塑料成型技术综述.pdf

塑料 成型技术 综述 上海材料研究所顾 里之 高分子合成材料工业 分塑料 橡胶 合成纤维三大类 包括材料合成和产品生产 两 个方 面 如果只有高分子的合成 而没有解决产品的生产问题 这种材料就不能在实际中应用 例 如聚四氟乙烯 即塑料王 是一种耐腐蚀很好的材料 但最初合成后 没有适当的加工成型方 法 一直无法利用 直至 后来利用与粉末冶金类似的烧结方法加工成型 才获得了广泛的应 用 又如耐高温的聚对经基苯甲酸酷 卫 成型温度与分解温度很接近 成型很困难 后来使用 了高速锻方法 才解决了 问题 玻璃钢的大型壳体和容器直至现在还无法用模压法加工 而只 能用缠绕法或手糊法成型 现将一些塑料成型技术简介如下 一 注射成型法 注射 成型 注射成型是热塑性塑料最基本的成型加工法 从加料到熔化 注射 冷却定型 脱模是个 自 动连续过程 一次成型 迅速简便 所以热塑性塑料的许多机械零件都采用该法成型 一般零 件的重量为几克到几百克 近来微型注射机的出现 最小注射量为 克 用于钟表 零件 秒针及轴承等 最大的大型注射机 注射量 可达 公斤以上 如船用螺旋桨 无浇口注射成型 一般注射成型的产品都有浇口 流道和飞边需要修去 近来发展了一种无浇口注射成型 法 北京第一机床厂已在生产中采用 这种方法仅在一般注射机的喷嘴到模具间加一歧管 流 道就分布在内 由于热塑性塑料和热固性塑料 对流道的要求不同 分别称为热流道与冷流 道 用冷流道注射成型 四穴模可节约原料 界 六穴模节约 外 加工速度比一般 注射快 发泡 注射成型 主要用于包装 隔音和防震等产品 可降低成本 根据需要可分为结皮泡沫塑料与夹层泡 沫塑料二种 前者由一种塑料构成 不过芯子是泡沫体 面层是结实的表皮 后者由两台注射 机分别向模具中注入不同塑料 作为芯子和面层 构成复合材料 旋转注射 成型 主要特点是注射模的模芯可以旋转 使塑料分子 多轴定向 从而改进塑料的韧性和抗应力 开裂性 提高了产品的质量 石 流动模 型注射 成 型 实际上是注射与挤出相结合的一种方法 一般注射成型件的重 量不 应超过注射机的最大 注射量 否则便会出现凹痕 气泡或空隙 用该法的优点是可以注射一倍于最大注射量的产品 注射冲击成型 因加料 棍合 熔融都是由动锤冲击进行故名 主要特点是锁模压力和注射压力都很低 因此可改用廉价的铝金属作模具 并可加工大型 复杂 厚壁 无孔隙及无内应力的产品 今 二 挤出成 型法 挤出成型 挤出成型是将熔融物件通过过滤板进入不同的成型模具而制成板材 棒材 管体 薄膜及 其他异型产品 和注射成型法一样是热塑性塑料主要成型方法之一 挤出成型法的发展趋势 是加大螺杆直径和增加螺杆速度实现天型化和高速化 近代的大型螺杆设计已应用电子计算 机技术 共挤出成型 共挤出成型是一种用几台挤出机同时供料 使几种塑料同时从共同的挤出口挤出而形成 整体的技术 用制复合薄膜 板 棒 管等 例如聚偏氯乙烯薄膜透气性很小 但热封性差 需与 聚乙烯薄膜复合 可用作密封包装 所以共挤出法是一种提高产品质量 的先进加 工工艺之一 发泡挤出成型 发泡挤出成型可制成开孔型的泡沫管 供排水或灌溉用 也可制成闭孔型或中心开孔表层 闭孔的泡沫产品 如泡沫塑料挤出后 立即用热辊压制到纸 上形成薄层 然后制成夹层纸 特 别适用于防潮 吸 聚合挤出成型 这是一种从己内酞胺单体通过聚合挤出机连续聚合直接挤出尼龙 产品 的一种成型方 法 其分子量可达 万 而一般尼龙 只有 万 因此大大提高了产品的拉伸和冲击 强度 三 高速锻压成型 这是一种利用往复柱塞泵系统产生极高的压力 由压缩热引发交联反应避免物件分解的 先进方法 汽车的下排气消音管便可用这种交联聚合物来制造 如交联的聚乙烯 此外有些 耐高温塑料如聚对经基苯甲酸醋 聚苯等 由于成型温度与分解温度很接近 很难成 型 阻碍了它的推广应用 利用高速锻压才获得解决 因为物料在瞬时内来不及分解就已成型 四 滚塑成型法 此法是将粉状或糊状的树脂计量后装入滚塑模中 通过滚塑模的加热和纵横向的滚动旋 转 均匀地分布于滚塑模的各个角落 冷却定型脱模就得完整产品 五 模压成 型法 模压成型 这是一种将模压料放在模具中加压加热固化的一种成型方法 脱模后便得产品 是热固性 增强塑料成型的主要方法之 一 机械强度较高的泵 阀及大量 电气绝缘件都采用这种方法 为 了加压均匀和受热深透 可以采用模具顶部和底部两面受压的方式 同时用电加热 为了进一步降低成本 节约劳动力并实现机械化 近年来出现 及 或 两种 预成型模压料 用树脂混合物浸渍毡状玻纤或乱玻纤 预加热而成的片状称 块状或团 状料称 或 呈半干状态 具有不粘 不脏 操作方便 玻纤不 飞散 可连续生产等优 点 用以制造具有棱角和凹凸的复杂产品及汽车 船舶等外壳 上海耀华玻璃研究所已开始 试制 山东化工厂 上海天 山化工厂 北京 良厂已正式生产团状模压料 幼 真空成 型 将玻纤织物或毡贴在阳模上 再放上阴模闭合 抽真空排除玻纤中的空气 真空管上有一 个观察玻璃管及旋塞 成型时打开旋塞 树脂开始缓慢地进入模内 充分润湿玻纤 待树脂充满 模腔后 关掉旋塞 任其在室温固化或加热固化 脱模后 即得质地均匀致密 而表面光洁的制 品 主要用于外表面要求光洁的大型复杂制品及有隔板和嵌件的部件 如直升飞机的叶片等 柔性柱塞成型 这种方法的阳模是用硬橡胶制成柔性柱塞 故名为柔性柱塞成型法 先将玻纤等预成件 放入阴模 加入树脂 柱塞慢慢下降到模具底部 使树脂渗透预成型件 然后将阴模加热固化 因为只用一只阴模故模具成本较低 但成型周期较长 吸 袋模成型 它是热固性增强塑料的一种最老而又通用的成型方法 袋模法基本上可分三种 即加压 袋法 真空袋法和热压 釜法 由于加压袋法的工具成本比较高 故主要用后 二种方法 适用于 制取产量有限而不宜用对模模压法生产的复杂零件 传递 及喷射成 型 传递成型是将预热过的热固性树脂加入加料室中 用柱塞压缩 通过铸口进入 闭合模具中 的一个或几个加热的模槽内成型 用于制作复杂薄壁或壁厚有显著变化的产品 成型周期短 产品尺寸准确 热固性树脂通过喷嘴喷入模具内的成型方法称为喷射成型 它与热塑性塑料的注射成型 很相似 其主要部分的喷嘴在每一成型周期中应作一次急速的加热与冷却 玻纤增强的酚醛树 脂和聚酷树脂都能进行喷射成型 因而可以连续生产 现已大量 用 于开关及其他电气绝缘零件 六 缠绕成型法 纤维缠绕成型现在空间技术和工业方面都已普遍应用 是 加工大型部件的主 要方法 之一 它是将增强纤维通过树脂胶液 以一定方向排列 缠绕在芯模上 然后 固化脱模而成 缠绕成型 有二种基本方法 一是极型或平面缠绕 一是螺旋缠绕 后者应用较广 普通用于制造管子 槽 车 塔节 储罐和压力容器等 大件可现场缠绕 七 手糊成型法或接触成型法 用手糊方法成型 固化时毋需加热加压或只加接触压力 故名 已有 多年历史 其特点 是 设备简单 到处可以采用 制品尺寸可 以不受限制 亦是成型大件的方法之 一 缺点是工时 较费 制品的机械强度较低 典型制品如雷达罩 汽车车身 机翼 船 体 容器及罩壳等 为了使手糊法机械化 可用粗纱代替玻纤织物 用喷枪喷射 其他成型 法 以上介绍的是一 些主要的成型方法 但随着工业发展需要 有时需用其他方法成型 如塑 料 一金属三层 复合材料 钢板 铜网 塑料三层 需先将铜网与钢板在保护气氛下烧焊牢 再与 塑料热轧 如用聚甲醛 或冷轧 如用聚四氟乙烯 然后再烧结 卷制而成 这种材料不仅保持 了 塑料摩擦系数低 耐磨性好 且散热量 强度高 尺寸稳定 胜于原来用的滚针轴承或滑动轴 承 又如用聚四氟乙烯加石墨 铜粉制的活塞环与垫片等 冷压成型后 再烧结 九 成型技术的发展趋向 各种成型方法都有向高速化 大型化 微型化 自动化等的趋势发展 其中最显著的如利 用电子计算机来选择最适当的成型条件和机械结构 整个车间实行自动化群控 用少数人管理 进行大批量生产 成型过程中还可采用射线 同位素来测量和控制产品的厚度和其他规格 用晶体化代替原 来设备中的庞大电子线路 从成型所需要的各种能源来讲 有采用下列各种能源的趋势 离频 能源 用于难加工热塑性塑料的预热 注射热固性塑料前的预热及均匀固化 压 机加热等 忿 徽波能源 用于上述同样目的 也可用 于纤维增强热固性塑料的固化 超声波能源 大型制品的熔接 环氧树脂等的固化 二激 光能源 用于制品的内部加工 精密切割及钻孔等 其他如爆炸成型 多轴定向注射 多层挤出 冷塑性加工法等也在发展中 娜心脚脚脚禅脚翻脚以娜心刹禅书 从洲脚铆祥脚称翎脚禅祖脚脚翎出翎祖脚脚翎心 称脚娜当翻翻钾翻侧脚娜禅拙冲翎脚脚禅智翻刃脚 娜拼脚哪招脚件 沪花 越 翻理弓嘴 带消 忽才及导令 各召 母 越 成 第二届玻璃钢技术交流会 第二届玻璃钢技术交流会于 年 月 日在广州由建材总局召开 历时七天 出席的有全 国各个省 市 个单位 名正式代表 大会传达了华主席听取中国科学院方毅同志等汇报后的指示 大家精神焕 发 斗志昂扬 决心以优异的成绩迎接科学大会的召开 这次大会交流了不少新技术 新产品 新原料 如 自熄树脂完纤维毡