1、第6章热固性塑料的主要成型加工技术,6.1 模压成型(压缩模塑 ) 模压成型：在闭合型腔内借助加压的成型方法，将粉状、粒状、碎屑或纤维状的塑料放入加热阴模槽中，合上阳模并加热加压，使塑料在密闭的模槽中塑化流动充满整个型腔，再将模具加热（对热固性塑料，在加热下使其进一步发生交联反应而硬化）或冷却（对热塑性塑料，冷却使其硬化）使塑料硬化脱模而得制品。 热固性塑料生产酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、有机硅树脂等,6.1 模压成型,优点：间歇操作，工艺成熟，生产控制方便成型设备和模具较简单制品内应力小，不易变形，稳定性较好。 缺点：生产周期长，效率低，较难实现生产自动化不能成型形状复杂和较厚制品。,6.
2、1.1 热固性塑料的加工性能,流动性：在受热和受压作用下充满模具型腔的能力 固化速率：塑料固化时的化学反应速度 成型收缩率 ：脱模冷至室温，制品会收缩 压缩率：表观相对密度与制品的相对密度比值,6.1.2 模压成型设备,6.1.2.1 压机 压机通过模具对塑料施压，有时还可开启模具或顶出制品。 压机 上压式 （常用） 下压式阳模（凸模）构成内部形状的成型零件阴模（凹模）构成制品外形的成型零件,6.1.2.1 压机,上压式液压机,油缸设在压机的上方，栓塞由上往下压，下压板是固定的。模具的阳模和阴模可以分别固定在上下压板上，靠上压板的升降来完成模具的启闭和对塑料施加压力。,液压机工作原理,巴斯加定
3、律：,行程决定模具高度，制品厚度,6.1.2.2 模具,溢式：用于压制扁平盘状或蝶状制品，压缩率较 小，厚度、强度难一致 不溢式：用于流动性较差和压缩率较大的塑料，牵 引度较长的制品半溢式：有支承面与溢式相似，有装料室，用于小嵌件制品 无支承面与不溢式模具很相似，阴模向外倾斜3, 阴模阳间有溢料槽,溢式模具,不溢式模具,图6-5 半溢式模具示意图（a）有支承面 （b）无支承面,6.1.3 模压成型过程及操作,6.1.3.1 模压成型过程,成型物料的准备、成型和制品后处理三个阶段,模压成型原理,热固性塑料在整个成型过程中有化学反应，加热初期呈低分子粘流态，流动性好；随着官能团相互反应，部分分子交
4、联，物料流动性变小，并开始产生一定的弹性，此时物料处于胶凝状态；再继续加热，分子交联反应趋于完善，交联度增大，树脂由胶凝态变为玻璃态，此时树脂呈体形结构，成型完成。,成型前的准备工作,塑料的贮存 吸湿性 多数热固性塑料易吸湿 H70 贮存温度 25， T过高反应 贮存时间 脲甲醛树脂贮存最好T模, VE点卸压， P常压F点脱模,6.1.4 模压成型工艺控制,6.1.4.1 模压压力Pm 指成型时压机对塑料所施加的压力,模压P对流动固化曲线的影响 a50MPa b20MPa c10MPa,Pm与塑料种类、模温、制品形状有关,6.1.4.1 模压压力Pm,Pm主要受物料在模腔内的流动情况制约 塑料
5、的流动性愈小，固化速度愈大，压缩率愈大，模温愈高，及压制深度大、形状复杂或薄壁和面积大的制品时所需的模压压力就高。 Pm流动性,制品密实，成型收缩率 Pm对模具寿命有影响 Pm不足以克服交联反应放出的低分子物 膨胀，制品质量下降,6.1.4.2 模压温度T,T(模具温度)对塑料的熔融、流动和树脂的交联反应速度有决定性的影响。 T越高，t越短，固化速度加快，保持t越短；T升高，流动性下降，需提高压力使塑料在完全固化前充满膜腔。相同保持t内，T越高，固化越好，力学强度越高,模压温度的提高是有一定限度的？,T过高物质分解，塑料外层很快硬化，等内层开始硬化，产生的水分和低分子物排除困难制品有内应力，开
6、模后肿胀，开裂、变形;T过高流动性，塑料不能顺利充满整个型腔T过高色料变质T过低流动性差，固化速度慢，会造成制品强度低，无光泽，制品表面出现肿胀。模压较厚制品时，不是T，而是T，t,6.1.4.3 模压时间t,t：塑料从充模加压到完全固化为止的这段时间。t与塑料种类、制品形状及厚度、T和P，以及是否预热和预压等有关。t短固化不够“欠熟”，易变形和翘曲t适当制品收缩率，耐热性t过分“过熟”，制品性能和生产率， 在不影响性能，尽量t短,6.2 传递成型,传递成型是将热固性压塑料或预压料片加入在压模上的加料室，使其受热软化，然后在压力作用下，使熔化的塑料通过加料室底部的浇口和模具的流道进入加热的闭合
7、模胶内，经过一定时间固化，即可脱模得制品。传递成型与模压成型的区别:前者模具在成型模腔之外另有一加料室，物料的熔融在加料室完成，成型是在模腔内完成。传送成型与注射成型的区别:塑料在压模上的加料室内受热熔融，而注射成型时物料是在注射机料简内塑化。,6.3 热固性塑料的挤出成型,(1) 热固性塑料挤出成型的基本原理 不能采用连续螺杆挤出技术来挤出热固性塑料 热固性塑料挤出通常采用往复式液压机,(2)热固性与热塑性塑料挤出比较,不像热塑性挤出制品可由薄膜到固定截面的型材 。热固性塑料制品的形状在离开模头后不变 ，热塑性 挤出适应性和灵活性大 。挤出生产率有较大差别,6.4 热固性塑料的注射成型,(1
8、) 热固性塑料注射成型原理关键是流动性和热稳定性，即在料简温度下加热不会过早发生交联固化，有流动性和较稳定的粘度，且能保持一定的时间。 热固性与热塑性塑料注射成型操作顺序基本相同.在热固性塑料中，酚醛塑料，邻苯二甲酸二烯丙酯塑料、不饱和聚酯和三聚氰胺塑料，最适合注射成型；,(2) 热固性与热塑性塑料注射成型不同点,热固性塑料在料筒内的塑化（料筒温度）热固性塑料熔体在充模过程的流动（剪切应力和充模速度）热固性塑料在模腔内的固化（模具温度）,6.4.2 热固性塑料注射成型机,(1)注射装置 作用：将塑料均匀地塑化成熔融状态，将熔料注射到模腔内基本形式：螺杆式和柱塞式，主要采用往复式单螺杆注射机螺杆
9、与热塑性塑料注射机区别大(2) 螺杆驱动装置(低转速大扭矩油马达驱动螺杆旋转)(3) 合模装置(由模板,拉杆,合模油缸等组成,合模力大)(4) 控制系统,(5) 特殊注射机,图6-21 多工位注塑机,图6-22 柱塞式聚酯料团注塑机,双柱塞式注射机,6.4.3 热固性塑料注射成型工艺,图6-23 热固性塑料注塑成型工艺过程,热固性塑料注射成型工艺条件,（1）料筒温度控制 热固性较热塑性塑料成型的料筒T低，需精确控制,图6-24 料筒温度分布状况,（2）料筒加热方式 介质循环加热 电加热水冷却方式 工频感应加热方式,热固性塑料注射成型工艺条件,（3）模具温度 模具温度低，塑件外观和电性能好； 模
10、具温度高，固化快，物理性能好，成型收缩大。（4）螺杆转速 每分钟4060转（5）注射压力 热固性塑料含填料多(约占40%)，粘度大，注射压力比热塑件要高。 （6）合模力 热固性塑料注射压力较高，流动性好，易引起分型面的飞边。增加合模力可减少飞边。,热固性塑料注射成型工艺条件,（7）背压 预塑计量时，加在模塑材料上的压力叫背压。与热塑性塑料加工相反，为减少摩擦热，选较低背压，如35Kg/cm2。（8）注射速度 注射速度快，粘度低，流动性好，摩擦热较多，固化时间短；但摩擦热太大，会引起局部固化或塑料烧焦等缺陷。 为35cm/s好，注射速度与充填状况的关系：,热固性塑料注射成型工艺条件,（9） 注射量 （一次注射量由螺杆后退位置决定 ）（10）热压时间（与塑件壁厚成比例，比压塑成型 大大缩短）（11）加料方式 热塑性塑料多用固定加料方式 热固性塑料则多用前加料方式,
