擠出成型：?jiǎn)温輻U擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、成型原理、工藝課件

第六章

擠出成型1專業(yè)參考第六章

擠出成型1專業(yè)參考塑料的一次成型一次成型是指通過加熱使塑料處于粘流態(tài)的條件下,經(jīng)過流動(dòng)、成型和冷卻硬化，而將塑料制成各種形狀的產(chǎn)品的方法；二次成型則是將一次成型所得的片、管、板材加熱使其處于類橡膠態(tài)，通過外力作用使其形變而成型為各種較簡(jiǎn)單形狀，再經(jīng)冷卻定型而得的產(chǎn)品；2專業(yè)參考塑料的一次成型一次成型是指通過加熱使塑料處于粘流態(tài)的條件下,擠出成型定義：在擠壓作用下物料受熱熔化，強(qiáng)行通過口模，截面恒定，連續(xù)型材。適用：所有的熱塑性塑料，部分熱固性塑料，可生產(chǎn)管、薄膜、線纜包復(fù)物及其型材占擠出制品：40~50%擠出機(jī)可用于混合、造粒和著色、共混3專業(yè)參考擠出成型定義：在擠壓作用下物料受熱熔化，強(qiáng)行通過口模，截面恒擠出成型單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

擠出成型原理擠出成型工藝與過程4專業(yè)參考擠出成型單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

4專業(yè)參考6.1單螺桿擠出機(jī)基本結(jié)構(gòu)及作用擠出機(jī)類型單螺桿擠出機(jī)是由傳動(dòng)系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成擠出系統(tǒng)主要包括傳動(dòng)、加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭和口模等幾個(gè)部分5專業(yè)參考6.1單螺桿擠出機(jī)基本結(jié)構(gòu)及作用擠出機(jī)類型5專業(yè)參考6專業(yè)參考6專業(yè)參考一、傳動(dòng)部分包括電動(dòng)機(jī)、減速箱、軸承要求：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，不隨螺桿負(fù)荷變化，保證制品均一在不同場(chǎng)合可變速，以適用各種塑料制品。二、加料裝置錐形料斗粉料、粒料容積可容納>1h的用量有截?cái)嘌b置、側(cè)面有視孔、計(jì)量裝置有些有真空裝置有加熱裝置（防止吸水）有攪拌器，能自動(dòng)加料7專業(yè)參考一、傳動(dòng)部分7專業(yè)參考三、料筒金屬圓筒，耐熱、耐壓、強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復(fù)合鋼管制成；料筒長(zhǎng)度是直徑的15~30倍，使物料得到充分加熱和塑化；足夠厚、剛度、內(nèi)壁光滑、有時(shí)也刻有溝槽、有加熱裝置、冷卻裝置、溫度顯示和控制裝置，一般是、電磁震蕩控制8專業(yè)參考三、料筒金屬圓筒，耐熱、耐壓、強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐磨、耐腐蝕的合四、螺桿最主要部件，直接關(guān)系到擠出機(jī)應(yīng)用范圍及生產(chǎn)率。通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)塑料產(chǎn)生擠壓作用，塑料在料筒中產(chǎn)生移動(dòng)、增壓、摩擦取得部分熱量，使塑料在移動(dòng)過程中得到混合和塑化，粘流態(tài)的熔體被壓實(shí)而流經(jīng)口模時(shí)，取得所需形狀而成型。要求：高強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕的合金鋼制成。9專業(yè)參考四、螺桿最主要部件，直接關(guān)系到擠出機(jī)應(yīng)用范圍及生產(chǎn)率。9專業(yè)直徑D、長(zhǎng)徑比（L/D）、壓縮比、螺距t、螺槽深度h10專業(yè)參考直徑D、長(zhǎng)徑比（L/D）、壓縮比、螺距t、螺槽深度h10專業(yè)螺桿的基本參數(shù)直徑D45~150，也有30~150mm，科研到15~150mm，D越大，加工能力越大，生產(chǎn)效率越高。長(zhǎng)徑比（L/D）通常為18~25，小的可達(dá)到1:30甚至1:35。L/D越大，有利于塑化和混合，減少漏流和逆流，生產(chǎn)能力大，且螺桿適應(yīng)性強(qiáng)。但L/D增大，加工時(shí)間長(zhǎng)，降解，自重加大而使自由端下垂，易擦傷。11專業(yè)參考螺桿的基本參數(shù)直徑D45~150，也有30~150mm螺旋角Φ與螺距tΦ越大,擠出能力越大，剪切作用越小，Φ=10-30°，當(dāng)t=D，Φ=17°41′時(shí)，螺桿一般是等螺距的，但也有不等螺距的。壓縮比指螺桿加料段第一個(gè)螺槽的容積與均化段最后一個(gè)螺槽的容積之比，表示塑料通過螺桿的全過程被壓縮的程度。壓縮比愈大，塑料受到擠壓的作用也就愈大。12專業(yè)參考螺旋角Φ與螺距t12專業(yè)參考螺槽深度h

h小，產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于傳熱和塑化，但擠出生產(chǎn)率低；熱敏性塑料(如PVC)宜用深槽螺桿熔體粘度低和熱穩(wěn)定性較高的塑料(如PA等)宜用淺槽螺桿。13專業(yè)參考螺槽深度h13專業(yè)參考螺桿與料筒的間隙δδ大，生產(chǎn)效率低，且不利于熱傳導(dǎo)并降低剪切速率，不利于物料的熔融和混合。δ過小時(shí)，強(qiáng)烈的剪切作用易引起物料出現(xiàn)熱力學(xué)降解。一般δ＝0.1~0.6mm為宜14專業(yè)參考螺桿與料筒的間隙δ14專業(yè)參考螺桿的作用輸送物料螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)受到軸向壓力，向機(jī)頭方向流動(dòng)。傳熱塑化物料螺桿與料筒配合使物料接觸傳熱面不斷更新，在料筒的外加熱和螺桿摩擦作用下，物料逐漸軟化，熔融為粘流態(tài)?；旌暇锪下輻U與料筒和機(jī)頭相配合產(chǎn)生強(qiáng)大剪切作用，使物料進(jìn)一步均勻混合，并定量定壓由機(jī)頭擠出。15專業(yè)參考螺桿的作用輸送物料螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)受到軸向壓16專業(yè)參考16專業(yè)參考螺桿的分段加料段其作用是對(duì)塑料進(jìn)行加熱，同時(shí)輸送到壓縮段。在該段塑料始終保持固體狀態(tài)。壓縮段相遷移段，其作用是對(duì)物料起擠壓和剪切作用，使物料熔融。均化段計(jì)量段，其作用是將塑化均勻的物料在均化段螺槽相機(jī)頭回壓作用下進(jìn)一步攪拌塑化均勻，并定量定壓地通過機(jī)頭口模擠出成型。17專業(yè)參考螺桿的分段加料段其作用是對(duì)塑料進(jìn)行加熱，同時(shí)輸送到壓縮段機(jī)頭使粘流態(tài)物料從螺旋運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng)，并穩(wěn)定地導(dǎo)入口模而成型。產(chǎn)生回壓，使物料進(jìn)一步均化，提高制品質(zhì)量。將熔體平穩(wěn)均勻地送入口模產(chǎn)生必要的成型壓力，以獲得結(jié)構(gòu)密實(shí)和形狀準(zhǔn)確的制品18專業(yè)參考機(jī)頭使粘流態(tài)物料從螺旋運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng)，并穩(wěn)定地導(dǎo)入口模機(jī)頭是口模與料筒的過渡連接部分，口模是制品的成型部件，通常機(jī)頭和口模是一個(gè)整體，習(xí)慣上統(tǒng)稱為機(jī)頭。機(jī)頭的作用為：口模為具有一定截面形狀的通道.塑料熔體在口模中流動(dòng)時(shí)取得所需形狀并被模外的定型裝置和冷卻裝置冷卻硬化而成型.機(jī)頭和口模包括過濾網(wǎng)、多孔板、分流器、模芯、口模、機(jī)頸19專業(yè)參考機(jī)頭是口模與料筒的過渡連接部分，口模是制品的成型部件，通常機(jī)機(jī)頭中的多孔板能使機(jī)頭和料筒對(duì)中定位，并能支撐過濾網(wǎng)和對(duì)熔體產(chǎn)生反壓等。機(jī)頭中還設(shè)有校正和調(diào)整裝置，能調(diào)整和校正模芯與口模的同心度、尺寸和外形。在生產(chǎn)管材或吹塑薄膜時(shí)，通過機(jī)頸和模芯可引入壓縮空氣。20專業(yè)參考機(jī)頭中的多孔板能使機(jī)頭和料筒對(duì)中定位，并能支撐過濾網(wǎng)和對(duì)熔體按照料流方向與螺桿中心線有無夾角，可將機(jī)頭分為直角機(jī)頭、角式機(jī)頭。直角機(jī)頭：擠管、片和其他型材；角式機(jī)頭：薄膜、線纜包復(fù)物和吹塑制品。21專業(yè)參考按照料流方向與螺桿中心線有無夾角，可將機(jī)頭分為直角機(jī)頭、角式六、輔助設(shè)備1）原料輸送和預(yù)處理設(shè)備2）定型和冷卻設(shè)備3）牽引裝置4）切斷裝置5）輥卷裝置6）控制設(shè)備22專業(yè)參考六、輔助設(shè)備1）原料輸送和預(yù)處理設(shè)備22專業(yè)參考二、擠出成型原理固體-彈性體-粘流(熔融)體的形變過程溫度、壓力、粘度，甚至化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化根據(jù)塑料在擠出機(jī)三段中的物理狀態(tài)變化和流動(dòng)行為建立了固體輸送理論、熔融理論和熔體輸送理論。23專業(yè)參考二、擠出成型原理固體-彈性體-粘流(熔融)體的形變過程23專固體輸送理論塑料不是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。而是所有的粒子連接在一起，塞滿了螺槽，形成所謂“彈性固體”，固體塞。24專業(yè)參考固體輸送理論塑料不是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。而是所有的粒子連接在一起固體塞運(yùn)動(dòng)分析設(shè)P為螺槽中體系壓力，固體塞-料筒的摩擦系數(shù)為fb，固體塞與料筒的接觸面積為Ab則固體塞-料筒摩擦力為Fb=PfbAb，固體塞-螺桿的摩擦力為Fs=PfsAs當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺桿斜棱對(duì)固體塞產(chǎn)生推力P，使固體塞沿垂直于斜棱的方向運(yùn)動(dòng)，其速度為Vx，軸向的分力使固體塞沿軸向以速度Va移動(dòng)。螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)表面速度為Vb，如果螺桿看成長(zhǎng)靜止不動(dòng)的，而將料筒看成是以速度Vb對(duì)螺桿作相向的切向運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果也是一樣的。

Vz是Vb+Vx的矢量和，它使固體塞沿z軸方向移動(dòng)25專業(yè)參考固體塞運(yùn)動(dòng)分析設(shè)P為螺槽中體系壓力，固體塞-料筒的摩擦系數(shù)為Fs=PfsAsFbz=FbcosΦ=PfbAbcosΦ

當(dāng)Fs=

Fbz=0，物料不發(fā)生任何運(yùn)動(dòng)當(dāng)Fs>Fbz,物料隨螺桿移動(dòng),也不發(fā)生軸向運(yùn)動(dòng)只有當(dāng)Fbz>

Fs才發(fā)生運(yùn)動(dòng)這就說明固體塞的運(yùn)動(dòng)受到摩擦力的控制因此正確控制摩擦力可提高固體輸送段的送料能力26專業(yè)參考Fs=PfsAs26專業(yè)參考輸送能力的計(jì)算擠出機(jī)加料段的送料能力用送料量Q表示，其值應(yīng)為螺桿一個(gè)螺槽的容積V與送料速度Va的乘積,即：Q=V·Va=л/4[D2-(D-2h)2]VaVa＝l·NQ=л2Dh(D-h)Ntgθtgф/(tgθ+tgф)0≤θ≤90°為增大送料量，則D?,h?,fs?,fb?,ф?使tgθtgф/(tgθ+tgф)最大27專業(yè)參考輸送能力的計(jì)算擠出機(jī)加料段的送料能力用送料量Q表示，其值應(yīng)為熔化(相遷移)過程熔化區(qū)內(nèi)既存在固體料又存在熔融料流動(dòng)與輸送中物料有相變化發(fā)生塑料在擠出機(jī)中的熔化主要是在壓縮段完成的，因而可以研究塑料在該段由固體轉(zhuǎn)變?yōu)槿垠w的過程和機(jī)理。28專業(yè)參考熔化(相遷移)過程28專業(yè)參考溫度和轉(zhuǎn)矩與塑煉時(shí)間的關(guān)系29專業(yè)參考溫度和轉(zhuǎn)矩與塑煉時(shí)間的關(guān)系29專業(yè)參考(1)在料溫和摩擦熱作用下，粒子表面最早溶化并發(fā)生粘結(jié)，表面破壞;聚合物分子熱運(yùn)動(dòng)加速，粒子開始膨脹，這時(shí)所對(duì)應(yīng)時(shí)間為tA，轉(zhuǎn)矩最小為MA。(2)隨塑煉時(shí)間增大，熱量增加使溫度上升，物料粘度增大，以至到時(shí)間tB時(shí)機(jī)械功增至最大值MB。(3)溫度進(jìn)一步升高，塑料熔融加速，粘度減小，并逐漸轉(zhuǎn)化為螺稈擠壓作用下的粘性流動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)矩下降，達(dá)到時(shí)間tC，物料與粘度都達(dá)均一平衡狀態(tài)；(4)當(dāng)塑煉時(shí)間到達(dá)tD時(shí)，塑料出現(xiàn)熱機(jī)械陣解與交聯(lián)，機(jī)械功和溫度又有所上升。30專業(yè)參考(1)在料溫和摩擦熱作用下，粒子表面最早溶化并發(fā)生粘30專業(yè)熔化過程的實(shí)驗(yàn)研究31專業(yè)參考熔化過程的實(shí)驗(yàn)研究31專業(yè)參考(2)一個(gè)螺槽中固體物科的熔化過程注意:熔化作用是熔體膜和固體床的分界面上發(fā)生的,而不是在書上所說的主要在遷移面發(fā)生的,盡管在遷移面上也有熔化.32專業(yè)參考(2)一個(gè)螺槽中固體物科的熔化過程注意:熔化作用是熔體膜和從圖中可看出:(1)與料簡(jiǎn)表面接觸的固體粒子由于料筒的傳導(dǎo)熱和摩擦熱的作用，首先熔化，并形成一層薄膜，稱為熔膜.(2)這些不斷熔融的物料，在螺桿與料筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用下，不斷向螺紋推進(jìn)面匯集，形成旋渦狀的流動(dòng)區(qū)，稱為熔池.(3)在熔池的前邊充滿著受熱軟化和半熔融后粘結(jié)在一起的固體粒子和尚未完全熔結(jié)和溫度較低的固體粒子,這兩種粒子統(tǒng)稱為固體床.(4)熔融區(qū)內(nèi)固相與液相的界面稱為遷移面33專業(yè)參考從圖中可看出:33專業(yè)參考隨著塑料往祝頭方向的輸送，熔融過程逐漸進(jìn)行.自熔融區(qū)始點(diǎn)(相交點(diǎn))A開始，固相寬度逐漸減少，液相寬度則逐漸增加，直到熔化區(qū)終點(diǎn)(相變點(diǎn))B，固相寬度就減小到零。螺槽的整個(gè)寬度內(nèi)均將為熔融物充滿。從熔化開始到固體床的寬度降到零為止的總長(zhǎng)，稱為熔化長(zhǎng)度。一般講熔化速率越高則熔化長(zhǎng)度越短；反之就越長(zhǎng)。在熔化區(qū)域中，固體床沿?cái)D出方向逐漸減小。從上述的熔化實(shí)驗(yàn)研究可知：(1)塑料的整個(gè)熔化過程是在螺桿熔融區(qū)進(jìn)行的(2)沿?cái)D出方向固體床寬度逐漸減小直到為零,其減小部分被熔融所占有(3)沿?cái)D出方向固體床厚度逐漸減小直到為零,其減小部分形成熔膜(4)熔化作用發(fā)生在熔膜和固體床的界面上,有一部分發(fā)生在固相與熔池的遷移面.34專業(yè)參考隨著塑料往祝頭方向的輸送，熔融過程逐漸進(jìn)行.自熔融區(qū)始點(diǎn)(相3.熔化理論的物理模型假設(shè)：(1)擠出過程是穩(wěn)定的，即在擠出過程中螺桿上某一螺槽內(nèi)的分界面位置固定不變.(2)整個(gè)因相為均勻連續(xù)體；(3)塑料的熔融溫度范圍較窄，因此固液相之間的分界面比較明顯；(4)螺槽與固相的橫斷面都是矩形的。35專業(yè)參考3.熔化理論的物理模型35專業(yè)參考36專業(yè)參考36專業(yè)參考熔體輸送理論以Q1代表送料段的送料速率，Q2代表壓縮段的熔化速率，Q3代表均化段的擠出速率,如果Q1＜Q2＜Q3．這時(shí)擠出機(jī)就處于供料不足的操作狀態(tài)，生產(chǎn)不正常;假如Ql＞Q2＞Q3，操作穩(wěn)定;但三者之間不能相差太大，否則均化段壓力太大，出現(xiàn)超負(fù)荷，操作也會(huì)不正常。37專業(yè)參考熔體輸送理論以Q1代表送料段的送料速率，Q2代表壓縮段的熔化

熔體在均化段的流動(dòng)包括四種主要形式：(1)正流是物料沿螺槽方向(z方向)向機(jī)頭的流動(dòng)，這是均化段熔體的主流，是拖電流動(dòng)，它起擠出物料的作用；(2)逆流沿螺槽與正流方內(nèi)相反(—z方向)的流動(dòng)，它是由機(jī)頭口模、過濾網(wǎng)等對(duì)料流的阻礙所引起的反壓流動(dòng)，它將引起擠出生產(chǎn)能力的損失正流和逆流的綜合稱為凈流，是匯流和逆流的種速度的代數(shù)和38專業(yè)參考熔體在均化段的流動(dòng)包括四種主要形式：38專業(yè)參考(3)橫流物料沿X軸和Y軸兩方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動(dòng)，也是螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)螺楊的推擠作用和阻擋作用所造成的，僅限于在每個(gè)螺槽內(nèi)的環(huán)流，對(duì)總的擠出生產(chǎn)率影響不大．但對(duì)于物料的熱交換、混合和進(jìn)一步均勻塑比影響很大(4)漏流物料在螺桿和料筒的間隙沿著螺桿的軸向往料斗方向的流動(dòng)、它頭和門模等對(duì)物料的阻力所產(chǎn)生的反壓流動(dòng)，由于螺桿和料筒間的間隙很小，故在—般情況下漏流流率要比正流和逆流小很多。39專業(yè)參考(3)橫流物料沿X軸和Y軸兩方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動(dòng)，也是螺40專業(yè)參考40專業(yè)參考擠出機(jī)的生產(chǎn)率Q=QD-QP-QL均化段熔體輸送理論作如下假定：(1)進(jìn)入均化段的物料是全部熔融塑化的等溫牛頓流體(2)在流動(dòng)過程中無粘度和密度的變化，流動(dòng)是穩(wěn)定狀態(tài)下的層流,流體是不可壓縮的，(3)螺槽為矩形的，該段螺槽寬度與深度之比大于10，如果螺槽很淺,對(duì)物料流動(dòng)影響不大。41專業(yè)參考擠出機(jī)的生產(chǎn)率41專業(yè)參考一般漏流值不大，計(jì)算時(shí)可以略去42專業(yè)參考一般漏流值不大，計(jì)算時(shí)可以略去42專業(yè)參考四、螺桿和機(jī)頭的特征曲線與擠出機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)系1.螺桿特性曲線均化段熔融塑料流動(dòng)方程式Q＝AN-BP/η當(dāng)N一定時(shí)，Q與P成直線關(guān)系。不同的轉(zhuǎn)速N，就可得到Q-P的系列的平行直線。這些平行直統(tǒng)稱為“螺桿特性曲線”。2.塑料熔體(假定為牛頓液體)通過機(jī)頭和口模時(shí)的體積流率可用以下流動(dòng)方程簡(jiǎn)單表示：Q=KΔP/ηK為阻力常數(shù)，對(duì)圓形口模：K=лD2/[128(L+4D)]對(duì)環(huán)形口模:K=C平均t3/12L對(duì)狹縫形口模：K=Wt3/L43專業(yè)參考四、螺桿和機(jī)頭的特征曲線與擠出機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)系1.螺桿特性曲線螺桿和機(jī)頭(口模)的特性曲線雖然改變口模尺寸,K就不相同,不同的直線表示塑料熔體通過不同的機(jī)頭和口模時(shí)，擠出量和壓力降之間的關(guān)系，這種直線稱為口模(機(jī)頭)的特性曲線。兩組直線的交點(diǎn)就是操作點(diǎn).這說明了擠出機(jī)配合不同機(jī)頭和口模時(shí),其擠出量的相互關(guān)．使用極為方便，只需二點(diǎn)就可決定。44專業(yè)參考螺桿和機(jī)頭(口模)的特性曲線雖然改變口模尺寸,K就對(duì)假塑性液體:Q＝AN-B'K(ΔP)mQ=KK'(ΔP)m螺桿和口模的特性曲線不是直線而是拋物線45專業(yè)參考對(duì)假塑性液體:45專業(yè)參考(1)擠出量與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、壓力(口模阻力)關(guān)系n↑,Q↑n不變時(shí)，Q=An-P·B/η模具阻力增大(即口模尺寸減小),Q減小Q不變，口模尺寸減小,壓力降增加(設(shè)備載荷問題)3.螺桿特性曲線與擠出量和壓力降的關(guān)系可知46專業(yè)參考(1)擠出量與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、壓力(口模阻力)關(guān)系3.螺桿特性曲(2)螺槽深淺對(duì)物料的壓力、擠出量和溫度的影響深螺槽:斜率大

Q對(duì)P變化敏感淺螺槽:斜率小Q對(duì)P變化不敏感即低壓時(shí)深螺槽Q大于淺螺槽;高壓時(shí)淺螺槽Q大于深螺槽

h1h2h3h1>h2>h347專業(yè)參考(2)螺槽深淺對(duì)物料的壓力、擠出量和溫度的影響深螺槽:斜率深h,P增大則T變化大淺h,P增大則T變化不大h1>h2>h3h1h2h3故深螺槽易造成物料溫度波動(dòng)48專業(yè)參考深h,P增大則T變化大h1>h2>h3h1h2h3故深螺槽(3)均化段的長(zhǎng)度對(duì)擠出量的影響均化段長(zhǎng),Q對(duì)壓力的敏感性小均化段短,Q對(duì)壓力的敏感性大L1>L2>L3L1L2L349專業(yè)參考(3)均化段的長(zhǎng)度對(duì)擠出量的影響均化段長(zhǎng),Q對(duì)壓力的敏感性(4)機(jī)頭的阻力大小對(duì)Q的影響阻力小,Q對(duì)P敏感，波動(dòng)大好處:提高Q壞處:小的P波動(dòng)就會(huì)影響擠出量50專業(yè)參考(4)機(jī)頭的阻力大小對(duì)Q的影響阻力小,Q對(duì)P敏感，波動(dòng)大5三、擠出成型工藝與過程原料的準(zhǔn)備和預(yù)處理擠出成型定型與冷卻牽引和卷取(切割）熱處理后處理51專業(yè)參考三、擠出成型工藝與過程原料的準(zhǔn)備和預(yù)處理51專業(yè)原料干燥

(1)原料中的水分(2)從外界吸收的水分影響擠出過程的正常進(jìn)行和制品的質(zhì)量(1)制品出現(xiàn)氣泡(2)表面晦暗等缺陷(3)物理機(jī)械性能降低(4)擠出無法進(jìn)行通?？刂扑趾吭?.5％以下52專業(yè)參考原料干燥(1)原料中的水分(2)從外界吸收的水分5擠出成型1).擠出機(jī)各部分工藝條件是不同的2).擠出機(jī)工藝條件與聚合物有關(guān)如同是管材,聚合物不同,擠出條件就不同.同是生產(chǎn)3mm厚,內(nèi)徑25mm的管材,軟PVC的生產(chǎn)工藝和ABS就不相同.

53專業(yè)參考擠出成型1).擠出機(jī)各部分工藝條件是不同的53專業(yè)參考

軟PVCABS加料段溫度90-100160-165壓縮段120-130170-175均化段130-140175-180機(jī)頭溫度150-160175-180口模溫度170-180190-195螺桿:長(zhǎng)徑比16-2115-20壓縮比1.5:12~3:1轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)201054專業(yè)參考54專業(yè)參考3).擠出工藝還與產(chǎn)品的形狀有關(guān)如同是ABS、管材和棒材就不是相同管材棒材加料段溫度160~165160~170壓縮段溫度170~175170~175均化段溫度175~180175~180機(jī)頭溫度175~180150~160口模溫度190~195170~18055專業(yè)參考3).擠出工藝還與產(chǎn)品的形狀有關(guān)55專業(yè)參考4).擠出工藝條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響主要是溫度和剪切作用料溫高，η小，利于塑化，出料速度大但機(jī)頭口模溫度高，則形狀穩(wěn)定性下降，制品收縮率上升，制品發(fā)黃、氣泡，擠出不正常料溫下降，則η高，機(jī)頭壓力大，擠出物密實(shí)，形狀穩(wěn)定性好,但離模膨脹變大;料溫過低，則粘度過大，功率消耗變大?？谀：湍Ｐ緶囟炔荒芟嗖钐?，擠出物就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)翻或外翻56專業(yè)參考4).擠出工藝條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響56專業(yè)參考4).擠出工藝條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響轉(zhuǎn)速N上升，剪切力上升，有利于塑化、混合，且粘度下降，混合效果好。但由于壓力也相應(yīng)增大，后期流量反而減小。57專業(yè)參考4).擠出工藝條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響57專業(yè)參考定型和冷卻不及時(shí)，制品在自身重力作用下，就會(huì)發(fā)生形變。大多數(shù)情況下定型與冷卻往往是同時(shí)進(jìn)行的；

管材和異形型材有定型過程薄膜、單絲、線纜包復(fù)物等則不需定型板材和片材，通過一對(duì)壓輥壓平來定型和冷卻3.制品的成型與冷卻58專業(yè)參考定型和冷卻不及時(shí)，制品在自身重力作用下，管子的定型方法可用定徑套、定徑環(huán)和定徑板等．也有采用水冷卻定徑的。冷卻速度低及定型慢，由于自重下垂，質(zhì)量下降冷卻速度高及定型快，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同，質(zhì)量可能也不能滿足要求如PS、LDPE和UPVC等，冷卻過快時(shí)，制品有內(nèi)應(yīng)力等，并降低外觀質(zhì)量；對(duì)軟質(zhì)或結(jié)晶的塑料，則應(yīng)較快冷卻，否則制品極易變形。59專業(yè)參考管子的定型方法可用定徑套、定徑環(huán)和定59專業(yè)牽引的目的：A消除離模膨脹效應(yīng)B避免堵塞口模，破壞擠出的連續(xù)性C解決擠出物發(fā)生的形變型式：滾輪式和履帶式牽引速度：一般應(yīng)稍大于擠出速度，對(duì)制品進(jìn)行適度拉伸，牽引速度均勻4.牽引和熱處理60專業(yè)參考牽引的目的：4.牽引和熱處理60專業(yè)參考2.熱處理在Tg~Tf(或Tm)間進(jìn)行熱處理(熱定型)目的：提高薄膜的尺寸穩(wěn)定性減少使用中的熱收縮率61專業(yè)參考2.熱處理61專業(yè)參考

見P134~1351）管材擠出2）片材和板材的擠出3）紙張涂復(fù)4）線纜包復(fù)5）擠出吹塑5.生產(chǎn)工藝流程62專業(yè)參考5.生產(chǎn)工藝流程62專業(yè)參考6.擠出工藝發(fā)展趨勢(shì)1）兩極化發(fā)展?。?-10mm

大：1000mm2）高速800~1000轉(zhuǎn)/分3）多功能主機(jī)、輔機(jī)，多種制品4）自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制5）連續(xù)化6）螺桿高效化雙螺桿方向發(fā)展63專業(yè)參考6.擠出工藝發(fā)展趨勢(shì)63專業(yè)參考反應(yīng)性擠出反應(yīng)性擠出(Reactiveextrusion)是聚合物反應(yīng)性加工的一種技術(shù)，是指聚合物單體或低聚物熔體在螺桿擠出機(jī)內(nèi)發(fā)生物理變化的同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而擠出直接獲得高聚物或制品的一種新的工藝方法。

64專業(yè)參考反應(yīng)性擠出反應(yīng)性擠出(Reactive反應(yīng)性擠出與傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)需經(jīng)聚合、分離、純化、再擠出造粒和成型加工相比，此技術(shù)將單體原料的連續(xù)合成反應(yīng)和聚合物的熔融加工合并為一體，在短暫的螺桿擠出停留時(shí)間內(nèi)一步形成所需的材料或制品，其優(yōu)勢(shì)顯而易見：設(shè)備投資低，生產(chǎn)周期短，能耗低，無溶劑后處理過程，環(huán)境污染小，可小批量也可大批量進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)和加工生產(chǎn)。65專業(yè)參考反應(yīng)性擠出與傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)需經(jīng)聚合、分離、純反應(yīng)性擠出加工的反應(yīng)類型

適用于反應(yīng)性擠出并已試驗(yàn)可行的反應(yīng)類型有六類：(1)本體聚合從一種單體、多種混合物、低相對(duì)分子質(zhì)量的預(yù)聚物或單體與預(yù)聚物的混合物出發(fā)，通過加聚或縮聚，制備得到高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物。加聚實(shí)例有：聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯和相關(guān)共聚物、聚苯乙烯和相關(guān)共聚物、聚烯烴、聚硅氧烷、聚環(huán)氧化合物、聚甲醛等；縮聚實(shí)例有：聚醚酰亞胺、聚酯等。

(2)接枝反應(yīng)由聚合物與單體得到接枝型或共聚型聚合物的反應(yīng)。例子有：PS-馬來酸酐，EVA丙烯酸，聚烯烴—馬來酸酐等。

66專業(yè)參考反應(yīng)性擠出加工的反應(yīng)類型適用于反應(yīng)性擠出并已試驗(yàn)可行的(3)鏈間形成共聚物反應(yīng)由兩種或兩種以上聚合物通過離子鍵或共價(jià)鍵形成接技或嵌段共聚物的反應(yīng)。如PS-聚烯烴。(4)偶聯(lián)歧聯(lián)反應(yīng)由帶有多官能偶聯(lián)或支化劑的聚合物通過鏈增長(zhǎng)或支化提高相對(duì)分子質(zhì)量的反應(yīng)；由帶有縮合劑的聚合物通過鏈增長(zhǎng)提高相對(duì)分子質(zhì)量的反應(yīng)；由帶有交聯(lián)劑的聚合物通過交聯(lián)提高熔體粘度的反應(yīng)。如PBI-二異氰酸酯-環(huán)氧樹脂即屬這一類。67專業(yè)參考(3)鏈間形成共聚物反應(yīng)由兩種或兩種以上聚合物通過離(5)可控降解反應(yīng)控制高相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物降解到一定的相對(duì)分子質(zhì)量或控制降解到單體。例如：PET-乙二醇通過降解反應(yīng)使之適于紡絲。(6)官能化—官能基團(tuán)的改性反應(yīng)在聚合物分子骨架、末端、側(cè)鏈上引入官能化基團(tuán)或?qū)ΜF(xiàn)有基因的改性，以滿足某種特殊反應(yīng)的要求68專業(yè)參考68專業(yè)參考反應(yīng)性擠出加工制備聚合物類型REX是指在擠出機(jī)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)最終形成聚合物材料的過程。制備聚合物的類型如下：直接由單體的聚合反應(yīng)制備高聚物以其他途徑制得預(yù)聚體或低聚物，再進(jìn)入螺桿擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)一步提高相對(duì)分子質(zhì)量得到高聚物。將預(yù)先得到的聚合物進(jìn)入擠出機(jī)中經(jīng)某種反應(yīng)改性而得具有功能性的高聚物。共混物在擠出機(jī)內(nèi)通過與增容劑反應(yīng)得到具有優(yōu)異性能的高分子合金聚合在擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行可控降解反應(yīng)．從而獲得具有某種特定性能的聚合物。69專業(yè)參考反應(yīng)性擠出加工制備聚合物類型REX是指在擠出機(jī)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)擠出過程反應(yīng)特性和物理變化特性粘度變化這是體系流變形態(tài)問題，主要控制參數(shù)包括：螺桿組合形成和接配，不同階段體系的溫度，進(jìn)料量等停留時(shí)間這關(guān)系到聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布，一般通過螺桿轉(zhuǎn)速、進(jìn)料速度、擠出牽伸速度來實(shí)現(xiàn)聚合熱關(guān)系到體系熱量的供給或轉(zhuǎn)移，要控制供熱和排熱脫揮即體系中小分子的排除，包括單體、末反應(yīng)物、低聚物的排除控制70專業(yè)參考反應(yīng)擠出過程反應(yīng)特性和物理變化特性粘度變化這是體系流變形擠出機(jī)反應(yīng)器應(yīng)具備以下的特性擠出機(jī)反應(yīng)器適用于反應(yīng)加工應(yīng)具備的特性：螺桿和筒體配合使物料有極好的分散和分布性能；溫度可以得到控制，供、排熱方便；對(duì)停留時(shí)間分布可控制；反應(yīng)可在壓力下進(jìn)行；能連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)加工；未反應(yīng)單體和小分子副產(chǎn)物可脫除；粘性熔體易于排出71專業(yè)參考擠出機(jī)反應(yīng)器應(yīng)具備以下的特性擠出機(jī)反應(yīng)器適用于反應(yīng)加工應(yīng)具備擠出機(jī)反應(yīng)器應(yīng)具備以下的特性

目前用于反應(yīng)的擠出機(jī)一般為雙螺桿或多螺桿，采用同向嚙合式更合適。螺桿作為擠出機(jī)的重要部件由多節(jié)各式各樣的螺紋塊或捏合塊套穿在芯軸上而構(gòu)成的，為模塊組合結(jié)構(gòu)，可按不同工藝的要求排列組合。72專業(yè)參考擠出機(jī)反應(yīng)器應(yīng)具備以下的特性72專業(yè)參考第二節(jié)注射成型73專業(yè)參考第二節(jié)注射成型73專業(yè)參考注射成型注射成型的特點(diǎn)：1，注射成型是發(fā)展最快的塑料成型技術(shù)2，適用于熱塑性塑料，熱固性塑料，以及橡膠3，制備的塑料品種、制品種類多4，生產(chǎn)的制品的尺寸較精確，精致5，市場(chǎng)需求較多注射成型的主要設(shè)備是注射成型機(jī)（注射機(jī)，注塑機(jī)）74專業(yè)參考注射成型注射成型的特點(diǎn)：74專業(yè)參考一、注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)75專業(yè)參考一、注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)75專業(yè)參考臥式螺桿注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖.76專業(yè)參考臥式螺桿注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖.76專業(yè)參考注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)注射成型的基本條件：

1.塑料必須以熔融狀態(tài)進(jìn)入模具。

2.熔體必須有足夠的壓力和流速，及時(shí)充滿模具。注射機(jī)完成的三個(gè)基本功能：

1，塑化；2，注射；3，成型。注射機(jī)的三個(gè)基本組成：1，注射裝置：塑化，注射

2，鎖模裝置：成型（部分）

3，模具：定型（成型）77專業(yè)參考注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)77專業(yè)參考4、市面上的注塑機(jī)（1）柱塞式注射機(jī)：適用于小制品、間歇式，有利于研究，不利于生產(chǎn)（2）柱塞式-柱塞式：一個(gè)柱塞完成塑化，另一個(gè)完成注射和成型（3）螺桿式-柱塞式：熔體停留時(shí)間長(zhǎng)（4）往復(fù)式螺桿注射機(jī)：螺桿既完成塑化混合，又完成注射5、注射機(jī)的大小、規(guī)格一次所注射最大重量：如125注塑機(jī)一次性注射125g78專業(yè)參考4、市面上的注塑機(jī)（1）柱塞式注射機(jī)：適用于小制品、間歇式，（一）注射系統(tǒng)功能：注射和塑化包括：加料裝置、料筒、螺桿（或柱塞及分流梭）及噴嘴等1、加料裝置料斗，其容量可供注塑機(jī)1~2小時(shí)之用有計(jì)量、干燥功能2、料筒要求與擠出機(jī)一樣（光滑、無死角、強(qiáng)度高、耐腐蝕、精密）尺寸：取決于注射機(jī)的最大注射量料筒外部可加熱79專業(yè)參考（一）注射系統(tǒng)功能：注射和塑化79專業(yè)參考3、分流梭和柱塞分流梭形狀似魚雷，表面有若干凹槽及若干條凸筋作用：（1）分流，產(chǎn)生收斂流動(dòng)（2）傳熱（3）減少料筒壁處的熱分解

(4)剪切力增大，磨擦熱增大，有利于混合和塑化柱塞：硬度高，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)作用：將熔體注入模具80專業(yè)參考3、分流梭和柱塞作用：（1）分流，產(chǎn)生收斂流動(dòng)80專業(yè)參考4、螺桿作用：（1）送料；（2）塑化；（3）傳壓；（4）排氣；（5）壓實(shí)；（6）注射與擠出機(jī)螺桿相比：（1）加料段較長(zhǎng)；（2）均化段較短；（3）螺槽較深；（4）只有預(yù)塑化作用81專業(yè)參考4、螺桿81專業(yè)參考5、噴嘴注射系統(tǒng)的重要部件：位于料筒和模具之間主要作用：（1）引導(dǎo)塑料進(jìn)入模具（2）提高射程（3）強(qiáng)化混合和塑化（a）通用式噴嘴（b）延伸式噴嘴（c）彈簧針閥式噴嘴

1-喇叭口

2-電熱圈

3-頂針

4-導(dǎo)桿

5-彈簧82專業(yè)參考5、噴嘴（a）通用式噴嘴82專業(yè)參考噴嘴型式主要有三種（1）通用式無機(jī)械閥關(guān)閉通路也無加熱裝置優(yōu)點(diǎn)：a結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工

b注射壓力降小

c補(bǔ)料作用強(qiáng)缺點(diǎn)：a無加熱裝置，未塑化均勻物料可能進(jìn)入制件

b低粘度塑料易產(chǎn)生流涎適用于PS、PE、纖維素類83專業(yè)參考噴嘴型式主要有三種83專業(yè)參考（2）延伸式有加熱裝置優(yōu)點(diǎn)：a結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單b杜絕冷料產(chǎn)生c易補(bǔ)料缺點(diǎn)：溫度不當(dāng)，更易流涎適用于：PMMAABSPOM聚砜PCPPS聚酰亞胺（3）彈簧針閥式噴嘴有止回閥優(yōu)點(diǎn)：有止回閥，杜絕物料的流涎缺點(diǎn)：a結(jié)構(gòu)復(fù)雜

b補(bǔ)料作用小，射程短適用于：尼龍84專業(yè)參考（2）延伸式有加熱裝置84專業(yè)參考（二）鎖模系統(tǒng)作用：（1）保證準(zhǔn)確的容積（無溢邊）（2）可靠的開啟、閉合模具（3）取出制品組成：（1）固定模板（2）移動(dòng)模板（3）曲柄（4）油缸（5）頂出裝置壓力：模腔壓力＜鎖模力＜注射壓力要求:(1)啟閉靈活、迅速、準(zhǔn)確、安全（2）不產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)（3）開啟：慢→快→慢閉合：快→慢（4）啟閉模板移動(dòng)距離和移動(dòng)速度可調(diào)85專業(yè)參考（二）鎖模系統(tǒng)作用：（1）保證準(zhǔn)確的容積（無溢邊）85專常見鎖模機(jī)構(gòu)示意圖（a)曲臂鎖模機(jī)構(gòu)閉模(b)開模86專業(yè)參考常見鎖模機(jī)構(gòu)示意圖（a)曲臂鎖模機(jī)構(gòu)閉模(（三）模具概念：賦于制品以形狀與尺寸的工具叫模具作用：（1）賦于制品以形狀（2）賦于制品強(qiáng)度（3）定型模具的分類：注射模具主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件三大部分所組成，下面分述之。87專業(yè)參考（三）模具概念：賦于制品以形狀與尺寸的工具叫模具87專業(yè)參考典型注射模具結(jié)構(gòu)圖1-定位環(huán)；2-主流道襯套；3-定模底板；4-定模板；5-動(dòng)模板；6-動(dòng)模墊板；7-模座；8-頂出板；9頂出底板；10-回程桿；11-頂出桿；12-導(dǎo)向柱；13-凸模；14-凹模；15-冷卻水通道88專業(yè)參考典型注射模具結(jié)構(gòu)圖1-定位環(huán)；2-主流道襯套；3-定模底板；（1）澆注系統(tǒng)主流道：圓錐形分流道：各個(gè)注射點(diǎn)盡量對(duì)稱澆口：快速流動(dòng)，凝封快冷料井：收集多余的物料

結(jié)構(gòu)89專業(yè)參考（1）澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)89專業(yè)參考（2）成型零件型腔：根據(jù)制品的形狀設(shè)計(jì)型芯排氣孔：排除氣體（3）結(jié)構(gòu)零件導(dǎo)向零件：使陰陽(yáng)模對(duì)準(zhǔn)脫模裝置：氣動(dòng)、液動(dòng)或機(jī)械（頂桿）抽芯裝置：斜塊等模具的加熱或冷卻部分

90專業(yè)參考（2）成型零件90專業(yè)參考二、注射成型工藝過程（一）成型前的準(zhǔn)備造粒、預(yù)熱、干燥、放置嵌件等（二）注射過程1、五個(gè)步驟（1）加料（2）塑化（3）注射（4）冷卻（5）脫模保證定量加料加料少：傳壓介質(zhì)少，缺料，產(chǎn)生缺陷，不密實(shí)加料多：使物料在螺桿中停留時(shí)間延長(zhǎng)，易分解91專業(yè)參考二、注射成型工藝過程（一）成型前的準(zhǔn)備91專業(yè)參考2、五個(gè)工序（1）塑化：塑料在料筒中熔融、混合、塑化，被螺桿或柱塞擠到料筒前端（2）（注射）充模：被推擠到料筒前端的熔體，經(jīng)噴嘴、澆注系統(tǒng)充滿型腔（3）保壓：在模具中熔體冷卻收縮，繼續(xù)施壓，使?jié)部诤蛧娮旄浇娜垠w不斷補(bǔ)充（補(bǔ)塑）到模具中，使制品形狀更完整、密實(shí)。（4）冷卻：塑料在模具中的硬化（凝封）（5）脫模：冷卻到某一溫度后，脫模取出制品92專業(yè)參考2、五個(gè)工序92專業(yè)參考塑化成型工藝過程示意圖93專業(yè)參考塑化成型工藝過程示意圖93專業(yè)參考3、塑化原理塑化過程加熱剪切塑化目的：（1）物料混合均勻，增加可塑性（2）溫度分布均勻，提高制品性能塑化熱效率T：噴嘴溫度T0:初始物料溫度TW:料筒內(nèi)壁溫度E值高，有利于塑料的塑化熔融混合混合摩擦熱94專業(yè)參考3、塑化原理塑化過程加熱塑化目的：（1）物料混合均勻，增加影響因素（1）注射機(jī)料筒長(zhǎng)度提高，則E↑（2）料筒傳熱面積提高則E↑（3）受熱時(shí)間↑則E↑（4）熱擴(kuò)散速度↑則E↑（5）剪切應(yīng)力↑剪切速率↑則E↑95專業(yè)參考影響因素（1）注射機(jī)料筒長(zhǎng)度提高，則E↑95專業(yè)參考

三、注射成型工藝的影響因素a-柱塞空載期；b-充模期；c-保壓期；d-返料期e-凝封期；f-繼冷期96專業(yè)參考三、注射成型工藝的影響因素a-柱塞空載期；9由上圖可知注射過程分為六個(gè)階段1、柱塞空載期時(shí)間：t0-t1物料在料筒受熱塑化，還未進(jìn)入模具前都稱為柱塞空載期2、充模期時(shí)間：t1-t2熔體進(jìn)入模具，模具內(nèi)壓急劇增加，當(dāng)達(dá)t2時(shí)達(dá)到最大料溫升高是由噴嘴處產(chǎn)生剪切熱也達(dá)到最大97專業(yè)參考由上圖可知注射過程分為六個(gè)階段97專業(yè)參考3、保壓期時(shí)間：t2-t3塑料保持為熔體，起壓實(shí)和補(bǔ)塑作用模具內(nèi)壓逐漸下降，主要是由于在模具內(nèi)收縮引起的，噴嘴、柱塞的壓力保持恒定，溫度由于模具要冷卻所以下降4、返料期時(shí)間：t3-t4螺桿后退，模具內(nèi)壓大，噴嘴處壓力下降，導(dǎo)致返料，返料易于脫模98專業(yè)參考3、保壓期98專業(yè)參考5、凝封期時(shí)間：t4-t5物料溫度下降，物料在澆口處被凍結(jié)，停止返流6繼冷期時(shí)間：t5-t6進(jìn)一步冷卻制品，使制品形狀固定99專業(yè)參考99專業(yè)參考影響因素（一）料溫1、注射機(jī)類型螺桿式料溫低，柱塞式料溫高螺桿式溫度若高，是為了滿足工藝條件進(jìn)行短時(shí)間注射，提高效率柱塞式溫度若低，則是在低溫下長(zhǎng)時(shí)間注射，進(jìn)行小批量生產(chǎn)，對(duì)精細(xì)產(chǎn)品精加工2、與模具和制品尺寸有關(guān)厚制品：流動(dòng)阻力小，不易冷卻，料溫低薄制品：流動(dòng)阻力大，易冷卻，料溫高長(zhǎng)制品：易冷卻，料溫高100專業(yè)參考影響因素（一）料溫100專業(yè)參考影響因素（一）料溫3、噴嘴溫度小于料筒溫度為了保證物料的均勻性，噴嘴處剪切太大4、料溫高，加工性能好，但物理機(jī)械性能差料溫對(duì)某些成型性能及制品物性的影響101專業(yè)參考影響因素（一）料溫料溫對(duì)某些成型性能及制品物性的影響101專（二）模具溫度冷卻速度的選擇tc＜

Tg時(shí)為驟冷tc≈

Tg時(shí)為中冷

tc＞

Tg很多時(shí)為緩冷（1）為了保證制品不易變形，則T模＜Tg或Tm（2）對(duì)于粘度較高的物料，則選擇T模高（PC、PPO、PPS）對(duì)于粘度較低的物料，則選擇T模低（PE、PP、PA）

（3）模具溫度對(duì)制品性能的影響T模低，凝封速度快，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)效率提高，但T模太低，會(huì)導(dǎo)致模具缺料；取向被凍結(jié)，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生翹曲開裂，不適于厚制品102專業(yè)參考（二）模具溫度冷卻速度的選擇102專業(yè)參考（三）注射壓力注射成型時(shí)在注塑機(jī)、澆注系統(tǒng)和模具型腔中壓力損失103專業(yè)參考（三）注射壓力注射成型時(shí)在注塑機(jī)、澆注系統(tǒng)和模具型腔中壓力壓力的作用：（1）推動(dòng)塑料前移，混合，塑化，克服阻力（2）提高充模進(jìn)度，使物料充滿型腔（3）補(bǔ)料、保持形狀，減小熔接縫壓力分析：1、注射系統(tǒng)的壓力降△P1料筒的壓力降△P1=△Pd+△PL注塑系統(tǒng)的總壓力△Pc=△P1+△P2其中△P2為噴嘴所引起的壓力降2、模具中壓力降△PM=△P3+△P4+

△P5△P3△P4△P5分別為模具流道、澆口和模腔的壓力降104專業(yè)參考?jí)毫Φ淖饔茫?04專業(yè)參考注射成型時(shí)模具型腔中的壓力-溫度關(guān)系105專業(yè)參考注射成型時(shí)模具型腔中的壓力-溫度關(guān)系105專業(yè)參考注射壓力對(duì)塑料某些成型性能的影響106專業(yè)參考注射壓力對(duì)塑料某些成型性能的影響106專業(yè)參考（四）注射周期和注射速度

完成一次注射成型所需的時(shí)間稱注射周期或稱總周期。它由注射（充模）、保壓時(shí)間、冷卻和加料時(shí)間以及開模（取出制品）、輔助作業(yè)（如涂擦脫模劑、安放嵌件等）和閉模時(shí)間組成。107專業(yè)參考（四）注射周期和注射速度完成一次注射成型所需注射成型過程的注射周期充模時(shí)間：t1-t0保壓時(shí)間：t2-t1加料和預(yù)塑時(shí)間：t3-t2制件實(shí)際冷卻時(shí)間：t4-t1

開模閉模和輔助時(shí)間：t5-t4注射總時(shí)間：t5-t0

108專業(yè)參考注射成型過程的注射周期充模時(shí)間：t1-t0108專業(yè)參考注射速度注射速度常用單位時(shí)間內(nèi)柱塞移動(dòng)的距離表示，有時(shí)也用重量或容積流率表示；注射速度主要影響塑料熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)行為，并影響模腔內(nèi)壓力，溫度以及制品的性能。注射速度對(duì)某些成型性能的影響109專業(yè)參考注射速度注射速度常用單位時(shí)間內(nèi)柱塞移動(dòng)的距離表示，注射速度太快，常使熔體由層流變?yōu)橥牧?，?yán)重的湍流引起噴射而帶入空氣，制品產(chǎn)生氣泡，也會(huì)產(chǎn)生局部剪切熱使局部燒傷，增大內(nèi)應(yīng)力，損壞制品(a)慢速注射和(b)高速注射時(shí)熔體充模時(shí)的兩種極端情況示意110專業(yè)參考注射速度太快，常使熔體由層流變?yōu)橥牧?，?yán)重的湍流引起噴射而帶粘度大、Tg高的物料、薄壁制品、長(zhǎng)流程制品，采用高速，防止充模不滿。同時(shí)配合高料溫、高模溫。一般說來，在保證不出現(xiàn)湍流情況下，要盡量提高注射速度。111專業(yè)參考111專業(yè)參考（五）熱處理熱處理作用：消除內(nèi)應(yīng)力，可通過升溫時(shí)解取向，再結(jié)晶來消除，溫度應(yīng)滿足條件：Tg＜

T＜

Tf熱處理原因：（1）制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力（2）取向結(jié)晶不均（3）冷卻進(jìn)度不均（4）嵌件（5）塑化不均112專業(yè)參考（五）熱處理熱處理作用：消除內(nèi)應(yīng)力，可通過升溫時(shí)解取向，再結(jié)第三節(jié)壓制成型壓制成型，是塑料成型加工技術(shù)中歷史最久，也是最重要的方法之一，主要用于熱固性塑料的成型要。根據(jù)材料的性狀和成型加工工藝的特征，又可分為模壓成型和層壓成型模壓成型：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模槽中，合上陽(yáng)模后加熱使其熔化，并在壓力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113專業(yè)參考第三節(jié)壓制成型壓制成型，是塑料成型加工技一、模壓成型工藝模壓成型工藝過程示意圖114專業(yè)參考一、模壓成型工藝模壓成型工藝過程示意圖114專業(yè)參考模壓的缺點(diǎn)：周期長(zhǎng)，效率低，難自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不安全，不能成型復(fù)雜樣品，不能成型厚制品。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，模具簡(jiǎn)單，還可用于大型制件。模壓工藝主要用于熱固性塑料。不用于熱塑性塑料的原因：周期長(zhǎng)，損壞模具常用的材料：酚醛，環(huán)氧，不飽和聚酯，氨基樹脂，有機(jī)硅，硬PVC，聚酰亞胺115專業(yè)參考模壓的缺點(diǎn)：周期長(zhǎng)，效率低，難自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不安全成型過程1、預(yù)熱：減少物料體積，提高傳熱速度，去除易揮發(fā)氣體2、加料：量多，制品毛邊厚，尺寸穩(wěn)定性差，難脫模；量少，制品不光滑，不緊密，缺料3、閉模：速度先快后慢（維護(hù)設(shè)備和模具）也避免空氣將物料帶走，閉合后加熱加壓4、排氣：排氣過早，達(dá)不到目標(biāo)；排氣過遲，排不出氣體5、固化：加熱交聯(lián)6、脫模：利用頂桿，擰脫7、模具吹洗：脫模后用壓縮空氣吹洗模腔和模具。銅刷等8、后處理：后處理溫度比成型溫度高10~50℃

116專業(yè)參考成型過程1、預(yù)熱：減少物料體積，提高傳熱速度，去除易揮發(fā)氣體二、模壓成型的工藝特性和影響因素?zé)峁绦詷渲诔尚图庸み^程中，不僅有物理變化，而且還進(jìn)行著復(fù)雜的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)。影響模壓成型的主要因素有溫度、壓力以及時(shí)間1、溫度模壓時(shí)所規(guī)定的模具溫度，它影響塑料的流動(dòng)、充模、固化、交聯(lián)反應(yīng)速度（1）對(duì)流動(dòng)性的影響對(duì)熱固性塑料來說：T↑→分子運(yùn)動(dòng)能力↑→粘度↓→流動(dòng)性↓T↑→交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)度T↑→粘度T↑→流動(dòng)性↑117專業(yè)參考二、模壓成型的工藝特性和影響因素117專業(yè)參考熱固性塑料流量與溫度關(guān)系示意圖由圖可知存在峰值，峰值過后，曲線斜率出現(xiàn)最大區(qū)域，即交聯(lián)速度最快的區(qū)域，閉模時(shí)，壓力增大，此時(shí)T不變，流動(dòng)性好，能充滿模具118專業(yè)參考熱固性塑料流量與溫度關(guān)系示意圖由圖可知存在峰值，峰值過后，曲溫度對(duì)固化時(shí)間影響示意圖溫度T1＞

T2＞

T3＞

T4＞

T5

固化時(shí)間t1＜

t2＜

t3＜

t4＜

t5119專業(yè)參考溫度對(duì)固化時(shí)間影響示意圖溫度T1＞T2＞T3＞T4＞由上圖知，溫度越高，固化時(shí)間越短T↑交聯(lián)反應(yīng)速度越快T↑固化時(shí)間↓生產(chǎn)周期↓但固化速度↑流動(dòng)性↓不能充模特別是對(duì)形狀復(fù)雜、薄壁、深度大制品不宜高溫，易引起充模不滿。厚制品，外層固化快，氣體不易排除，易出現(xiàn)變形，龜裂翹曲，所以宜采用低溫、延長(zhǎng)模壓時(shí)間來提高制品質(zhì)量溫度太低，固化慢，制品無光澤，表面腫脹等120專業(yè)參考由上圖知，溫度越高，固化時(shí)間越短120專業(yè)參考2、模壓壓力影響：（1）加快塑料在模具中的流動(dòng)（2）提高產(chǎn)品的密實(shí)性（3）避免揮發(fā)分產(chǎn)生的腫脹、脫層現(xiàn)象（4）固定形狀，減小毛邊121專業(yè)參考2、模壓壓力影響：121專業(yè)參考成型所需模壓壓力可用下式計(jì)算：由壓機(jī)的公稱噸位G也可計(jì)算模壓壓力模具壓力的大小與塑料、模溫、制品形狀、物料是否預(yù)熱有關(guān)。對(duì)一種物料來說，流動(dòng)性愈小、固化速度愈快以及物料的壓縮率愈大時(shí)，所需模壓壓力應(yīng)愈大；模溫高、制品形狀復(fù)雜、深度大、壁薄和面積大時(shí)，所需成型壓力也愈大；反之所需壓力低122專業(yè)參考成型所需模壓壓力可用下式計(jì)算：由壓機(jī)的公稱噸位G也可計(jì)算模壓熱固性塑料成型壓力對(duì)流動(dòng)固化曲線的影響123專業(yè)參考熱固性塑料成型壓力對(duì)流動(dòng)固化曲線的影響123專業(yè)參考熱固性塑料成型周期中的壓力變化A-加料；B-閉模；C-加壓；D-放氣；E-卸料；F脫模124專業(yè)參考熱固性塑料成型周期中的壓力變化A-加料；B-閉模；C-加壓；3、模壓時(shí)間模壓時(shí)間指從模壓開始到脫模所經(jīng)歷的時(shí)間它也與塑料種類、制品形狀、厚壁、模具結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)模壓時(shí)間太短，樹脂固化不完全，制品物理機(jī)械性能差，外觀無光澤，制品脫模后易出現(xiàn)翹曲、變形等現(xiàn)象過分延長(zhǎng)模壓時(shí)間會(huì)使塑料過“過熟”，不僅延長(zhǎng)成型周期、降低生產(chǎn)率、多消耗熱能和機(jī)械功，而且樹脂交聯(lián)過度會(huì)使制品收縮增加，引起樹脂與填料間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，制品表面發(fā)暗和起泡，從而使制品性能降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使制品破裂，因此模壓時(shí)間過長(zhǎng)或過短都是不適當(dāng)?shù)摹?25專業(yè)參考3、模壓時(shí)間模壓時(shí)間指從模壓開始到脫模所經(jīng)歷的時(shí)間125專業(yè)不同溫度時(shí)，熱固性塑料固化時(shí)間對(duì)變形的影響126專業(yè)參考不同溫度時(shí)，熱固性塑料固化時(shí)間對(duì)變形的影響126專業(yè)參考三、層壓成型層壓材料，其填料為片狀，如紙、布、玻璃布、木材等用高分子把這些填料粘結(jié)在一起，高分子又叫粘結(jié)劑層壓成型主要包括填料的浸膠、浸膠材料的干燥和壓制等幾個(gè)過程：1、預(yù)處理木材去糖分，否則易使酚醛樹脂脫層且易腐爛，無機(jī)填料加偶聯(lián)劑處理，提高與聚合物的粘結(jié)性127專業(yè)參考三、層壓成型層壓材料，其填料為片狀，如紙、布、玻璃布、木材等2、浸膠溶液配制將樹脂配成固體含量為50~60%的樹脂液浸膠分類直浸法：將玻璃布在不飽和樹脂中走一運(yùn)，擠壓并加熱刮膠法：手糊成型，用刮板刮鋪展法3、干燥自然干燥和烘干4、壓制溫度壓力和時(shí)間控制主要生產(chǎn)板材、也有生產(chǎn)管狀、棒狀和其它一些形狀簡(jiǎn)單的制品，也可用以生產(chǎn)增強(qiáng)塑料和熱塑性的聚氯乙烯128專業(yè)參考2、浸膠128專業(yè)參考第四節(jié)壓延成型壓延成型是生產(chǎn)薄膜和片材的主要方法，它是將已經(jīng)塑化的接近粘流溫度的熱塑性塑料通過一系列相向旋轉(zhuǎn)著的水平輥筒間隙，使物料承受擠壓和延展作用，成為具有一定厚度寬度與割面光潔的薄片狀制品。壓延成型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：壓延成型具有較大的生產(chǎn)能力，較好的產(chǎn)品質(zhì)量，還可制取復(fù)合材料，印刻花紋等缺點(diǎn)：所需設(shè)備龐大，精度要求高、輔助設(shè)備多，同時(shí)制品的寬度受壓延機(jī)輥筒最大工作長(zhǎng)度的限制129專業(yè)參考第四節(jié)壓延成型壓延成型是生產(chǎn)薄膜和片材的主要方法