——塑模在室溫下的單向尺寸（mm）第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能2.流動(dòng)性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動(dòng)性。流動(dòng)性好、流動(dòng)性中等、流動(dòng)性差分子量小，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺流動(dòng)長(zhǎng)度長(zhǎng)、表現(xiàn)粘度小，流動(dòng)比大的塑料流動(dòng)性就好。常用塑料根據(jù)它的流動(dòng)性可分為三類：第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能2.流動(dòng)性流動(dòng)性好的有：尼龍（PA）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、醋酸纖維素（CA）。流動(dòng)性中等的有：ABS(丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）

、有機(jī)玻璃、聚甲醛（POM）、聚氯醚。流動(dòng)性差的有：聚碳酸酯（PC）、硬聚氯乙烯（UPVC

）、聚苯醚（PPO

）、聚砜（PSF）

、氟塑料。第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日凡促使熔融料降低溫度，增加流動(dòng)性阻力的則流動(dòng)性就降低。1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能2.流動(dòng)性影響流動(dòng)性的主要因素：模具結(jié)構(gòu)

壓力

溫度

料溫高則流動(dòng)性增大，但不同塑料也各有差異。注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動(dòng)性也增大。第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能3.結(jié)晶性所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時(shí)，分子由獨(dú)立移動(dòng)，完全處于無次序狀態(tài)，變成分子停止自由運(yùn)動(dòng)，按略微固定的位置，并有一個(gè)使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。結(jié)晶型塑料

非結(jié)晶型（又稱無定形）塑料

第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能3.結(jié)晶性無定形料為透明（如有機(jī)玻璃等）

一般結(jié)晶性塑料為不透明或半透明

例外：聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性ABS為無定形塑料但卻并不透明第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能3.結(jié)晶性結(jié)晶型塑料在模具設(shè)計(jì)及選擇注塑機(jī)時(shí)的要求及注意事項(xiàng):冷凝時(shí)放出熱量大，要充分冷卻。料溫上升到成形溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設(shè)備。第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日——有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，在高溫、高壓下也會(huì)發(fā)生分解，這種性能稱為水敏性。——對(duì)熱較為敏感，在高溫下受熱時(shí)間較長(zhǎng)或進(jìn)料口截面過小，剪切作用大時(shí)，料溫增高易出現(xiàn)變色、降解、分解的傾向。這種性能稱為熱敏性。1.2塑料的工藝性能4.熱敏性及水敏性

熱敏性一、熱塑性塑料的工藝性能水敏性第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能5.吸濕性

一、熱塑性塑料的工藝性能吸濕性據(jù)此，塑料大致可分為以下兩種：不吸水也不易粘附水分吸濕、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯——塑料對(duì)水分的親疏程度第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日——是指當(dāng)一定融熔指數(shù)的聚合物熔體，在恒溫下通過噴嘴孔時(shí)當(dāng)流速超過某一數(shù)值時(shí)，熔體表面即發(fā)生橫向裂紋，這種現(xiàn)象被稱為熔體破裂?！侵赣行┧芰蠈?duì)應(yīng)力比較敏感，成型時(shí)容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)脆易裂，當(dāng)塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂的現(xiàn)象，被稱為應(yīng)力開裂。1.2塑料的工藝性能應(yīng)力開裂一、熱塑性塑料的工藝性能6.應(yīng)力開裂及熔體破裂熔體破裂第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能一、熱塑性塑料的工藝性能——指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。7.相容性(共混性)相容性第二章塑料及模塑成型工藝8.塑料狀態(tài)與加工性

溫度對(duì)于塑料的加工有著重要的影響。隨著加工溫度的逐漸升高，塑料將經(jīng)歷玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)直至分解。處于不同狀態(tài)下的塑料表現(xiàn)出不同的性能，這些性能在很大程度上決定了塑料對(duì)加工的適應(yīng)性。下面以熱塑性塑料為例說明在各種狀態(tài)下塑料與加工方法的關(guān)系。2/23/2023第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日2/23/2023第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能熱固性塑料收縮的表現(xiàn)形式、影響因素和計(jì)算方法與熱塑性塑料基本相同。二、熱固性塑料的工藝性能1.收縮性第二章塑料及模塑成型工藝熱固性塑料流動(dòng)性通常以拉西格流動(dòng)性（以毫米計(jì)）來表示，數(shù)值大則流動(dòng)性好。2.流動(dòng)性2/23/2023第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日每一品種的熱固性塑料通常分三個(gè)不同等級(jí)的流動(dòng)性：1.2塑料的工藝性能二、熱固性塑料的工藝性能2.流動(dòng)性拉西格流動(dòng)值為100-130mm：適用于壓制無嵌件、形狀簡(jiǎn)單、厚度一般的塑件；拉西格流動(dòng)值為131-150mm：用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件；拉西格流動(dòng)值為151-180mm：可用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件或用于壓注成型。第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能二、熱固性塑料的工藝性能2.流動(dòng)性影響流動(dòng)性的因素：⑴塑料品種

⑵模具結(jié)構(gòu)

⑶成型工藝

一般樹脂分子量小,填料顆粒細(xì)且呈球狀,水、增塑劑、潤(rùn)滑劑含量高的，流動(dòng)性大。模具成型表面光滑、型腔形狀簡(jiǎn)單，有利于改善流動(dòng)性。采用預(yù)壓錠及先預(yù)熱，提高成型壓力，提高成型溫度（在低于塑料硬化溫度的條件下）等都能提高塑料的流動(dòng)性。第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能二、熱固性塑料的工藝性能2.流動(dòng)性流動(dòng)性對(duì)成型的影響：流動(dòng)性過小則填充不足，不易成型，成型壓力增大。流動(dòng)性過大溢料過多，填充不密實(shí)，塑件組織疏松，樹脂與填料混合不均，易粘模，脫模和清理困難及早硬化等缺陷；第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能二、熱固性塑料的工藝性能3.比容和壓縮率

比容——壓縮率——每一克塑料所占有的體積（以厘米3/克計(jì)）。

塑粉與塑件兩者體積或比容之比值（其值恒大于1）。在熱固性塑料的成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)由線型變?yōu)轶w型，塑料由既可熔又可溶變?yōu)榧炔蝗塾植蝗艿臓顟B(tài)，在成型工藝中把這一過程稱為固化（熟化）。4.固化特性

第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.2塑料的工藝性能二、熱固性塑料的工藝性能5.水分及揮發(fā)物含量⑴塑料生產(chǎn)過程中遺留下來及成型之前在運(yùn)輸、保管期間吸收。⑵是成型過程中化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物。（流動(dòng)、收縮、氣泡、氣味等）（預(yù)熱干燥，開排氣槽，加排氣工步）處理方法：產(chǎn)生的影響：來源：第二章塑料及模塑成型工藝2/23/2023第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日第二章塑料及模塑成型工藝1.2塑料的工藝性能二、熱固性塑料的工藝性能6.熱固性塑料受熱時(shí)