高分子材料加工成型原理chap6 塑料一次成型注塑等ppt

高分子材料加工成型原理高分子材料加工成型原理chap6chap6 塑料一次成型注塑等塑料一次成型注塑等pptppt 高分子材料成型加工原理高分子材料成型加工原理主讲匡唐清华东 交通大学材料成型教研室2018 1 16高分子材料成型加工原理匡唐清 返回第六章塑料的一次成型 第一节挤出成型 第二节注射成型 第三 节压制成型 第四节压延成型 第五节其他成型方法高分子材料成型 加工原理匡唐清返回第二节注射成型 注塑机的基本结构 注射成型 的工艺过程 注射成型工艺的影响因素 常见注射成型缺陷 产生原 因及其解决 新型注射成型工艺高分子材料成型加工原理匡唐清返回 第二节注射成型 注射成型 亦称注塑 是将塑料 一般为粒料 在注 射成型机的料筒内加热熔化后 在柱塞或螺杆加压下熔融塑料被压 缩并向前移动 进而通过料筒前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合 模具内 冷却定型后 开启模具即得制品 是一种间歇操作过程 在注射成型机的料筒内加热熔化后 在柱塞或螺杆加压下熔融塑料 被压缩并向前移动 进而通过料筒前端的喷嘴快速注入温度较低的 闭合模具内 冷却定型后 开启模具即得制品 是一种间歇操作过程 适用材料 几乎所有的热塑性塑料 某些热固性塑料 如酚醛塑料 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第二节注射成型 特点 生产周 期快 适应性强 生产率高和易于自动化等 广泛地用于塑料制品的 生产中 所生产的产品占目前塑料制品生产的广泛地用于塑料制品 的生产中 所生产的产品占目前塑料制品生产的20 一30 适用产品 除很长的管 棒 板等型材不能采用此法生产外 其它 各种形状 尺寸的塑料制品 基本上都可应用这种方法进行成型 除很长的管 棒 板等型材不能采用此法生产外 其它各种形状 尺寸的塑料制品 基本上都可应用这种方法进行成型 高分子材料 成型加工原理匡唐清返回第二节注射成型高分子材料成型加工原理 匡唐清返回注塑机的基本结构高分子材料成型加工原理匡唐清返回 注塑机的基本结构高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑机的基 本结构锁模系统模具系统液压系统注射系统电控系统锁模系统模具 系统液压系统注射系统电控系统高分子材料成型加工原理匡唐清返 回注塑机的基本结构高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑机的 基本结构注射系统塑化 注射 包括加料装置 料筒 螺杆 喷嘴 锁模系统注射时 保证模具闭合 取制品时 保证模具打开 注射时 保证模具闭合 取制品时 保证模具打开 模具给制品一定的形状和尺寸 包括主流道 分流道 浇口 型腔 排气孔 槽导向零件 脱模装 置 抽芯机构 加热或冷却系统 包括主流道 分流道 浇口 型腔 排气孔 槽导向零件 脱模装置 抽芯机构 加热或冷却系统 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑机的基本结构 注射系统 加料装置 料斗 计量器 加热干燥器等 料筒 类似挤出机料筒 内壁尽可能光滑并呈流线型 料筒容量为注塑机最大注塑量的4 8倍 柱塞式 2 3倍 螺杆式 外有加热元件 分段加热 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑机的基本结构 注射系统 螺杆 送料 压实 塑化 传压高分子材料成型加工原理匡唐清返回 注塑机的基本结构 注射系统 分流梭 柱塞高分子材料成型加工原理 匡唐清返回 注射系统 喷嘴 引导熔体从料筒射入模具 收敛流有利 于进一步混合塑化 引导熔体从料筒射入模具 收敛流有利于进一 步混合塑化 注塑机的基本结构高分子材料成型加工原理匡唐清返 回 锁模系统 锁模力应该大于模腔涨开力 以免溢料飞边 锁模力 应该大于模腔涨开力 以免溢料飞边 要求开启灵活 闭锁紧密 要求开启灵活 闭锁紧密 合时先快后慢 开时先慢后快再转慢合时先快后慢 开时先慢后快 再转慢注塑机的基本结构高分子材料成型加工原理匡唐清返回 模具 流道系统 主流道 分流道 浇口 型腔注塑机的基本结构高分子材料 成型加工原理匡唐清返回 模具 排气孔 导向零件注塑机的基本结构 高分子材料成型加工原理匡唐清返回 模具 脱模机构 抽芯机构 加 热 冷却注塑机的基本结构高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑 成型的工艺过程 成型前的准备 注射过程 制品的后处理高分子材料 成型加工原理匡唐清返回注塑成型的工艺过程 成型前的准备 模具 吊装 原料检验 原料着色 原料预热 干燥 嵌件预热 安置 试模 清洗料筒高分子材料成型加工原理匡唐清返回注 塑成型的工艺过程 a 合模充填 b 保压补缩 c 冷却定型 d 熔胶预塑 e 脱模取件 a 合模充填 b 保压补缩 c 冷却 定型 d 熔胶预塑 e 脱模取件 注射过程高分子材料成型加工原 理匡唐清返回注塑成型的工艺过程 注射过程 塑化原理 塑化指塑料 在料筒内经加热达到充分的熔融状态 使之具有 使之具有良好可 塑性 一定的温度 热源传热和剪切热 是塑料得以形变熔融和塑化的必 要条件 而 一定的温度 热源传热和剪切热 是塑料得以形变熔融和塑化的必 要条件 而剪切作用则以机械力的方式强化了混合和塑化过程 使 混合和塑化更均匀 作用则以机械力的方式强化了混合和塑化过程 使混合和塑化更均匀 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑 成型的工艺过程 注射过程 塑化原理 加热效率 实际温升与最大 理想 温升之比 延长塑料在料筒中的受热时间t 增大塑料的热扩 散速率 减少料筒中料层的厚度 提高料筒壁温T延长塑料在料 筒中的受热时间t 增大塑料的热扩散速率 减少料筒中料层的厚 度 提高料筒壁温T00等措施 均能增大加热效率E 但塑料加热时 间过长 反会引起塑料降解 故一般料中的存料量不超过3 8倍 柱塞式注塑机可多些 螺杆式注塑机可少些 但塑料加热时间 过长 反会引起塑料降解 故一般料中的存料量不超过3 8倍 柱塞式注塑机可多些 螺杆式注塑机可少些 柱塞式注塑机 加热效率明显不如螺杆式注塑机 热扩散率差异大 柱塞式注塑机加热效率明显不如螺杆式注塑机 热扩散率差异大 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注塑成型的工艺过程冷却时间 开模时间充填时间开模时间充填时间保压时间成形周期充填时间保 压时间冷却时间开模时间保压时间成形周期充填时间保压时间冷却 时间开模时间22s19102 注射过程 周期 高分子材料成型加工原理 匡唐清返回注塑成型的工艺过程 制品的后处理 目的 改善制品性能 和提高尺寸稳定性 手段 退火 加速松弛 消除或降低内应力 加快 二次结晶或后结晶 稳定尺寸 加速松弛 消除或降低内应力 加 快二次结晶或后结晶 稳定尺寸 调湿 使制品 吸水性大且尺寸 变化大的塑料如聚酰胺 在一定适度环境中预先吸收一定的水分 稳定尺寸使制品 吸水性大且尺寸变化大的塑料如聚酰胺 在一定 适度环境中预先吸收一定的水分 稳定尺寸高分子材料成型加工原 理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素注塑工艺条件温度 压力 时间 料温 模温 注射压力 注射周期和注射速度高分子材料成型加 工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素 料温 料温受控与料筒 料筒末端温度料温受控与料筒 料筒末端温度Tf Tm Td之间 热敏性塑料 分子量较低 分子量分布较宽的塑料 料筒温度较低 反之较高 热敏性塑料 分子量较低 分子量分布较宽的塑料 料筒温度较低 反之较高 螺杆式注塑机料筒温度略低 柱塞式注 塑机料筒温度略高 螺杆式注塑机料筒温度略低 柱塞式注塑机料 筒温度略高 薄壁制品料筒温度略高 厚壁制品料筒温度略低 薄 壁制品料筒温度略高 厚壁制品料筒温度略低 喷嘴温度略低于料 筒最高温度 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的 影响因素 模具温度 模具温度决定熔体冷却速度 模温受控于冷却 介质的温度模具温度决定熔体冷却速度 模温受控于冷却介质的温 度 模温通常低于Tg 熔体粘度大模温宜高 熔体粘度小模温宜低 熔体粘度大模温宜高 熔体粘度小模温宜低 模温对塑料结晶 分子取向 制品内应力和各种物理机械性能都有影响 模温对塑料 结晶 分子取向 制品内应力和各种物理机械性能都有影响 高分 子材料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素 注射压力 克服摩擦与喷嘴阻力 推动塑料前移 混合与塑化 克服浇注系统 和模腔的流动阻力充型 冷却补缩 克服摩擦与喷嘴阻力 推动塑 料前移 混合与塑化 克服浇注系统和模腔的流动阻力充型 冷却 补缩 成型大尺寸 复杂的薄壁制件注射压力宜较高 成型大尺寸 复杂的薄壁制件注射压力宜较高 熔体粘度大 玻璃化温度高注 射压力宜较高 熔体粘度大 玻璃化温度高注射压力宜较高 注射 压力高内应力大 应做退火处理 注射压力高内应力大 应做退火 处理 与料温相互制约 料温高注射压力小反之则大 与料温相互制约 料温高注射压力小反之则大 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素高分 子材料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素 注射周期 一般充模时间2 10s 大型 厚壁制件 大型 厚壁制件10s以上 保压时间20 100s 大型 厚壁制件 大型 厚壁制件1 5分钟 冷却时间30 120s 大型 厚壁制件更长 大型 厚壁制件更长 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素 注射 速度 对粘度大 Tg高的塑料 薄壁长流程复杂制件宜高温高压高速 注射高的塑料 薄壁长流程复杂制件宜高温高压高速注射高分子材 料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素 热固性塑料的 注射成型的工艺条件 料筒中的塑化温度低于交联固化温度 浇口 和模温控制在塑料 树脂 的交联反应温度附近 使制品固化成型 浇口和模温控制在塑料 树脂 的交联反应温度附近 使制品固化 成型 高分子材料成型加工原理匡唐清返回注射成型工艺的影响因素 热固 性与热塑性塑料注射成型条件的比较工艺条件热固性塑料热塑性塑 料料筒温度塑化温度低料筒温度在95 以下温度控制要求严格塑化 温度高料筒温度在150 以上温度控制不严格在料筒中的时间短较长 料筒加热方式液体介质 水 油 电加热模具温度150一200 100 以 下注射压力100 200MPa35 140MPa注射量注射量较小料筒前部余料很小注射量较大料筒前部余 料较多工艺条件热固性塑料热塑性塑料料筒温度塑化温度低料筒温 度在95 以下温度控制要求严格塑化温度高料筒温度在150 以上温 度控制不严格在料筒中的时间短较长料筒加热方式液体介质 水 油 电加热模具温度150一200 100 以下注射压力100 200MPa35 140MPa注射量注射量较小料筒前部余料很小注射量较大料筒前部余 料较多高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原 因及其解决 短射 飞边溢料 收缩痕 气穴 滞流 熔接线 跑道效应 翘曲 过保压 裂纹 波流痕 色差 不平衡流动 喷射高分子材料成型 加工原理匡唐清返回 短射 产生原因及其解决方案常见成型缺陷 产生原因及其解决高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺 陷 产生原因及其解决 短射 产生原因及其解决方案产生可能原因 解决措施注塑量过小加大注塑量 更换注塑机 聚合物流动性能较 差更换原料 采用较小粘度的原料料温 模温太低提高料温 低于 分解温度 模温螺杆转速过低提高螺杆转速 降低熔体粘度浇注 系统设计不合理调整浇注系统 缩短流程 采用平衡流道注塑压力 不足加大注射压力 更换注塑机 制品结构设计不合理改进设计 减少流程的复杂程度排气不良设置排气槽 更改分型面 注塑量过 小加大注塑量 更换注塑机 聚合物流动性能较差更换原料 采用 较小粘度的原料料温 模温太低提高料温 低于分解温度 模温 螺杆转速过低提高螺杆转速 降低熔体粘度浇注系统设计不合理调 整浇注系统 缩短流程 采用平衡流道注塑压力不足加大注射压力 更换注塑机 制品结构设计不合理改进设计 减少流程的复杂程 度排气不良设置排气槽 更改分型面 高分子材料成型加工原理匡 唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 飞边溢料 产生原因及 其解决方案高分子材料成型加工原理匡唐清返回 飞边溢料 产生原 因及其解决方案产生可能原因解决措施模具分型面贴合性差确保模 具分型面能很好闭合锁模力太小更换有较大锁模力的注塑机排气位 置不当设置合适的排气位置成型工艺不当优化成型条件 降低注射 速率 缩短注射时间 降低料温模温 减少注射量 避免过保压 模具分型面贴合性差确保模具分型面能很好闭合锁模力太小更换有 较大锁模力的注塑机排气位置不当设置合适的排气位置成型工艺不 当优化成型条件 降低注射速率 缩短注射时间 降低料温模温 减少注射量 避免过保压 常见成型缺陷 产生原因及其解决高分 子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 收缩痕 产生原因及解决高分子材料成型加工原理匡唐清返回 收缩 痕 产生原因及其解决方案产生可能原因解决措施模具缺陷加大浇 注系统截面 流道截面便于压力传递补缩 进料口设在厚壁处 对 厚壁制件采用扇形或平缝浇口 转移收缩缺陷 注塑工艺不当提高注射压力及速度 延长注射和保压时间 提高嵌 件温度原料不符合要求选择收缩率小的原料模具缺陷加大浇注系统 截面 流道截面便于压力传递补缩 进料口设在厚壁处 对厚壁制 件采用扇形或平缝浇口 转移收缩缺陷 注塑工艺不当提高注射压力及速度 延长注射和保压时间 提高嵌 件温度原料不符合要求选择收缩率小的原料 增加润滑剂改善流动性 能 对潮湿原料干燥处理制件结构设计不合理尽量保证壁厚一致增 加润滑剂改善流动性能 对潮湿原料干燥处理制件结构设计不合理 尽量保证壁厚一致常见成型缺陷 产生原因及其解决高分子材料成 型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 气穴 产 生原因及其解决高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 气穴 产生原因及其解决产生原因解决措施注 塑工艺不当降低注射速度 保证排气顺畅 调整注射和保压时间 加强冷却效果 控制进料量降低注射速度 保证排气顺畅 调整注 射和保压时间 加强冷却效果 控制进料量模具缺陷浇口设在厚壁 处 浇口截面与塑件重量成比例 减少狭长流道 消除驻气死角 改善排气 浇口设在厚壁处 浇口截面与塑件重量成比例 减少狭 长流道 消除驻气死角 改善排气 注塑原料不合要求充分干燥原 料 降低料温防止热分解高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见 成型缺陷 产生原因及其解决 滞流 产生原因及其解决高分子材料 成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 滞流 产生原因及其解决原因解决措施壁厚差异过大原因解决措施壁厚差 异过大增大易滞流区壁厚 减少熔体流动阻力浇口设置不当浇口远 离易滞流区 尽量使易滞流区成为最后充填区域浇口远离易滞流区 尽量使易滞流区成为最后充填区域工艺设置不合理提高熔体温度 改善其流动性 提高注射速率减少滞流时间 提高熔体温度改善其流动性 提高注射速率减少滞流时间 选材不合理选用粘度小的成型材料高分子材料成型加工原理匡唐清 返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 熔接线 产生原因及其解决 高分子材料成型加工原理匡唐清返回 熔接线 产生原因及其解决常 见成型缺陷 产生原因及其解决原因解决措施制件形状导致填充过 程出现多股料流前沿原因解决措施制件形状导致填充过程出现多股 料流前沿提高料温模温 使料流前沿更好融合 增加螺杆速率 改 进浇注系统设计 减小流道尺寸提高剪切热 改变浇口位置或制件 壁厚从而改变熔接线的出现位置 减少其不良影响提高料温模温 使料流前沿更好融合 增加螺杆速率 改进浇注系统设计 减小流 道尺寸提高剪切热 改变浇口位置或制件壁厚从而改变熔接线的出 现位置 减少其不良影响高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见 成型缺陷 产生原因及其解决 跑道效应及产生原因高分子材料成型 加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 跑道效应及 产生原因原因解决措施流动不平衡原因解决措施流动不平衡改变浇 口位置或采用多浇口浇注系统实现平衡流动改变浇口位置或采用多 浇口浇注系统实现平衡流动高分子材料成型加工原理匡唐清返回常 见成型缺陷 产生原因及其解决 翘曲 产生原因及其解决高分子材 料成型加工原理匡唐清返回 翘曲 产生原因及其解决常见成型缺陷 产生原因及其解决原因解决措施冷却不当原因解决措施冷却不当 尽量保证壁厚均匀 足够冷却 控制模温实现均匀冷却尽量保证壁 厚均匀 足够冷却 控制模温实现均匀冷却分子取向不均衡降低料 温模温以减小取向 后处理 温水中缓慢冷却温水中缓慢冷却浇注系统设计缺陷合理设计浇口位 置和类型成型条件设置不当提高注射压力 注射速度 保压时间制 件设计不合理增设加强筋脱模系统不合理足够冷却后脱模高分子材 料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 过保 压 产生原因及其解决高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成 型缺陷 产生原因及其解决 过保压 产生原因及其解决原因解决措 施流动不平衡原因解决措施流动不平衡建立平衡的流动 选择适当 的浇口位置使各个方向的流长尽量相等或单侧进料 去除不必要的 浇口建立平衡的流动 选择适当的浇口位置使各个方向的流长尽量 相等或单侧进料 去除不必要的浇口高分子材料成型加工原理匡唐 清返回 裂纹 Cracking 产生原因及其解决常见成型缺陷 产生原 因及其解决高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产 生原因及其解决 裂纹 Cracking 产生原因及其解决产生可能原因 解决措施残余应力过高产生可能原因解决措施残余应力过高改进浇 注系统的结构形式 采用点浇口侧浇口 浇口附近加环状加强筋 调整成型工艺 降注射压力 提模温料温 控制冷却时间和速度 避免过长保压时间 改进浇注系统的结构形式 采用点浇口侧浇口 浇口附近加环状加强筋 调整成型工艺 降注射压力 提模温料 温 控制冷却时间和速度 避免过长保压时间 外力导致残余应力 集中外力导致残余应力集中顶杆设在脱模阻力最大的位置 凸台 加 强筋 合理设置脱模斜度 小加强筋 合理设置脱模斜度 小0 1 0 5 大2 5 塑件结构设计不合理塑件结构设计不合理内外角尽 可能圆角 转角处最佳圆弧半径为壁厚内外角尽可能圆角 转角处 最佳圆弧半径为壁厚0 6倍 最小过度圆角0 5mm 高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其 解决 波流痕 Flow Mark 产生原因及其解决高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见 成型缺陷 产生原因及其解决 波流痕 Flow Mark 产生原因及其解决类别原因与解决措施以浇口为中心年轮式 波流痕类别原因与解决措施以浇口为中心年轮式波流痕熔体流动不 良所致 可提高模温料温 提高注射速率 增加注射压力 保压时间 设置 较大尺寸冷料井熔体流动不良所致 可提高模温料温 提高注射速率 增加注射压力 保压时间 设置 较大尺寸冷料井塑件表面螺旋状波流痕塑件表面螺旋状波流痕熔体 在流道中流动不畅所致 提高模温料温改善熔体流动性 适当降低注射速度或快慢快分级控 制 合理设置浇口 减少流动阻力熔体在流道中流动不畅所致 提高模温料温改善熔体流动性 适当降低注射速度或快慢快分级控 制 合理设置浇口 减少流动阻力塑件表面云雾状波流痕塑件表面 云雾状波流痕挥发性气体所致 降低模温料温 改善排气条件 降低注射速率 扩大浇口尺寸 更 换润滑剂挥发性气体所致 降低模温料温 改善排气条件 降低注射速率 扩大浇口尺寸 更 换润滑剂高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生 原因及其解决 色差 产生原因及其解决高分子材料成型加工原理匡 唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 色差 产生原因及其解 决产生可能原因解决措施原料不纯或干燥不充分产生可能原因解决 措施原料不纯或干燥不充分 降解 保证料粒的均匀与纯度 水 气 充分干燥原料 降解 保证料粒的均匀与纯度 水气 充分 干燥原料成型工艺不合理成型工艺不合理 降解 降低料温 缩短 熔体的料筒滞留时间 防止局部过热 降低转速与注射速度 缩短 增压时间 水气 调高背压 加大螺杆压缩比 降低转速 使用 排气型螺杆 降解 降低料温 缩短熔体的料筒滞留时间 防止局 部过热 降低转速与注射速度 缩短增压时间 水气 调高背压 加大螺杆压缩比 降低转速 使用排气型螺杆模具设计不当成型 环境不当模具设计不当成型环境不当 降解 加大浇注系统截面 扩大冷料穴 改善排气条件 水气 改善排气 保证模具表面干 燥 降解 加大浇注系统截面 扩大冷料穴 改善排气条件 水气 改善排气 保证模具表面干燥 高分子材料成型加工原理匡 唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 不平衡流动产生原因及 其解决方案可能导致结果飞边 短射 制件密度不均匀 气穴 过 多熔接线等飞边 短射 制件密度不均匀 气穴 过多熔接线等高 分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解 决 不平衡流动产生原因及其解决方案产生原因解决措施流长不平衡 产生原因解决措施流长不平衡优化浇口位置或更改流道截面尺寸制 件壁厚差异增加或减小区域厚度来增强或减缓某方向的流动增加或 减小区域厚度来增强或减缓某方向的流动高分子材料成型加工原理 匡唐清返回常见成型缺陷 产生原因及其解决 喷射 产生原因及其 解决方案高分子材料成型加工原理匡唐清返回常见成型缺陷 产生 原因及其解决 喷射 产生原因及其解决方案产生可能原因解决措施 注射速率过高优化螺杆速率曲线 降低注射速率浇口设置不合理 熔体与模具接触性差优化浇口位置和浇口类型 改变浇口类型降低 熔体剪切速率和剪切应力注射速率过高优化螺杆速率曲线 降低注 射速率浇口设置不合理 熔体与模具接触性差优化浇口位置和浇口 类型 改变浇口类型降低熔体剪切速率和剪切应力高分子材料成型 加工原理匡唐清返回新型注射成型工艺 双色注射成型工艺 Overmo lding 共注射成型工艺 共注射成型工艺 Co Injection Molding CIM 气体辅助注射成型工艺 气体辅助注射成型工艺 Gas Assisted Injection Molding GAIM 水辅助注射成型工艺 水辅助注射成型工艺 Wat er Assisted Injection Molding WAIM 气体辅助共注射成型工艺 气体辅助共注射成型工 艺 Gas Assisted Co Injection Molding GACIM 水辅助共注射成型工艺 水辅助共注射成型工艺 Water Assisted Co Injection Molding WACIM 高分子材料成型加工原理匡唐清返回新型注射成型 工艺 双色注射成型工艺 Overmolding mp3壳PC ABS笔ABS TP R钳表TPR ABS高分子材料成型加工原理匡唐清返回新型注射成型工 艺 双色注射成型工艺 Overmolding 卧式双色注塑机高分子材 料成型加工原理匡唐清返回新型注射成型工艺 共注射成型工艺 Co InjectionMolding CIM 高分子材料成型加工原理匡唐清返回 新型注射成型工艺 气体辅助注射成型工艺 成型工艺 Gas Assisted InjectionMolding GAIM 高分子材料成型加工原理匡唐清返回 新型注射成型工艺 气体辅助注射成型工艺 成型工艺 Gas Assisted InjectionMolding GAIM 标准法 副型腔法 回流法 活动型芯 法高分子材料成型加工原理匡唐清返回新型注射成型工艺 水辅助注 射成型工艺 成型工艺 Water Assisted InjectionMolding WAIM 高分子材料成型加工原理匡唐清返回 新型注射成型工艺 水辅助注射成型工艺 水辅助注射成型工艺 Wa ter Assisted InjectionMolding WAIM 高分子材料成型加工原理匡唐清返回 新型注射成型工艺 气体辅助共注射成型工艺 成型工艺 Gas Assisted Co InjectionMolding GACIM 高分子材料成型加工原理匡唐清返 回第三节压制成型 模压成型的工艺过程 模压成型的工艺特性和影 响因素高分子材料成型加工原理匡唐清返回第三节压制成型层压成 型以片状材料作填料 通过压制成型得到层压材料的成型方法 以片状材料作填料 通过压制成型得到层压材料的成型方法 模压成型又称压缩模塑 即将粉状 粒状 碎屑状或纤维状的塑料放 入加热的阴模模槽中 合上阳模后加热熔化 并在压力作用下使物 料充满模腔 形成与模腔形状一样的模制品 再经加热 使其进一步 发生交联反应而固化 或冷却 对热塑性塑料应冷却使其硬化 脱 模后即得制品 又称压缩模塑 即将粉状 粒状 碎屑状或纤维状的 塑料放入加热的阴模模槽中 合上阳模后加热熔化 并在压力作用 下使物料充满模腔 形成与模腔形状一样的模制品 再经加热 使其 进一步发生交联反应而固化 或冷却 对热塑性塑料应冷却使其硬化 脱模后即得制品 模内加热熔化 加压成型固化模内加热熔化 加压成型固化 主要用于热固性材料及大型制件 主要用于热固性材料及大型制件 高分子材料成型加工原理匡唐 清返回第三节压制成型 模压成型 溢式 半溢式 不溢式高分子材料 成型加工原理匡唐清返回第三节压制成型 模压成型的工艺特性和影 响因素 特点 吸热膨胀的物理变化和化学反应收缩引起体积 压力 和温度的变化吸热膨胀的物理变化和化学反应收缩引起体积 压力 和温度的变化 影响因素 温度 T 交联反应速度 固化时间 模压周期 温度过高的缺点 固化太快易充模不足 易引起物料分解变色 外层固化较内层快 内层挥发成分难以排除 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第三节压制成型 模压成型的工 艺特性和影响因素 影响因素 模压压力 P 物料流动性 制品 密度 收缩率 性能 压力过大 则模具寿命 设备功耗 模压时间 模压时间短 则物料固化不完全 欠熟 制品物理机械 性能差 外观无光泽 脱模后易变形 模压时间短 则物料固化不 完全 欠熟 制品物理机械性能差 外观无光泽 脱模后易变形 模压时间过长 则会使塑料 过熟 成型周期 生产率 功 耗 制品收缩率 性能 模压时间过长 则会使塑料 过熟 成型周期 生产率 功 耗 制品收缩率 性能 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第四节压延成型 压延原理 压 延设备 压延工艺过程高分子材料成型加工原理匡唐清返回第四节压 延成型 压延原理 将热塑性塑料 接近粘流温度 通过一系列相向 旋转的水平辊筒间隙 通过 通过一系列相向旋转的水平辊筒间隙 通过挤压和延展作用使其成为具有一定厚度 宽度与表面光洁度 的薄片状制品 软质薄膜和硬质片材 主要用于热塑性非晶态塑料高分子材料成型加工原理匡唐清返回第 四节压延成型 压延设备 压延机 主要结构机体 辊筒 辊筒轴承 辊距调整装置 挡料装置 切边装置 传动系统 安全装置和加热 冷却装置等 主要结构机体 辊筒 辊筒轴承 辊距调整装置 挡料装置 切边 装置 传动系统 安全装置和加热冷却装置等 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第四节压延成型 压延工艺过程 供料阶段 捏合 塑化 供料 压延阶段 压延 辊筒数决定压延次 数 牵引 刻花 冷却定型 送输送 切割 卷取高分子材料成型加 工原理匡唐清返回第四节压延成型 压延工艺过程 人造革的生产 以 布 或纸 为基材 其上覆以聚氯乙烯糊 压延法通过辊压方式将熔态 聚氯乙烯复合于布压延法通过辊压方式将熔态聚氯乙烯复合于布 或 纸 上 擦胶法上 中 下三辊转速比 1 1 3 1 5 1 贴胶法上 中 下三辊转速比 1 1 1 刮涂法将聚氯乙烯糊 涂于布 或纸 上 不属于压延技术 上 不属于压延技术 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第四节压延成型 压延工艺过程 人造革的生产高分子材料成型加工原理匡唐清返回第四节压延成型 压延工艺过程 软质聚氯乙烯薄膜的生产 合混合 预塑化 塑化 压延 冷却 卷取高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他 成型方法 铸塑成型 滚塑成型 模压烧结成型 传递模塑 泡沫塑料的 成型高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑 成型 分类 静态铸塑 嵌铸 离心铸塑 流涎成膜 搪塑和滚塑等 静态铸塑 嵌铸 离心铸塑 流涎成膜 搪塑和滚塑等 工艺流程 液配制浇铸液 过滤及除泡 浇铸 聚合 后处理和后 加工后处理和后加工 优缺点 优点设备较简单 成型时不需加压 对制品的尺寸限制较少 制品的内应力低 质量良好 优点设备较 简单 成型时不需加压 对制品的尺寸限制较少 制品的内应力低 质量良好 缺点成型周期较长 制品的尺寸准确性较差等 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 静态铸塑 浇铸 用液状单体 部分聚合或缩聚的浆状物 以及 聚合物与单体的溶液等液状单体 部分聚合或缩聚的浆状物 以及 聚合物与单体的溶液等 将其与催化剂 有时为引发剂 促进剂或固 化剂一起倒在模腔中与催化剂 有时为引发剂 促进剂或固化剂一起 倒在模腔中 使其完成聚合或缩聚反应聚合或缩聚反应 从而得到 与模具型腔相似的制品 理工艺流程原料配制与处理 浇铸入模 硬化或固化硬化或固化 制品后处理 常用原料聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯 碱催化聚己内 酰胺 有机硅树脂 酚醛树脂 环氧树脂 不饱和聚酯 聚胺酯等 常用原料聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯 碱催化聚己内酰胺 有机 硅树脂 酚醛树脂 环氧树脂 不饱和聚酯 聚胺酯等 典型产品有机玻璃 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 嵌铸 又称封入成型 是将各种样品 零件等包封到塑料中间将各 种样品 零件等包封到塑料中间的一种成型技术 即在浇铸的模型内放入一预先经过处理的样品 或零件 然后注 入单体 预聚物或聚合物等液体 然后使其聚合或固化的一种成型 技术 即在浇铸的模型内放入一预先经过处理的样品 或零件 然后注 入单体 预聚物或聚合物等液体 然后使其聚合或固化 或硬化或硬 化 脱模 样品 或零件 便包嵌在塑料中 常用原料透明性好的丙烯酸酯类塑料及有机硅 不饱和聚酯 有机 玻璃和环氧树脂等 常用原料透明性好的丙烯酸酯类塑料及有机硅 不饱和聚酯 有机 玻璃和环氧树脂等 已广泛用于电子工业 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 离心浇铸 通过挤出机或专用漏斗将定量的液态树脂或树脂分散体 注入旋转并分散体注入旋转并加热的容器 即模具 中 使其绕单轴 高速旋转 每分钟几十转到两千转每分钟几十转到两千转 此时放 入的物料即被离心力迫使分布在模具的近壁部位 在旋转的同时 放入的物料发生 此时放入的物料即被离心力迫使 分布在模具的近壁部位 在旋转的同时 放入的物料发生固化固化 随后视需要经过冷却或 后处理即能取得制品 在成型增强塑料制品时还可同时加入增强性的填料 随后视需要经过冷却或后处理即能取得制品 在成型增强塑料制品时还可同时加入增强性的填料 优点宜于生产薄壁或厚壁的大型制品 精度更高 后加工量少 缺 点设备较复杂 精度更高 后加工量少 缺点设备较复杂 常用原料熔体粘度较小 热稳定性较好的热塑性塑料 如聚酰胺 聚乙烯等 如聚酰胺 聚乙烯等 典型产品圆柱形或近似圆柱形的制品 如大型管材 轴套 垫圈 滑轮 转子 齿轮等 典型产品圆柱形或近似圆柱形的制品 如大型管材 轴套 垫圈 滑轮 转子 齿轮等 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 旋转铸塑 该法是将液态物料装入密闭的模具中而使它以较低速度 每分钟几转到几十转 绕单轴或多轴旋转 这样 物料即能借重力而 分布在模具的内壁上 再 这样 物料即能借重力而分布在模具的 内壁上 再通过加热或冷却达到固化或硬化后 即可从模具中取得 制品 后 即可从模具中取得制品 绕单轴旋转的用于生产圆筒形制品 绕双轴或靠振动运动的则用于 生产 绕双轴或靠振动运动的则用于生产密闭制品 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 搪塑 又称为涂凝成型 它是用糊塑料制造空心软质制品 如玩具 的一种重要方法 其方法是将糊塑料 塑性溶胶 倾倒入预先加热至一定温度的模具倾 倒入预先加热至一定温度的模具 凹模或阴模 中 接近模腔内壁的 糊塑料即会因 接近模腔内壁的糊塑料即会因受热而胶凝 然后将 没有胶凝的糊塑料倒出将没有胶凝的糊塑料倒出 并将附在模腔内 壁上的糊塑料进行热处理 烘熔烘熔 再经冷却即可从模具中取得 空心制品 搪塑的优点是设备费用低 生产速度高 工艺控制简单 但制品的 搪塑的优点是设备费用低 生产速度高 工艺控制简单 但制品的 厚度 质 重 量等的准确性较差 常用搪塑材料聚氯乙烯 PVC 常见搪塑产品汽车仪表板 搪塑玩 具高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成 型 搪塑 搪塑是目前汽车仪表板表皮成型的主要工艺之一 主要包括 主要包括PVC搪塑和TPU搪塑 对模具加热 将制表皮用的粉料与热模接触 融化 烧结 形成表 皮 将模具冷却 取出成形的表皮对模具加热 将制表皮用的粉料 与热模接触 融化 烧结 形成表皮 将模具冷却 取出成形的表 皮 带皮纹的搪塑模具 镍壳 背面或整体加热 模具正面扣上装有带 皮纹的搪塑模具 镍壳 背面或整体加热 模具正面扣上装有PVC 或其它塑料 粉末的粉箱 一边加热 一边转动 使 或其它塑料 粉末的粉箱 一边加热 一边转动 使粉箱中的塑料粉末粘在热 模表面上 形成一个形状与仪表板一致的带皮纹的皮套 取下粉箱 模具冷却后 人工将皮套从模具上扒下 搪塑皮套与仪表板骨架放在发泡模中 注入表面上 形成一个形状 与仪表板一致的带皮纹的皮套 取下粉箱 模具冷却后 人工将皮 套从模具上扒下 搪塑皮套与仪表板骨架放在发泡模中 注入PU发泡料 熟化后成为 搪塑表皮发泡仪表板 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 搪塑 在搪塑工艺未出现以前 仪表板的表皮是采用真空热成型工 艺或真空复贴工艺 是将带皮纹的在搪塑工艺未出现以前 仪表板 的表皮是采用真空热成型工艺或真空复贴工艺 是将带皮纹的PVC皮 经加热 拉伸后 吸附在成型模或仪表板骨架上 由于皮 经加热 拉伸后 吸附在成型模或仪表板骨架上 由于PVC皮经过不均匀的拉伸 使皮纹变形不一 影响到美观 皮经过不均匀的拉伸 使皮纹变形不一 影响到美观 搪塑表皮的皮纹是刻在搪塑模具上 产生的皮纹均匀 清晰 美观 搪塑表皮的皮纹是刻在搪塑模具上 产生的皮纹均匀 清晰 美观 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 搪塑 由于PVC搪塑表皮已经应用多年 有着丰富的设计和生产经验 原材料广泛 价格便宜 搪塑表皮已经应用多年 有着丰富的设 计和生产经验 原材料广泛 价格便宜 PVC搪塑表皮是目前最便宜 的表皮 目前广泛应有于中低档车仪表板表皮成型 搪塑表皮是目前最便宜的表皮 目前广泛应有于中低档车仪表板表 皮成型 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 搪塑 TPU搪塑是2000年左右兴起的一种新工艺 由于和年左右兴起的一种新工艺 由于和PVC一样采用搪塑工艺 所以设备投资少 和PVC搪塑相比 TPU密度更小 而且不含有害物质 更加环保 密度更小 而且不含有害物质 更加环保 TPU搪塑成形高密度皮纹面板 质感很细腻高分子材料成型加工原理 匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 流涎成膜 将热塑性塑料 与溶剂等配成一定粘度的胶液 然后以一定速度 然后以一定速度 流布在连续回转的基材 一般为无接缝的不锈钢带 上流布在连续 回转的基材 一般为无接缝的不锈钢带 上 通过加热排除溶剂成 膜 随后 随后用适当方法将其固化 或硬化 最后即可从载体上 剥取薄膜 最后即可从载体上剥取薄膜 产品流涎薄膜 薄膜的宽度取决于钢带的宽度 长度可以是连续的 厚度取决于胶 液的浓度和钢带的运动速度等 产品流涎薄膜 薄膜的宽度取决于钢带的宽度 长度可以是连续的 厚度取决于胶 液的浓度和钢带的运动速度等 流涎PE膜高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 铸塑成型 流涎成膜 材料 用于生产流延薄膜的塑料有三乙酸纤维素 聚乙烯醇 氯乙烯和乙酸乙烯的共聚物等 此外某些工程塑料如 聚碳酸酯等也可用来生产流延薄膜 用于生产流延薄膜的塑料有三乙酸纤维素 聚乙烯醇 氯乙烯和乙 酸乙烯的共聚物等 此外某些工程塑料如聚碳酸酯等也可用来生产 流延薄膜 优缺点 薄膜厚度小 可达5 10微米 且厚薄均匀 不易带入机械杂质 透明度高 内应力小 光学性能好 10微米 且厚薄均匀 不易带入机械杂质 透明度高 内应力小 光学性能好 生产速度慢 需耗用大量溶剂 设备昂 贵 成本较高 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 滚塑成型 类似于旋转铸塑的一种成型方法 又称旋塑 旋转成型 旋转模塑 回转成型旋塑 旋转成型 旋转模塑 回转成型等 英文为Rotat ional Moulding 也称为rotomolding或rotocasting 滚塑成型工艺自上世纪30年代问世以来 经过60多年的发展 其设 备与工艺日趋完善 从小巧的儿童玩具到常见的汽车塑料件直至庞大的工程塑料制品 特别是多年的发展 其设备与工艺日趋完善 从小巧的儿童玩具到常见的汽车塑料件直至庞大的工程塑料制品 特别是超大型及非标异型中空塑料制品 由于其它塑料加工工艺本 身特性的限制 现在还只能依靠滚塑成型工艺才能完成 目前 滚塑成型工艺已成为塑料成型加工工艺中的重要分支 由于其它塑料加工工艺本身特性的限制 现在还只能依靠滚塑成 型工艺才能完成 目前 滚塑成型工艺已成为塑料成型加工工艺中的重要分支 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 滚塑成型 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 滚塑成型 滚塑成型的基本加工过程就是将粉末状或液状聚合物放在模具里粉 末状或液状聚合物放在模具里 加热同时围绕两个垂直轴旋转 自 转和公转 然后 自转和公转 然后冷却 在加热阶段的最初 如果用的是粉末状材料 则先在模具表面形成 多孔层 然后随循环过程渐渐熔融 最后形成均匀厚度的均相层 在加热阶段的最初 如果用的是粉末状材料 则先在模具表面形成 多孔层 然后随循环过程渐渐熔融 最后形成均匀厚度的均相层 如果用的是液体材料 则先流动和涂覆在模具表面 当达到凝胶点 时则完全停止流动 如果用的是液体材料 则先流动和涂覆在模具表面 当达到凝胶点 时则完全停止流动 模具随后转入冷却工区 通过强制通风或喷水冷却 然后被放置于 工作区 在这里 模具被打开 完成的制件被取走 接着再进行下 一轮循环 模具随后转入冷却工区 通过强制通风或喷水冷却 然后被放置于 工作区 在这里 模具被打开 完成的制件被取走 接着再进行下 一轮循环 高分子材料成型加工原理匡唐清返回第五节其他成型方法 滚塑成型 高分子材料成型加工原