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塑料的成型和加工方法 

2007/8/10 15:04:24 人評(píng)論

    注射成型用的注射機(jī)分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)兩大類(lèi),由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成;其成型方法可分為: (1) 排氣式注射成型。排氣式注射成型應(yīng)用的排氣式注射機(jī),在料筒中部設(shè)有排氣口,亦與真空系統(tǒng)相連接,當(dāng)塑料塑化時(shí),真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發(fā)性物質(zhì)及空氣經(jīng)排氣口抽走;原料不必預(yù)干燥,從而提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。特別適用于聚碳酸酯、尼龍、有機(jī)玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。 (2) 流動(dòng)注射成型。流動(dòng)注射成型可用普通移動(dòng)螺桿式注射機(jī)。即塑料經(jīng)不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內(nèi),塑料充滿型腔后,螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),借螺桿的推力使模內(nèi)物料在壓力下保持適當(dāng)時(shí)間,然后冷卻定型。流動(dòng)注射成型克服了生產(chǎn)大型制品的設(shè)備限制,制件質(zhì)量可超過(guò)注射機(jī)的最大注射量。其特點(diǎn)是塑化的物件不是貯存在料筒內(nèi),而是不斷擠入模具中,因此它是擠出和注射相結(jié)合的一種方法。 (3) 共注射成型。共注射成型是采用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上注射單元的注射機(jī),將不同品種或不同色澤的塑料,同時(shí)或先后注入模具內(nèi)的方法。用這種方法能生產(chǎn)多種色彩和(或)多種塑料的復(fù)合制品,有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。 (4) 無(wú)流道注射成型。模具中不設(shè)置分流道,而由注射機(jī)的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個(gè)模腔中的成型方法。在注射過(guò)程中,流道內(nèi)的塑料保持熔融流動(dòng)狀態(tài),在脫模時(shí)不與制品一同脫出,因此制件沒(méi)有流道殘留物。這種成型方法不僅節(jié)省原料,降低成本,而且減少工序,可以達(dá)到全自動(dòng)生產(chǎn)。 (5) 反應(yīng)注射成型。反應(yīng)注射成型的原理是將反應(yīng)原材料經(jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后泵入混合頭,在混合頭中碰撞混合,然后高速注射到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出制品。它適于加工聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等一些熱固性塑料和彈性體。目前主要用于聚氨酯的加工。 (6) 熱固性塑料的注射成型。粒狀或團(tuán)狀熱固性塑料,在嚴(yán)格控制溫度的料筒內(nèi),通過(guò)螺桿的作用,塑化成粘塑狀態(tài),在較高的注射壓力下,物料進(jìn)入一定溫度范圍的模具內(nèi)交聯(lián)固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀態(tài)變化外,還有化學(xué)變化。因此與熱塑性塑料注射成型比,在成型設(shè)備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差別。 熱固性與熱塑性塑料注射成型條件的比較 工藝條件 熱固性塑料 熱塑性塑料 料筒溫度 塑化溫度低,料筒溫度在95℃以下,溫度控制要求嚴(yán)格 塑化溫度高,料筒溫度在150℃以上,溫度控制不嚴(yán)格 在料筒中的時(shí)間 短 較 長(zhǎng) 料筒加熱方式 液體介質(zhì)(水、油) 電加熱 模具溫度 150一200℃ 100℃以下 注射壓力 100-200MPa 35-140MPa 注射量 注射量較小,料筒前部余料很小 注射量較大,料筒前部余料較多 熱固性塑料的注射成型應(yīng)用最多的是酚醛塑料。     9.吹塑成型。借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品,或管型坯無(wú)模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數(shù)為0.04 ~ 1.12的都是比較優(yōu)良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹(shù)脂等,其中以聚乙烯應(yīng)用得最多。 (1) 注射吹塑成型。系用注射成型法先將塑料制成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。 (2) 擠出吹塑成型。系用擠出法先將塑料制成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。 注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同,吹塑過(guò)程基本上是相同的。 吹塑設(shè)備除注射機(jī)和擠出機(jī)外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成,其中設(shè)有冷卻劑通道,分型面上小孔可插入充壓氣吹管。 (3) 拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型,其方法是先將型還進(jìn)行縱向拉伸,然后用壓縮空氣進(jìn)行吹脹達(dá)到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強(qiáng)度、表面硬度和剛性有很大的提高,適用于聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。 拉伸吹塑成型包括:注射型坯定向拉伸吹塑,擠出型坯定向拉伸吹塑,多層定向拉伸吹塑,壓縮成型定向拉伸吹塑等。 (4) 吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法。系用擠出法先將塑料擠成管,而后借助向管內(nèi)吹入的空氣使其連續(xù)膨脹到一定尺寸的管式膜,冷卻后折疊卷繞成雙層平膜。 塑料薄膜可用許多方法制造,如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等,但以吹塑法應(yīng)用最廣泛。 該方法適宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制造。     10.澆鑄。在不加壓或稍加壓的情況下,將液態(tài)單體、樹(shù)脂或其混合物注入模內(nèi)并使其成為固態(tài)制品的方法。澆鑄法分為靜態(tài)澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、搪塑、旋轉(zhuǎn)鑄塑、滾塑和流延鑄塑等。 (1) 靜態(tài)澆鑄。靜態(tài)澆鑄是澆鑄成型中較為簡(jiǎn)便和使用較為廣泛的二種方法。這種方法常用液狀單體,部分聚合或縮聚的漿狀物、聚合物與單體的溶液,配入助劑(如引發(fā)劑、固化劑、促進(jìn)劑等),或熱塑性樹(shù)脂熔體鑄入模腔而成型。 (2) 嵌鑄。嵌鑄又稱封入成型,是將各種樣品、零件等包封到塑料中間的一種成型技術(shù)。即將被嵌物件置于模具中,注入單體、預(yù)聚物或聚合物等液體,然后使其聚合或固化(或硬化),脫模。這種技術(shù)已廣泛用于電子工業(yè)。用于這類(lèi)成型工藝的塑料品種有腮甲醛、不飽和聚酯、有機(jī)玻璃和環(huán)氧樹(shù)脂等。 (3) 離心澆鑄。離心澆鑄是利用離心力成型管狀或空心筒狀制品的方法。通過(guò)擠出機(jī)或?qū)S寐┒穼⒍康囊簯B(tài)樹(shù)脂或樹(shù)脂分散體注入旋轉(zhuǎn)并加熱的容器(即模具)中,使其繞單軸高速旋轉(zhuǎn)(每分鐘幾十轉(zhuǎn)到兩千轉(zhuǎn)),此時(shí)放入的物料即被離心力迫使分布在模具的近壁部位。在旋轉(zhuǎn)的同時(shí),放入的物料發(fā)生固化,隨后視需要經(jīng)過(guò)冷卻或后處理即能取得制品。在成型增強(qiáng)塑料制品時(shí)還可同時(shí)加入增強(qiáng)性的填料。

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