注塑技术制造塑料容器教学PPT.ppt

高材工艺 2009061606 2009061608 2009061609 2009061613 利用注塑技术制造塑料容器 一 产品的市场潜力和市场定位二 材料选择的依据三 配方设计四 工艺路线五 产品后处理六 产品检测 一 产品的市场潜力和市场定位 塑料容器市场潜力塑料容器是医药包装的重要用品之一 而塑料容器在塑料成形物品中占相当重要的地位 同玻璃容器相比 塑料容器有重量比较轻 成形方便 成型所需的能耗低 不易破碎 携带方便等优点 为此 发展速度大大高于玻璃容器 年平均增长率为5 7 玻璃仅2 3 一 产品的市场潜力和市场定位 塑料容器新产品定位策略1 塑料容器新产品的界定 2 塑料容器新产品开发策略 1 冒险或创业策略 2 进取战略 3 紧跟战略 4 保持低位或防御战略3 塑料容器新产品定位策略 二 材料选择的依据 1 原料为聚酯 pet 常见于各种矿泉水瓶 碳酸饮料瓶 耐热70摄氏度 带有此标志的塑料制品最好在常温下一次性使用 2 主要制造材料为高密度聚乙烯 hdpe 用这种材料生产的塑料容器适合装清洁用品 沐浴产品等 部分酱油 酸奶的外包装也以此为材质 该材料不适合承装高温液体 3 主要制造材料为聚氯乙烯 pvc 它主要用于制造工程用水管 很少用于食品包装 因为这种材质高温时容易产生有害物质 4 材料为低密度聚乙烯 ldpe 使用这种材料制造的保鲜膜应注意不要将它包在食物表面进微波炉加热 ldpe耐热性不强 5 原料为聚丙烯 pp 用这种材料制造的塑料容器具有透气性佳 耐热温度高的特点 多用于微波炉餐盒 奶瓶等塑料容器 6 主要原料为聚苯乙烯 ps 常见于碗装泡面盒 快餐盒等 该材料不能放进微波炉中加热 也不能用于装强酸 强碱性物质 高温或强酸强碱会分解出对人体不好的化学物质 7 原料是其他所有未列出的树脂和混合料常用于制造水壶 太空杯 奶瓶等 但这种材料制造的塑料容器易释放有毒的物质双酚a 三 配方设计 配方设计原则塑料配方设计有以下注意事项 1 制品的使用功能 2 加工性能 3 加工及使用时的环保问题 4 成本等 配方设计要点配方设计的关键为选材 搭配 用量 混合四大要素 1 塑料制品使用性能塑料制品使用性能应包括其本身的力学性能和使用时的特殊性能要求 塑料制品的性能要求一般包括拉伸强度 冲击强度 弯曲强度 压缩强度 耐热性 电绝缘性 耐化学性 透明性 气密性等 各种制品的使用要求不同 需要的性能亦异 2 加工性能配方设计时需考虑加工性能 例如纯的pvc无法塑化加工 必须加入增塑剂 稳定剂等助剂 加入增塑剂 可以削弱分子间的作用力 增加分子间的移动性 从而降低玻璃化转变温度使熔融加工温度降低 低于pvc的分解温度 加入热稳定剂 可以抑制pvc脱hcl反应 提高pvc热分解温度 使之高于pvc的熔融加工温度 又如pvc薄膜的制造中 吹塑法常选用内润滑剂 压延法则选用外润滑剂 3 环保要求配方设计需适应环保要求 一般塑料制品着重评价其使用寿命 实际上应从原材料的生产 加工 物质流通 使用乃至废弃整个过程来全面考虑 延长制品使用寿命对节省资源和节约能源有利 对废弃物的再利用和原材料的安全性也需重视 4 成本问题在配方设计时 除了保证产品能够顺利加工和满足产品标准要求以外 还必须最大限度降低产品的成本 因此 要充分了解原材料的性能价格比以及相互间的作用与禁忌事项 运用先进的科学实验方法选择最佳的性价比 当可以替代使用时 尽量使用来源广 采购方便 成本低的助剂 降低生产成本要考虑包括原材料成本和加工成本在内的总成本 5 其它因素配方设计还包括产品设计 生产工艺设计等在内的产品开发 因此 在深入理解配方设计在整个开发过程中的重要性的基础上 还必要考虑其他的相关因素 有了这些基本的原则作指导 在进行配方设计时就能做到全面考虑 综合运用 四 工艺路线 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充 保压 冷却 脱模等4个阶段 这4个阶段直接决定着制品的成型质量 而且这4个阶段是一个完整的连续过程 1 填充阶段填充是整个注塑循环过程中的第一步 时间从模具闭合开始注塑算起 到模具型腔填充到大约95 为止 高速填充 高速填充时剪切率较高 塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形 使整体流动阻力降低 局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄 因此在流动控制阶段 填充行为往往取决于待填充的体积大小 低速填充 热传导控制低速填充时 剪切率较低 局部粘度较高 流动阻力较大 由于热塑料补充速率较慢 流动较为缓慢 使热传导效应较为明显 热量迅速为冷模壁带走 加上较少量的粘滞加热现象 固化层厚度较厚 又进一步增加壁部较薄处的流动阻力 2 保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力 压实熔体 增加塑料密度 增密 以补偿塑料的收缩行为 在保压过程中 由于模腔中已经填满塑料 背压较高 在保压压实过程中 注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动 塑料的流动速度较为缓慢 这时的流动称作保压流动 由于在保压阶段 塑料受模壁冷却固化加快 熔体粘度增加也很快 因此模具型腔内的阻力很大 在保压的后期 材料密度持续增大 塑件也逐渐成型 保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止 此时保压阶段的模腔压力达到最高值 3 冷却阶段在注塑成型模具中 冷却系统的设计非常重要 这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性 脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形 由于冷却时间占整个成型周期约70 80 因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间 提高注塑生产率 降低成本 设计不当的冷却系统会使成型时间拉长 增加成本 冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形 工艺流程图 动画图解注塑成型流程 五 产品后处理 塑料成型加工一般包括原料的配置和准备 成形及制品后加工等几个过程 后加工包括机械加工 装配和修饰等 机械加工是对制件进行车 铣 钻等加工 以完成在成形过程中所不能或不易完成的工作 装配方法有粘接 焊接 机械连接等 修饰方法有涂饰 印刷 表面金属化等 六 产品检测 检测项目物理性能 表观密度透光率雾度黄色指数白度溶胀比含水量酸值硬度机械性能 冲击性能拉伸性能弯曲性能电性能耐磨性能低温性能回弹性能撕裂性能燃烧性能 垂直燃烧点燃温度氧指数水平燃烧炽热棒热性能 热变形温度热分解温度维卡软化点高低温冲击玻璃化转变温度熔融温度老化性能 氙灯老化紫外老化碳弧老化热空气老化适用性 导热性能耐腐蚀性能耐低温性能耐液压性能绝缘性能透湿性能食品 药品安全卫生性能耐化学药品 机油汽油酸碱水有机溶剂植物油清洗剂有害物质测试 可溶性重金属邻苯类塑