1、塑料型铸法制泵1、前言1989 年荏原公司和日本吉纶公司一起研究以从石油的 C5中馏化出DCPD（双环戊二烯）作主要原料的 RIM 塑料材料，在模具内进行化学反应的成形方法，用这种塑料制造了泵的过流零部件。这种塑料具有热可塑性，日本吉纳通称为 PENTAM。PENTAM 是能用于复杂泵零件的塑料材料。到目前为止，以其大量实绩，获得了实用、耐久的高评价。以下介绍与塑料成形方法不同而采用铸造工艺制造的塑料泵的特性：2、成形方法（CASTING-RIM）CASTING-RIM 即将低粘度的液体原料注入模具内进行化学反应的成形方法。用铸造成形的方法来命名，也即叫做塑料型铸泵。用这种方法成形的制品总称为
2、 PENTAM。对比较大的泵壳体、叶轮等零部件，不仅壳体厚且复杂都适于用 CASTING-RIM 方法成形。现己制造出的泵表示在图 1 上，吸入口径己达 250mm。塑料的成形方法有压缩成形、连续自动成形、真空成形、喷射成形、挤压成形、注型成形等，小批量的产品泵壳多使用喷射成形。以上成形方法都须有金属模具，设备投资庞大。CASTING-RIM 原料的两种液体在常温、粘度为范围、常压下成形。采用催化剂控制反应速度的技术，综合形状、大小、壁厚，利用本身的反应热进行聚合反应成形，不须外部加热。铸造模型可用木型和砂型，其制造设备投资比较低，适于小批量经济生产。图 2 表示各种塑料材料的形压力、温度。图
3、 2 上所表示的 PE 聚乙烯、PPC聚丙烯、PC 聚碳乙烯、ABS（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）等其所需的成形温度为 150-350 ，成形压力为 40-220MPa。用 CASTING-RIM 可使 PDCPD（双环戊二烯）在低温低压下成形。图 3 表示塑料型铸法制泵与现有成型值的区别。3、物理机械特性表 1 上表示 PENTAM 的特点。同其他塑料比较，有耐冲击、耐磨损、耐腐蚀特别适于耐腐蚀用途。在常温的盐、酸、碱中性能稳定，在有机溶剂中，与其他塑料一样膨润。在常温的盐、酸、碱中性能稳定，在有机溶剂中，与其他塑料一样膨润。各种塑料的物理性能比较特性项目 PDCPD(PEMTAM) 尼龙 66
4、 PC聚碳酸盐 POM聚缩醛宻度 1040 1130-1150 1200 1410变曲弹性率 MPa 1960 2900 2790 2600埃左冲击值 J/m （切口样式） 294 34 365 59热变形温度 120 220 130-143 158吸水率% 0.09 1.5 0.15-0.18 0.22表 2 表示 PENTAM 的物理特性值，其中只有吸水率低是其唯一的特长。吸水率低意味着泵在使用中不会引起尺寸的变化，这对泵是重要的特性。另外，泵壁厚请产品残余应力小，机加工后无尺寸对变化。其线膨胀系约为金属材料的 5 倍，须注意机械加工叶的温度。另外，当用其作机械零件使用时，图4、5、6 表
5、示其随温度变化的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性率等比金属差，设计中须选适当低的许用应力。3、泵的概要PENTAM 塑料比铁、不锈钢耐腐蚀性好，不存在间隙汽蚀，适用于抽送腐蚀性液体。41、用途以前抽送海水采用铸铁上涂尼龙层和不绣钢制造的泵。前者尼龙易剥离，后者存在间隙腐蚀和孔蚀，使用寿命短。用 PENTAM 制造的泵己解决这一问题，己在渔业、海水输送、海水循环等多方面使用。该泵耐腐蚀性好，在常温的硫酸、盐酸、次氯酸钠、醋酸氨、苛性钠输送中有稳定的性能。另外，耐抽送温泉水，其他铸造泵过流表面须账胶或使用钛制造的泵，而用能适应这一领域。照片 1 为用塑料制造的泵的外形。PENTAM 塑料的耐腐蚀性见表
6、 3。42、泵的构造图 7 表示用 PENTAM 塑料制造的泵断面图及材料构成。该泵为单吸单级涡壳泵，采用装卸方便的后开门结构。421 泵壳考虑如像玻璃纤维增强塑料加入玻璃纤维等增强提高强度，在成形和机加工业及处理废料时会污染环境，PENTAM 塑料不使用增强材。PENTAM 塑料的弯曲弹性率化通常低其他材料低，所以壳体及支撑部位须加筋提高刚性，防止配管荷重引起壳体变形。422、叶轮采用半开式叶轮，考虑有砂、贝壳、结晶物等混入耐轾而增大传动力矩，成形时在轮毂处嵌入 SUS316 不锈钢冷铁，确保动力传递、启动、停止等操作的强度。423、主轴主轴用不锈钢，并采用不与输送液接触的结构，防止输送液腐蚀主轴。424、轴封装置可装填料或机械密封。当输送腐蚀性液体时机械密封的摩擦付材料采用碳化硅。机械密封可采用外装式或内装式结构。425、螺栓泵的螺栓孔采用不绣钢螺栓衬套埋入塑料结构，以防止螺孔损伤。5、今后的展望通常形状复杂的泵零件大部分用铸造制作，但铸造产现场的环境一般都很差，铸造业多因劳动力不足而衰退。除铸造零件外，目前较多使的塑料的喷射成形、及不锈钢的挤压成形，其成形机的费用、金属模具的费用、能源费等费用较高，不适合小批量生产。在常温、常压下成形的成形方法适于小批量生产，能为地球节省珍贵的能源。另外，是碳和氢的化合物，在化学反应时不产生毒气污染，对地球的污染是微小的。
