1、2018/7/7,1,塑料成型工艺,2018/7/7,2,前 言:,塑料的成型方法有：注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型 气动成型、泡沫成型、压延成型、旋转成型 静态浇铸、搪铸、糊裱成型、模压成型等。常用方法：注射成型、压缩成型 挤出成型、气动成型,2018/7/7,3,一、注射成型原理 把塑料原料放入料筒中,经过加热熔化,使之成为高粘度的流体称为“熔体”，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力注入模具型腔中，经过保压、冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。,螺杆式塑化系统,注射成型原理及工艺特性,2018/7/7,4,塑料中的嵌件,对于有嵌件的塑料制件，由于金属与
2、塑料的收缩率不同，嵌件周围的塑料容易出现收缩应力和裂纹，因此，成型前可对嵌件进行预热，减小它在成型时与塑料熔体的温差，避免或抑制嵌件周围的塑料容易出现的收缩应力和裂纹。,2018/7/7,5,二、注射过程1,包括：加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却、脱模等几个阶段。1、加 料：将粒状或粉状塑料加入注射机料斗，由柱塞或螺杆带入料筒进行加热。2、塑 化：成型塑料在注射机料筒内经过加热、压实以及混料等作用以后，由松散的粉状颗粒或粒状的固态转变成连续的均化熔体的过程。3、充 模：塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推进作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模具型腔，这一阶段称为充
3、模。,2018/7/7,6,二、注射过程2,4、保 压：充模结束后，保压时间应适当。 6、冷 却：塑件在模内的冷却过程是指从浇口处的塑料熔体完全冻结时起到塑件将从模腔内推出为止的全部过程。7、脱 模：塑件冷却后即可开模，在推出机构的作用下，将塑料制件推出模外。,2018/7/7,7,一、压缩成型原理 将粉状、粒状、碎屑状或纤维状的热固性塑料原料直接加入敞开的模具加料室内；然后合模加热，使塑料熔化，在合模压力的作用下，熔融塑料充满型腔各处；这时，型腔中的塑料产生化学交联反应熔融塑料逐步转变为不熔的硬化定型的塑料制件，最后脱模将塑件从模取出。,压缩成型原理及工艺特性,2018/7/7,8,二、压缩
4、成型过程,1、加料 2、闭模 3、排气 4、固化 5、脱模,2018/7/7,9,1)加 料：加料就是在模具型腔中加入已预热的定量的物料。加料是否准确，将直接影响到塑件的密度和尺寸精度。2)闭 模：通过压力使模具内成型零部件闭合成与塑件形状一致的模腔。3)排 气：热固性成型物料在模腔中会放出水蒸气、低分子挥发物以及在交联反应和体积收缩时产生的气体，模具闭模后有时还需卸压以排出模腔中的气体。排气的次数和时间：13次，每次320 s。4)固 化：硬化程度主要取决于硬化时间。5)脱 模：固化完成后，压力机卸载回程，开启模具，推出机构将塑件推出模外。,2018/7/7,10,挤出成型的应用：生产管材、
5、棒料、板材、片材、线材和薄膜等连续型材的生产。成型的塑件均为具有恒定截面形状的连续型材。,挤出成型原理及工艺特性,2018/7/7,11,挤出成型原理,1-挤出机料筒；2-机头；3-定径装置；4-冷却装置；5-牵引装置；6-塑料管；7-切割装置,挤出口模,2018/7/7,12,电缆成型示意图,2018/7/7,13,平膜成型示意图,2018/7/7,14,平膜成型机组,2018/7/7,15,2018/7/7,16,双向拉伸薄膜,2018/7/7,17,2018/7/7,18,挤硬板成型示意图,2018/7/7,19,片材机组,2018/7/7,20,3.4.2 挤出成型的工艺过程,挤出工艺
6、过程： 1、第一阶段塑化 2、第二阶段成型 3、第三阶段定型,2018/7/7,21,波纹管生产,2018/7/7,22,2018/7/7,23,PE物理发泡网生产机组,2018/7/7,24,挤出发泡,2018/7/7,25,气动成型原理及工艺特性,气动成型是借助压缩空气或抽真空的方法来成型塑料瓶、罐、盒类塑件。气动成型包括：中空吹塑成型真空成型压缩空气成型,2018/7/7,26,气动成型产品,2018/7/7,27,中空吹塑成型,概 念：中空吹塑成型是将处于塑性状态的塑料型坯置于模具型腔内，使压缩空气注入型坯中将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，经冷却定型得到一定形状的中空塑件的加工方法。吹塑
7、是塑料包装容器最常采用的成型方法之一。从容量小到几毫升的眼药水瓶，到容量大到几千升以上的贮运容器,均可用吹塑成型生产。,2018/7/7,28,吹塑薄膜生产工艺,2018/7/7,29,2018/7/7,30,分 类：,按型坯的成型工艺的不同分为：挤出吹塑 注射吹塑按吹塑拉伸情况不同分为：普通吹塑 拉伸吹塑按产品器壁的组成分为：单层吹塑 多层吹塑,2018/7/7,31,一、挤出吹塑成型 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、多层复合吹塑,2018/7/7,32,一、挤出吹塑成型,1.成型原理：1）挤出机挤出管状型坯；2）截取一段管坯趁热将其放入模具中；3）闭合对
8、开式模具的同时夹紧型坯上下两端；4）用吹管通入压缩空气，使型坯吹胀并贴于型腔表壁成型；5）经保压和冷却定型，开模取出塑件； 6）去除溢料的飞边。,2018/7/7,33,挤出吹塑产品,2018/7/7,34,二、注射吹塑成型,注射吹塑成型的工艺过程:注射机将熔融塑料注入注射模形成管坯，管坯成型在周壁带有微孔的空心凸模上；接着趁热移至吹塑模内；合模并从芯棒的管道内通入压缩空气，使型坯吹胀并贴于模具的型腔壁上；经保压、冷却定型后放出压缩空气并开模取出塑件。,2018/7/7,35,注射吹塑成型特点,特 点：壁厚均匀无飞边，不需后加工。注射型坯有底，故塑件底部没有拼合缝，强度高，生产率高，设备与模具
9、的投资较大，多用于小型塑件的大批量生产。,2018/7/7,36,注射吹塑产品,2018/7/7,37,3.挤出拉伸吹塑,在挤出的塑料管冷却之前，通过预吹法制得圆坯，然后进行拉伸吹塑。,三、拉伸吹塑,拉伸吹塑分类：挤出拉伸吹塑 注射拉伸吹塑,2018/7/7,38,4.注射拉伸吹塑,将注射好的型坯，在冷却之前经调温，送到拉伸吹塑工位拉伸吹塑。注射型坯向吹塑工位的传送可以采用旋转的方法或直线往复传送。,2018/7/7,39,注射拉伸吹塑,2018/7/7,40,五、多层复合吹塑,使用多层共挤型坯,经吹塑成型工艺，制备多层容器的成型方法。主要目的：通过各种不同塑料层的合理匹配。实现各层塑料性能的
10、有效互补，克服单层塑料容器某些固有的缺点，制得单层塑料容器不能（或难于）得到的高性能制品，还能节约昂贵塑料的使用量，降低生产成本。,2018/7/7,41,举 例,双层挤出机头,多层挤出机头,2018/7/7,42,真空成型-吸塑,工艺：把热塑性塑料板、片固定在模具上，用辐射加热器进行加热至软化温度，然后用真空泵把板材和模具之间的空气抽掉，从而使板材贴在模腔上而成型。冷却后，借助压缩空气使塑件从模具中脱出。用 途：广泛应用于食品、化妆品、电子、五金、玩具、工艺、医药、保健品、日用品、文具用品等行业的内外包装；一次性杯，各种杯形杯等；养殖盘、育秧盘、可降解快餐盒。,2018/7/7,43,应用举
11、例,2018/7/7,44,凹模真空成型,最常用最简单的成型方法，如图所示。特 点：塑件外表面尺寸精度高，用于成型深度不大的塑件。如果塑件深度很大时，特别是小型塑件，其底部转角处就会明显变薄。,45,压延成型,一、概 述基本成型过程：先用各种塑炼设备将成型物料加热熔融塑化，然后使巳塑化的熔体通过一系列相向旋转的辊筒间隙，便之经受挤压与延展作用成为平面状的连续塑性体，再经过冷却定型和适当的后处理即得到膜、片类塑料制品。,46,压延产品,PVC地板革,PVC人造革,PVC发泡壁纸,47,48,49,二、聚氯乙烯压延人造革生产工艺,人造革：仿皮革塑料制品，以各种布为基材，贴合塑料膜或涂覆塑料层后制得
12、，是塑料和布等纺织材料的复合材料制品。聚氯乙烯(pvc)占主导地位。,50,人造革的贴合方法,压延膜在冷却定型前即与基布贴合，压延膜的成型和膜与基布的贴合制得人造革在同一生产线上连续完成。,51,五、人造革的表面修饰,1轧 花：将熔融塑化后的制品立刻通过一对由钢制轧花辊和橡皮辊组成的轧花装置，使辊筒上的花纹压在pvc涂层上。制品离开轧花装置后应即进行冷却以使花纹固定。2印 花：一般采用转轮影印法，如果花纹是多色的，则印刷时应分别用几只辊筒相继进行，而且每次印刷后必须烘干。3表面涂饰人造革通常都需要用涂饰剂处理其表面，目的是得到滑爽的手感以及特殊的表面光泽(有光或无光)，并提高耐磨性能和不使表面
13、发粘与吸尘。,52,浇 铸,一、概 述浇 铸：浇铸也称铸塑，早期的塑料浇铸技术是由金属的铸造技术演变而来，故传统意义上的铸塑是指在常压下将树脂的液态单体或预聚体灌入大口模腔，经聚合固化定型成为制品的成型方法。上述的浇铸方法称为静态浇铸。浇铸的种类：静态浇铸嵌 铸离心浇铸流延浇铸,53,二、静态浇铸,54,三、嵌 铸,嵌铸也称灌封(人造琥珀制品) ，是借肋静态浇铸方法将物件包埋在浇铸塑料内的成型技术。用 途：可用于包埋电气元器件，也可用于将各种生物标本、医用标本和商品样件包埋在透明塑料内以利长期保存。以下着重介绍较有特色的生物标本的灌封。,55,生物标本的灌封,生产工艺流程：,56,生产工艺流程
14、：,(1)原 料：脲甲醛树脂，不饱和聚酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯。有机玻璃透明性和耐候性较高，是理想的灌封材料，但价格较贵。(2)模 具：形状简单，多为立方体或其它简单几何形体。(3)标本的预处理：动植物标本灌封前必须将水分脱除，然后用合适的钉子将其固定在模腔内以免浇灌时位置移动，也可采用分次往模腔内浇铸物料的方法，将需要包埋的标本固定在灌封件的中央或合适的位置。(4)预聚制浆 把原料、辅料计量后投入预聚釜中，开动搅拌升温至900C，然后关闭热源，同冷却水，保持800C恒温，转化率达到10左右，冷却到300C卸出浆液。,57,标本的预处理：,昆虫类：把蝴蝶、金龟子、蜻蜓、蝉等整形处理，使其保持活
15、着时栩栩如生的姿态，放入烘箱内脱水定形，时间48h，温度4060。加热温度和时间视形体大小而定。螃蟹、动物躯体：先将躯体放入乙醇中浸泡24小时左右，然后干燥脱水，使其有生物的真实感，即形态、色彩跟活物一样。金鱼等软体动物：不能使用直接烘干法脱水定型。应该把活金鱼放入甲醇溶液中浸48小时左右，取出后用单体浸洗，随后进行包埋。花 卉：花卉在包埋前先用硅胶包埋起来，一到两天后取出立即包埋。这样处理不但脱水定型，而且保持了开花时的形态和颜色。,58,包埋聚合包埋前的准备工作 先把模具型腔内喷涂一薄层硅油脱模剂，放入烘箱中烘干备用。浇浆液包埋 在模具中浇入第一层浆液做底层，厚度视产品体积大小而定。放入烘
16、房中引发聚合，待单体浆液聚合成硬膜后，摆放被包埋物，随后分数次浇入浆液。工艺条件 聚合温度40左右，时间46天。,59,涂 覆,概 述涂 覆：早期的塑料涂覆技术是从油漆的涂装技术演变而来，传统意义上的涂覆，主要是指用刮刀将糊塑料均匀涂布在纸和布等平面连续卷材上，以制得涂层纸和人造革的工艺方法。随着成型技术的发展，涂覆用塑料从液态扩展到粉体，故涂覆基体从平面连续卷材扩展到立体形状的金属零件和专用成型模具；涂布方法：刮涂、滚涂、辊涂、喷涂。,60,一、模 涂,成型方法：以成型模具为基体，在阴模内腔或阳模外表面涂布塑料层后，经硬化处理而制的壳、膜类开口空心塑料制品的涂覆方法。常用模涂方法：涂凝成型蘸
17、浸成型旋转成型,61,（一）涂凝成型,涂凝成型是一种将成型物料涂布在阴模大口型腔壁上，以制得敞口空心塑料制品的模涂工艺。当以所用糊料为成型物料时，常称为“搪铸”；当以干粉为成型物料时，特称作“搪塑”。,62,1、搪 铸,搪 铸：是用糊塑料制造空心软制品(如软质聚氯乙烯玩具)的一种常用成型方法。搪铸的优点：设备费用低，易高效连续化生产，工艺控制也比较简单，缺点：所得制品的壁厚和重量的重现性都比较差。,63,搪铸工艺过程：,配制原料糊灌注模具烘模倒出多余原料糊加热塑化冷却脱模粘接装饰,64,2、搪 塑,搪塑所用成型物料是固体的干粉。搪塑所用阴摸在外形上大多类似上大下小的敞口容器，一般用导热性好的薄
18、金属板制成。搪塑的优点：不需专用成型设备，模具结构简单易于制造，成型操作容易掌握；缺 点：不能用于成型尺寸精确度要求高的制品，模具在成型过程中要交替地经受加热与冷却，能耗较大，生产效率较低。,65,搪塑成型的步骤：,先将粉状成型物料加进模腔之中，再将装满粉料的模具放进烘箱加热（温度高于塑料熔融温度），加热时间应足以使与模壁接触的粉料熔融并达到所需的熔料层厚度，然后从烘箱中取出模具并将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层表面，需将模具重新放进烘箱内加热，直至熔融料层充分流平、表面变光滑后方可从烘箱中移出。为加速冷却可用冷水喷淋制品，制品依靠凝固、收缩而与模壁脱开，使其能方便地从
19、模腔内取出。,66,（二）蘸浸成型,蘸浸成型也称浸涂成型，成型方法与搪铸大体相似，都是用糊塑料成型中空软制品的技术。成型模具是阳模。蘸浸成型模具有时就是制品的主体，如在布手套表面和工具手柄（或刀柄、健身器手柄、哑铃）表面浸涂糊塑料。蘸浸成型的用途：用于制造中空形体的成品。例如：一种制造一次性乳胶手套、罩盖、或者是涂布基材时常会用到的加工工艺。其它应用包括:避孕套、气球、装饰套和家庭用品。医用PVC手套也是用蘸浸法生产的。特点：制品的生产效率很高，这种模涂法所得制品可以用压缩空气或其它方法从模具上自动剥离下来，故蘸浸成型制品的生产过程能够实现全自动化。,67,蘸浸成型的工艺过程：,先将模具浸入糊
20、塑料中，然后再将模具从糊塑料中慢慢提出，即可在模具表面附着一层糊料，模具表面上的糊料层经热处理和冷却后，即可剥离下来得到制品。,预热-浸涂-热处理-冷却-剥离,68,（三）旋转成型滚 塑,旋转成型亦称滚塑成型、回转成型。是用全封闭的模腔成型无口塑料空心制品的唯一方法。用这种模涂技术也能制得小口和敞口的空心制品。成型工艺方法：先将塑料加入到模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料在重力和热的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，经冷却定型而制得塑料制件。滚塑工艺与挤出、注塑、压缩等工艺不同，在整个成型过程中，塑料除了受到重力作用外，几乎不受任何外
21、力的作用。,69,旋转成型,70,主要用途,1.容器类滚塑制件：贮水槽、液态化学药品的贮槽，汽油用容器（如油箱)，蓄电池壳体。大型贮水槽是滚塑制品在英国最成功的应用之一，据报道，仅英国干旱地区紧急贮水，每年需要容积6m3的容器12000个；牧区处理牧草，每年需要容积1m3的容器10000个。2.汽车用滚塑制件：主要用PE和PVC糊树脂，滚塑各种管件，如空调弯管、靠背、扶手等。3体育器材：如水球、蓝球，浮球、小船及船和船坞间的缓冲吸震器、冲浪板、小船等。4.玩具、模特儿、工艺品等：由于滚塑制品表面对模具型腔表面的精细结构“复制”效果很好，因此滚塑可以使制品作得相当精致美观。5.其他产品：如周转箱
22、、垃圾箱、机器外壳、防护罩、灯罩、浴室、厕所等。,71,三、金属件的塑料涂覆,在金属零部件表面涂覆一层塑料的成型方法，叫金属件的塑料涂覆。 目的和作用：既可保持金属原有的特点，又可使其具有塑料的某些特性，诸如耐腐蚀、耐磨损、电绝缘、自润滑、鲜艳的色彩及美观等。这对制品应用范围的扩大和经济价值的提高都有很大的意义。,72,塑料涂覆的方法,1.液态物料常用的方法：刷涂、浸涂、喷涂、淋涂、揩涂等。2.干粉物料常用的方法：火焰喷涂、流化床喷涂、热熔敷、 悬浮液涂覆、静电喷涂 涂覆好的工件最好乘热放入冷水中急冷至水温时取出。因为急冷可以降低塑料涂层的结晶度，提高水含量，从而使涂层韧性好、表面光亮、粘结力
23、增加，可以克服由于内应力而使涂层脱落的弊病。,73,主要的涂覆方法,（一）刷 涂（二）浸 涂（三）喷 涂（四）火焰喷涂（五）流化喷涂（六）热熔敷法（七）悬浮液喷涂法（八）静电喷涂法,74,（一）刷 涂刷涂是一种使用毛刷手工涂漆的方法。几乎所有的涂料都可以使用刷涂。优 点：设备简单，投资少，施工方便，操作简单，容易掌握，灵活性大。缺 点：手工劳动生产率低，施工的质量在很大程度上取决于施工技巧。漆膜往往有粗粒及刷痕，装饰性差，适用于局部维修或小批量生产。（二）浸 涂浸涂是将被涂零件浸入盛有涂料的槽中，经过一定的时间后再取出，经滴漆、流平、干燥即可。优 点：简单、生产效率较高，不需要很高的技术和复杂
24、的设备，涂漆过程容易实现机械化或自动化。缺 点：存在一定的局限性，如对挥发性涂料，含有重质颜料的涂料及双组分涂料等都不适用。浸涂形成的漆膜易产生上薄下厚的流挂现象。适用于外观装饰要求不太高的防蚀性涂层。,75,（三）喷 涂,喷涂是指压缩空气喷涂，它是利用压缩空气在喷枪喷嘴处产生的负压将漆流带出并分散为雾滴状涂覆在物面上，是目前使用最普遍的涂饰施工方法。特 点：工效高、施工方便，可手工喷涂，也可机械化喷涂。适应几乎不同形状尺寸的物体以及多种涂料。涂膜光滑平整，厚薄均匀。对于快干和挥发性漆如硝基漆、过氯乙烯漆等最合适。缺 点：漆料的有效利用率低，特别是在喷涂小型零件时，漆雾损失较大，并容易引起火灾
25、和苯中毒，影响工人健康，需要良好的通风除尘设备。,76,手工喷涂,77,机器喷涂,78,（四）火焰喷涂,使粉状或糊状塑料通过喷枪发射的火焰变为熔融或半熔融状态，并随火焰的气流射到物体表面而结成塑料涂层，这就是火焰喷涂。,79,火焰喷涂装置,80,涂层厚度约0.10.7毫米。用粉状塑料进行喷涂时，工件应预热。喷涂时的火焰温度：太高，易烧毁过多的塑料或损伤塑料的性能；太低时则会影响粘附效果。喷涂第1层塑料时，温度一般是许用范围中最高的，这样可以增进金属与塑料的粘附效果。在喷涂以后各层时，温度可略为降低。喷枪口与被喷工件距离为100200厘米。当喷涂层厚度达到要求而停止喷涂时，工件应继续旋转，直至熔融的塑料，凝固为止，然后，再进行急冷。火焰喷涂的特点：生产效率不是很高，过程中常带有刺激性的气体，工人需要熟练的技术；但其设备投资不大，对罐、槽内部和大型工件的涂层比用其他方法有效，,
