塑料成型工艺培训教材

1.什么是无流道成型技术？通常采用什么方法实现这种技术？使从注射机喷嘴到型腔入口间的塑料一直保持熔融状态采用绝热或加热的方法2.共注射成型技术主要生产什么样的制品？多种色彩或多种塑料的复合制品3.气体辅助注塑成型（GAM）分为那三个阶段？充模充气气体保压问题工作原理，生产何种制品？1.了解压缩成型工艺过程及工艺条件的选择；2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。

目的与要求：重点与难点：难点：工艺条件与各因素的关系重点：成型压力成型温度压缩时间第三部分

压缩成型（模压、压制）一、压缩成型原理压缩成型1.成型方法——又称为模压成型或压制。主要用于热固性塑料的成型，也可以用于热塑性塑料的成型。粉粒状、纤维状预压锭的塑料置于成型温度的型腔中（130~180）合模加压成型固化压缩成型物料:热固性：酚醛、氨基、环氧、不饱和聚酯、聚酰亚胺；热塑性：仅聚四氟乙烯或有长纤维、片状纤维等增强塑料等流动性很差适用性:流动性差塑料，及成型面积大、厚度较小的大型扁平塑料制品。典型制件：仪表壳、电闸板、电器开关、插座等。。壓縮模具也用來成型某些特殊的熱塑性塑膠如難以熔融的熱塑性塑膠（如聚四氟乙烯）毛坯（冷壓成型）、光學性能很高的樹脂鏡片、輕微發泡的硝酸纖維素汽車方向盤等。2.压缩模塑特点⑴塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。⑵模具是在塑件最终成型时才完全闭合⑶压力通过凸模直接传给塑料不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件。有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物⑸生产周期长、效率低。⑷操作简单，模具结构简单。一模多腔塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件没有浇注系统，料耗少二、模压设备1.模压设备作用2.模压设备的种类按传动方式分机械式压机：螺旋式压力机液压机：水压机和油压机提供所需的压力开模顶件合模某些情况下也传递压缩过程中所需的热量液压机按机身结构分框架式用于中小型压机立柱式用于大中型压机*液压机按加压形式分上压式：工作液缸位于上端，下部是固定工作台。下压式：工作液缸位于下端，操作不便，很少使用。为了保证压缩模塑的正常进行，应选用适当的压机，并校核模具与压机的关系。三、压缩缩模塑工工艺模压前的的准备模压过程程模压后处处理预热和干干燥预压嵌件的安安放加料合模排气保压与固固化脱模模具清理理整形去应应力修饰抛光光特殊处理理压缩模塑塑工作循循环图为方便操操作和提提高塑件件的质量量，在室室温下先先用预压模将粉状、、纤维状状的塑料粉在预压机机上压成成重量一定定、形状一致致的锭料。1.模压压前的准准备⑴预压①预压方方法：②采用预预压锭料料的形状状：以能十分分紧凑地地放入模模具中预预热为宜宜，常用形状状为圆片片，长条条，扁球球，与制制品形状状相仿、、双瓣合合成的空空心体（适用于于带精细细嵌件的的制品））生产过程程复杂，，实际生生产中一一般不进进行预压压。③采用预预压锭料料的优点点：避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。可提高预热温度，缩短预热和固化时间。锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小嵌件的塑件。加料快，准确、简单，从而避免了加料过多或不足造成次品降低压缩率，减小压料腔尺寸，空气含量少，不仅传热快且气泡少。⑤对压塑塑粉的要要求：⑥预压条条件：颗粒最好大小相间压缩率（塑料／锭料）宜为3.0左右含有润滑剂，有利于预压物脱模，且能使预压物外形完美压力：压力范围40～200MPa温度：室温或50～90℃预压（室温下不易预压时）原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80%④预压的缺缺点：增加设备及人力→成本上升松散度特大的长纤维塑料预压困难，需要复杂设备模压结构复杂或混色斑纹制品不如用粉料的好⑵预热和和干燥塑料成型型前加热热的目的的：干燥预热*塑料成型型前加热热的方法法：高频加热：高频电场下，极性分子振荡，摩擦→升温红外线预热：输送带、格架烘箱预热：强制空气循环及温控装置热板预热：旋转的加热板，用电或煤气、蒸汽为压缩模提供热塑料去除水分和挥发物预热的优优点：缩短闭模模的时间间、加快快固化速速度增进制品品固化的的均匀性性，提高物物性提高流动动性，减减少收缩缩率和内内应力降低模压压：例如如：酚醛醛塑料，，未预热热，需30Mpa的压压力；预预热后，，模压压压力15～20Mpa。因此可用用较小吨吨位压力力机模压压较大制制品。作为塑件件中导电电部分或或使塑件件与其它它零件相相连接的的零件。。⑶嵌件的的安放嵌件的安安放要求求位置正确确、平稳嵌件———常用嵌件件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等大嵌件在在模具装装上压机机后要先预热2.模压压过程⑴加料①加料的的关键是是加料量②定量的的方法：：③合理堆堆放塑料料，粉料料或粒料料的堆放放要做到到中间高高四周低低，便于于气体排排放。容量法：方便但不很准重量法：准确、麻烦计件法：预压锭料，计数放入⑵合模②凸模模触及及塑料料之后后：减慢合合模速速度（（避免免模具具中的的嵌件件、成成型杆杆或型型腔遭遭到破破坏，，利于于排气气）①凸模模触及及塑料料之前前：尽量加加快合合模速速度（（缩短短周期期，避避免塑塑料过过早固固化或或过多多降解解）加料后即可合模，合模时间一般从几秒到几十秒不等。合模过程分为三个部分：模具闭闭合后后：增大压压力（（15~35MPa，对对原料料进行行加热热加压压）合模后后加压压至一一定压压力，，立即即卸压压，凸凸模稍稍微抬抬起，，连续续１～～３次次。20s/次次⑶排气排除水水分和和挥发发物变变成的的气体体及化化学反反应的的副产产物，，以免免影响响塑件件性能能与表表面质质量。。流动性好的塑料采用迟压法，即从凸模与塑料接触到压模完全闭合的过程中停顿15~30秒。塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免移位或损坏。方法：目的：在成型型压力力与温温度下下保持持一定定的时时间，，使交交联反反应进进行到到要求求的程程度。。从压模模闭合合加压压至卸卸压取取出塑塑件所所用的的时间间。⑷保压与与固化化欠熟过熟不足过度保压时间长短受塑料类型、预热情况、塑件形状及压缩程度的影响。保压时间：固化阶段的要求：固化程度在压缩缩成型型温度度下保保持一一段时时间，，以待待热固固性塑塑料的的性能能达到到最佳佳状态态。固化：⑸脱模复杂塑塑件在在压力力下冷冷却至至一定定温度度后再再脱模模塑件脱脱模方方法：：模外手动推出推出机构机自动推出3.模模压后后处理理用铜铲铲或压压缩空空气清清理，，以免免损模模具外外观⑴模具具清理理⑵整形形去应应力在整形形模中中冷却却脱模后后放入入一定定温度度的油油池或或烘箱箱中缓缓慢冷冷却，，或者者进行行退火火处理理大型、厚壁件对薄壁易变形件⑶修饰饰抛光光⑷特殊处处理二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂)去飞边、毛刺、表面抛光检查塑塑料质质量预压、、预热热、干干燥称料料清洗嵌嵌件，，嵌件件预热热清理理压压模模涂脱脱模模剂剂放嵌件件加料料合模模加热加加压排气气加热卸卸压固化化保温保保压开模模卸压脱脱模塑件件整整形形去应应力力处处理理塑件送送至下下一工工序压缩模模塑工工作循循环模压压压力（（成型型压力力）模压温温度（（成型型温度度）模压时时间四、压压缩模模塑工工艺条条件要生产产出高高质量量塑件件，除除了合合理的的模具结结构，还要要正确确选择择工艺条条件。1.成成型压压力——指指压压缩塑塑件时时凸模模对塑料熔熔体和固化时时在分分型面面单位投投影面面积上上的压压力（（单位位MPa））成型压压力施加成成型压压力的的目的的：使模具闭合，防止飞边克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力使粘流态物质在一定压力下固化使塑料充满型腔，将其压实，提高塑件内在质量A——凸凸模与与塑料料接触触部分分在分分型面面上的的投影影面积积（mm））计算公公式：：p=式中：：p——成成型压压力（（MPa）pb——压压力机机工作作液压压缸压压力（（MPa）D——压压力机机主缸缸活塞塞直径径（m）成型压压力与与塑料种种类、、塑件件结构构、模模具温温度等因素素有关关。一一般而而言，，塑料料流动动性越越差，，压缩缩率越越大，，固化化速度度和压压缩比比越高高，制制品厚厚度越越大，，形状状越复复杂，，成型型深度度越大大，所所需成成型压压力也也应越越大。。生产中中采用用压力力通常常比计计算高高20%~30%。预热温温度与与成型型压力力的关关系Tc—临界界预热热温度度，Tp—预热热温度度，Pm—模压压压力力A塑料料可以以充满满区域域B不不能充充满区区域TcTp/℃Pm/MPa软化固固化化常用塑塑料成成型压压力2.成成型温温度——指指压压缩时时所需需的模模具温温度，，对塑塑件质质量、、模压压时间间影响响很大大成型温温度热固性性塑料料的模内温温度高于模具温温度成型温温度对对热固固性塑塑料成成型的的作用：1）使使塑料料在模模具型型腔中中软化化达到到熔融融状态态，顺顺利充充满性性强；；2）塑塑料融融化后后，促促进交交联反反应的的进行行。硬化速度慢、周期长，硬化不足；塑件表面无光；物理、力学性能差模具温度太高固化速度太快而使流动性下降，引起充模不满；树脂、有机物分解；塑件外层先硬化高成型周期短，生产率提高过低tc100120140160180TM/℃图5-4成成型温温度与与成型型周期期的关关系（（酚醛醛塑料料）3.模模压时时间——指指塑料料在闭闭合模模具中中固化化变硬硬所需需的时时间。。与塑料品品种、含水量量、塑件形形状尺尺寸、成型温温度、压缩缩模具结结构、预压预预热、成型压压力等因素素有关关。模压时时间“过熟”，延长成型时间；收缩率增加，产生内应力，塑件性能下降模压时间短“欠熟”，硬化不足，外观及力学性能差，易变形过长在保证证塑件件质量量的前前提下下，应应力求求缩短短模压压时间间。tm/min120140160180200Tm/℃1234564812162024图5-5制制品品壁厚厚与模模压压温度度和模模压时时间的的关系系（酚酚醛塑塑料））4mm6mm8mm12mm16mm20mm压缩成成型模模具模具五.冷冷压烧烧结成成型适用：：大多数数氟塑塑料融融体在在成型型温度度下具具有很很高的的粘度度，很很难融融化。。虽然然是热热塑性性塑料料，但但不具备备热塑塑特征征。方法：：粉料-模具具-加加压=毛坯坯-烘烘室-加热热-（（烧结结）-冷却却-制制品（（坯料料）典型塑塑料：：聚四四氟乙乙烯1.冷冷压成成型压力：：30～50Mpa，过过大→→颗粒粒滑动动，裂裂纹；；过小→→疏松松，理理学性性能下下降加压速速度：：保压：：直径径大10～～15min，，直径径小3～5min卸压2.烧烧结升温速速度：：型坯坯的大大小，，厚薄薄（熔点点327℃℃）烧结温温度高高低：：热稳稳定性性好坏坏、收收缩率率、结结晶度度3.保保温“烧透透”4.冷冷却冷却速速度（（结晶晶度、、相对对密度度、收收缩率率、拉拉伸强强度等等）1.压缩模模塑原原理