塑料材料与成型培训讲义.ppt

塑膠材料與成型 授課老師 楊申語教授 機械材料 製造是什麼 工程材料 製造 塑膠材料簡介 創世紀 與 出埃及記 提到瀝青的應用古羅馬人利用琥珀印度使用 蟲膠 已經有一千年的歷史1985年以後 塑膠使用總體積量已超越金屬塑膠引起的公害 不腐爛經由合成單體而產生 Polymer又因為具有可塑性 Plastic 塑膠材料6大特性 質輕加工易性質可隨需要而變化學穩定性好絶緣性佳透明性及著色易 塑膠材料分類 塑膠 熱塑性塑膠 Thermoplasticplastic 隨溫度的升高而熔化 隨溫度的降低而凝固 可藉由不斷升溫降溫改變其型態 隨分子結構排列不同可分為1 結晶型2 非結晶型3 混和型 結晶與非結晶 P V T圖 結晶型 有熔點 非結晶型 無熔點 熱塑性 結晶型 非透明局部結晶區分子排列規則 Ordered 具有Tg及Tm值如 PE PP Nylon 熱塑性 非結晶型 透明無結晶區分子排列呈隨機狀 Random 有玻璃轉脆溫度 Tg 無熔融溫度 Tm 如 PC PMMA PS 熱固性塑膠 Thermosettingplastic 分子呈長鏈狀排列 而長鏈間存在共價鍵 交織而形成類似網狀結構 加溫加壓使其固化 Curing 後 分子之間會產生 架橋反應 使得塑膠結合緊密且堅硬 即使加溫也無法熔融或是回復到原來的樣子 如 POM PF UF UP 等 塑膠材料的重要性質 Tg 玻璃轉脆溫度 GlassTransitionTemp 是非結晶型材料在升溫時產生之現象當聚合物在Tg時 會由較高溫所呈現的橡膠態 轉至低溫所呈現出似玻璃又硬且易脆的性質 T Tg 材料軟化 T Tg 材料如玻璃般堅硬及脆 塑膠材料的機械性質1 應力 應變 單軸拉伸 與鋼鐵應力 應變曲線的比較 塑膠材料的機械性質2 1 強度 溫度 塑膠模數隨溫度的變化 塑膠材料的機械性質2 2 強度 溫度 結晶與非結晶型之剛度 E 非結晶型 結晶型 塑膠材料的機械性質3 1 應變 時間 拉伸時間長拉伸時間短 塑膠材料的機械性質3 2 拉伸時間影響 塑膠材料的機械性質3 3 潛變 潛變曲線比較 塑膠材料的機械性質4 加工性質 金屬 塑膠與液態的比較 固態 液態 五大泛用塑膠及用途 工程塑膠 起源自1956年杜邦推出Derlin商名新塑膠 宣稱可取代金屬 工程塑膠之名由此開始 特性1 機械強度高而且有適當平衡2 耐熱 耐久或具特殊機能3 加工性良好4 價格合理且工程性良好 泛用工程塑膠 尼龍 Nylon PA 聚縮醛 Polyacetal POM 塑鋼聚對苯二甲酸丁二醇 PolyButyleneTertephehalate PBT 聚對苯二甲酸乙酯 PolyethyleneTerephthalate PET 聚碳酸酯 Polycarbonate PC 聚二氧苯 PolyphenylOxide PPO 塑膠加工成型方法 1 壓縮成型2 轉注成型3 射出成型4 擠出成型 4 1吹瓶成型 4 2吹膜成型 4 3Coating 5 旋轉成型6 熱壓成型7 滾壓成型8 複合成形 猜猜怎麼製造的 安全帽寶特瓶吸管手機殼眼鏡鏡片衝浪板杯子電線塑膠袋乒乓球導光板浴缸 塑膠加工成型方法 1壓縮成型 壓縮成型是將塑料置於模具加熱軟化後 再施加壓力成型 塑膠加工成型方法 2轉注成型 製程 以熱固性塑膠為主材配合陶瓷粉末 以轉注成型技術提供IC與外界隔絶的保護層 塑膠加工成型方法 3射出成型 原理 基本三步驟 熔化 流動及凝固 首先將固體塑膠材料加熱熔解成液態 而後將其射入模具中 再行冷卻 凝固即成零件 應用 90 生活日常用品 塑膠 圖片來源 射出成型 製品 相機 汽車側板 家電用品 日常用品 主機外殼 螢幕外殼 塑膠加工成型方法 4擠出成型 原理 將熔融的塑膠自模具內以擠壓的方式往外推出 而得與模口相同幾何形狀的流體 冷卻固化後 得到所要的零件 應用 1 截面相同的零件 Ex 百葉窗扇葉截面2 生產合膠 Ex PC ABS合膠 擠出成型 製品 塑膠水管 電線被覆 配線導管 塑膠膜 百葉窗扇葉 塑膠板 塑膠加工成型方法 4 1吹瓶成型 原理 將做好的瓶胚 擠製成型 加熱至一定溫度 放於模具中 吹入壓縮空氣便瓶胚受壓而貼於模上 冷卻後開模取出 應用 瓶子 容器 瓶胚 吹瓶成型模具 程序圖 144腔模具 吹瓶成型 製品 PET瓶 塑膠加工成型方法 4 2吹膜成型 先將擠製後的瓶胚向上 再吹入空氣使之膨脹以成圓筒狀薄膜 塑膠加工成型方法 4 3Coating Extrusionwhilewirepassing 塑膠加工成型方法 5旋轉成型 原理 用二片分割之密閉模 將相當於製品重量之塑膠量注入 同時以異向回轉在熔融爐內加熱 此時塑膠體即均著於內壁而熔融膠化 成為製品 製程 應用 球體 如 浮標 大型中空件 如 塑膠溜滑梯 工具箱 旋轉成型製程圖 旋轉成型 製品 塑膠加工成型方法 6熱壓成型 原理 將膠膜或是膠板加熱到半融狀態 Tg 以壓力將其成型至與模穴相同的形狀 待冷卻後經後處理 如 裁邊 即得所須之產品 應用免洗餐具 冰箱內槽 戰機座艙罩 等 製程 熱壓成型 製品 熱壓成型兩大種類 1 Thermoforming 巨觀外形成型2 Hot embossing 微觀表面成型 塑膠加工成型方法 7滾壓成型 利用滾輪把熱塑性塑膠壓延 用來製作薄板 塑膠加工成型方法 8複合成型 原理 多種材料以塗層方式 重覆塗層次數至達到所需厚度而得成品的方法 以船體結構為例 備模 塗佈脫模劑層 塗佈純樹脂層 0 3 0 4mm