塑料知识培训

DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,1,塑料的基本知识及应用,制造工艺设计部20090701,XINFEIMANUFACTURINGENGINEERING,主编：付廷运,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,2,塑料在电冰箱上的应用,肉盘、餐具盘,PU,泡沫塑料,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,3,塑料占冰箱的成本分析,塑料件成本占冰箱成本的20%左右发泡料成本占冰箱成本的10%左右钢板成本占冰箱成本的10%左右压机和制冷系统成本占冰箱成本的35%左右其它原料和配件成本占冰箱成本的25%左右,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,4,塑料的定义,由树脂加助剂组成，在一定温度和压力下，能塑化流动并成型为一定形状和尺寸(通过模具)、经冷却凝固(热塑性塑料)或固化交联(热固性塑料)成为能够保持这种形状尺寸的制品，这样的材料称为塑料。根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造以及加工过程中，可以借流动(flow)来造型。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,5,塑料的发展史,大家一定都听说过“赛璐珞”。在19世纪，台球都是用象牙做的，数量自然非常有限。于是有人悬赏1万美元征求制造台球的替代材料。1869年，美国的海厄特(J.W.Hyatt，1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，然后在常压下硬化成型制出了廉价台球，赢得了这笔奖金。这种由纤维素制得的材料就是“赛璐珞”。“赛璐珞”是人类历史上第一种合成塑料，它是一种坚韧材料，具有很大的抗张强度，耐水，耐油、耐酸。从此，赛璐珞被用来制造各种物品，从儿童玩具到衬衫领子中都有赛璐珞。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,6,“赛璐珞”是由天然的纤维素加工而成的，并不是完全人工合成的塑料。人类历史上第一种完全人工合成的塑料是在1909年由美国人贝克兰(LeoBaekeland)用苯酚和甲醛制造的酚醛树脂，又称贝克兰塑料。酚醛树脂是通过缩合反应制备的，属于热固性塑料。其制备过程共分两步：第一步先做成线型聚合度较低的化合物；第二步用高温处理，转变为体型聚合度很高的高分子化合物。20世纪40年代乙烯类单体的自由基引发聚合迅速发展，实现工业化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等，这是合成高分子蓬勃发展的时期。进入50年代，从石油裂解而得的a烯烃主要包括乙烯与丙烯，德国人齐格勒(KarlZiegler)与意大利人纳塔(GiulioNatta)分别发明用金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法，前者1952年工业化，后者1957年工业化，这是高分子化学的历史性发展，因为可以由石油为原料又能建立年产10万吨的大厂，他们二人后来都获得了1963年的诺贝尔化学奖。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,7,塑料的特点,重量轻且坚固大部分为良好绝缘体加工容易可大量生产，价格便宜用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温耐化学侵蚀具光泽，部分透明或半透明弹性,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,8,塑料的分类,塑料的分类方法很多，常用的有两种一、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料1.热塑性塑料受热时软化或熔化，冷却后硬化、定型，冷热过程中不发生化学变化，且不论加热和冷却重复多少次，均保持这种性能，因而加工成型较简便且具有较高的机械性能，但耐热性及刚性较差。热塑性塑料中的树脂都为线型分子结构，包括全部聚合树脂和部分缩合树脂，其典型品种有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS塑料、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯等。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,9,2.热固性塑料第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料。常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,10,、根据塑料的用途不同分为:通用塑料和工程塑料1.通用塑料一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。通用塑料有五大品种，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。它们都是热塑性塑料。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,11,2工程塑料工程塑料一般是指可以作为结构材料承受机械应力，能在较宽的温度范围和较为苛刻的化学及物理环境中使用的塑料材料。工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。a.通用工程塑料通常是指已大规模工业化生产的、应用范围较广的五种塑料，即聚酰胺（尼龙，PA）、聚碳酸酯（PC）,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,12,聚甲醛（POM）、聚酯（主要是PBT）及聚苯醚（PPO）。b.特种工程塑料则是指性能更加优异独特，但目前大部分尚未大规模工业化生产或生产规模较小、用途相对较窄的一些塑料，如聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚砜（PSF）、聚醚酮（PEK）、液晶聚合物（LCP）等。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,13,塑料零件的加工过程,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,14,塑料的成型,塑料成型是将各种形态(粉料、粒料、溶液和分散体）的塑料制成所需形状的制品或坯件的过程。成型的方法多达三十几种。它的选择主要决定于塑料的类型(热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,15,几种塑料成型的介绍,一、注射成型注射成型。注射成型(注塑)是使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。注射成型几乎适用于所有的热塑性塑料。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。注射成型的成型周期短(几秒到几分钟)，成型制品质量可由几克到几十千克，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的模塑品。因此，该方法适应性强，生产效率高。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,16,注射成型时注射模具安装在注射机的动模板和定模板上，由锁模装置合模并锁紧，塑料在料筒内加热呈熔融状态，由注射装置将塑料熔体注入型腔内，塑料制品固化冷却后由锁模装置开模，并由推出装置将制件推出。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,17,二、挤出成型,定义挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,18,单螺杆挤出机基本结构：转动装置加料装置料筒螺杆机头和口模,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,19,三、热成型,把热塑性塑料片材料加工成各种制品的一类较特殊的加工方法，将片材夹在框架上加热到软化状态，在外力作用下，使其紧贴模具型面，冷却定型后即得制品，与注射成型比较，具有生产效率高，设备投资少和能制造表面积较大的产品等优点，使用的塑料主要有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃等，成型方法有多种，都是以真空、气压或机械压力三种方法为基础加以组合或改进而成的。可用于生成饮食用具、玩具、帽盔以及汽车部件、建筑饰件、化工设备等。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,20,以热塑性塑料片材为原料制造塑料制品的一种加工方法。将裁成一定尺寸和形状的片材夹在模具的框架上，加热软化，而后施加压力，使其紧贴模具的成型表面，取得与其相仿的形状，经冷却定型和修整后即得制品。成型所用的片材厚度一般是大于1mm，而制品的厚度总是小于这一数值。热成型方法有几十种，真空成型是其代表的一种。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,21,真空成型所谓真空成型，是指依靠真空泵将模具与加热的热成型片（板）材之间抽成真空状态，造成片（板）材上下产生压差，从而使片材紧紧帖覆在模具表面成型的方法。真空成型一般分为两类：凸模成型和凹模成型,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,22,真空成型在内胆设计中应注意的事项1.拔模斜度的确定凸模成型过程中，由于冷却定型时，产生一种紧吸模具的收缩，造成脱模困难，所以凸模成型一般应有2度以上的拔模斜度，凹模成型过程中，由于冷却定型时，产生一种脱离模具的收缩，脱模不存在困难，所以凹模成型一般可以不考虑拔模斜度。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,23,2.模具的圆角对于凸模成型来讲角部的圆角半径(R)越大，成型品的厚度均匀性越容易保障。所以凸模成型角部R应尽可能大，并且应尽量避免棱角。一般R不小于20S(S代表该圆角处的塑料制品期望厚度),DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,24,3.内胆胆筋的设计原则通常冰箱内胆上会设计出一些筋条，这些筋条在冰箱上起盖板或托盘支撑的作用，俗称为胆筋。由于胆筋是内胆上较为复杂的部位，在设计时应注意以下几个方面：(1)宽深比2：1以上；(2)圆角尽可能大；(3)胆筋收尾处应避免尖角；(4)胆筋一侧做成斜面或至少端部做成斜面。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,25,塑料的发展趋势,随着化工技术的日新月异，塑料的用途会越来越广，将来会不会有全塑冰箱呢？一切皆有可能。通用塑料工程化、工程塑料高性能化和低成本化，将成为今后发展的主要趋势。考虑环境因素，必须以节能、省料和有利环保为前提。纳米技术的研究是不可缺少的部分，可能会给工程塑料行业发展带来意想不到的结果。,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,26,流行趋势,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,27,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,28,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,29,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,30,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,31,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,32,DOWRESTRICTED-Forinternaluseonly,33,DOWRE