第6章 非金属材料成形.ppt

1、第六章非金属材料成型(高分子材料、陶瓷)、塑料：将高聚物作为主要成分，加工过程中的任何阶段都可以进行流动成型，1)按用途分类，高分子材料相对分子量大，每个大分子由一个或多个低分子化合物(称为单体)反复连接(聚合)。通用塑料：聚乙烯，聚氯乙烯特性：力学性能和使用温度低的应用：日常生活用品、包装材料、工程塑料：聚酰亚胺(尼龙)、聚甲醛、环氧裴秀智等特性：力学性能和使用温度高但价格高的应用：机械部件和工程组件制造热固性塑料：环氧裴秀智耐热性高，压力下也不容易变形，但力学性能较差。2)根据加热时的性能，热塑性塑料：聚乙烯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯可以在塑料整体特性温度范围内重复软化和冷却硬化，可以在软化状

2、态下通过流动反复成型到产品中。力学性能较好，加工型方便，但耐热性较差。6.1高分子材料成型基础成型特征：工艺简单，材料损耗小，能耗低，生产效率高，切割加工、焊接、粘合等二次加工，6.1.1聚合物的链结构，6.1.2聚合物的力学状态玻璃状态，高弹性状态和粘度高，流动困难。流动包括高弹性变形、6.1.4聚合物的成型性能、流动性、聚合物的收缩、熔体弹性、线型、迟滞聚合物：热塑性聚合物、溶解、热软化或熔融网状聚合物：热硬化聚合物、溶解、热软化或熔化；6.2塑料成型塑化剂具有可加工性、灵活性有机过氧化物：苯、过氧化氢、填充物是提高强度、耐久性、工作性能或其他性能或降低成本的相对惰性固体材料，如碳酸钙资源

3、、粘土、滑石粉、炭黑、6.2 (1)原料准备：筛、干等预处理，按比例重量，1。材料赵霁，(4)粉碎或颗粒：粉碎或切成颗粒，方便机械化运输和供应，(3)精制：在熔化状态下进一步混合渗透，去除水分和挥发物，(1固定刀2料斗3叶刀4套5次电子，1底座2密炼室3次电子4料斗5顶螺栓6底螺栓6顶螺栓， 挤出成型：塑料通过模具挤出，变成连续成型产品的特点：生产效率高的工艺适应性设备结构简单产品截面形状简单，精度低的应用：各类热塑性塑料和部分热硬化塑料，应用：连续材料：管道、板材、薄膜和中空产品材料的精制和着色，单螺杆挤出机图1头模具2螺钉3加热器4料斗5冷却液6传动7电动机，4 (2)注射成型螺杆注射器图

4、1注射气缸2料斗3螺纹4加热器5喷嘴6固定模具固定板7模具8拉杆9铜模具固定板10夹紧机构11夹紧缸，应用：各类热塑性塑料和部分热固性塑料。产品外形更复杂，精度高，生产效率高，(3)成型型：成型型在模具型腔中，压力大，一般需要加热的成型方法，适用：几乎所有热固性塑料，模具结构简单，产品性能均匀，流动性低的材料和大面积薄壁产品可以成型生产率低，劳动强度高，产品精度难以控制，模具容易磨损，能耗大。，压缩成型过程a)成型过程b)压制成型c)顶出剥离1自动加料装置2料斗3的模板4正模式5音模式6下模板7顶出杆8第，(4)轧制成型使加热的塑化材料在一系列相反的旋转辊之间通过。挤压和延伸作用成为平面连续材

5、料的成型方法。特点：生产效率高，产品质量好，可以自行制作各种图案和图案。设备复杂，维修复杂，产品宽度有限。应用：各种热塑性塑料、薄膜、薄板和人造革，1框2传动3辊4辊距离调节装置5机架，(5)其他成型方法，1)坯料吹塑2)反应注射成型，生产各种热塑性塑料瓶，薄壁和大型零件成型(如浴缸)如果进行单一少量生产，也有助于降低制模成本。(1)加工夹紧力和切削力过大时渡边杏。刀具切削边必须保持尖锐。(2)焊接生产效率高，但仅适用于类似热塑性粘合，可加工，可修补瑕疵。正在逐渐取代塑料和其他材料的连接上的机械连接。(；)6.2.3塑料部件结构的公平性选择性能优良、价格低廉的聚合物，产品的形状、结构必须简单，

6、精度和表面质量要求也太高，渡边杏。(1)壁厚必须适当均匀。通常应采取16mm，(2)确保肋不相交。(5)平行于脱模方向的内外表面应具有便于脱模和抽芯的结构坡度，(6)侧孔轴应与脱模方向一致，以简化模具和便于取芯。本章可以根据用途将塑料分为普通塑料和工程塑料。根据加热时的性能，可分为热塑性塑料和热固性塑料。塑料成型方法：拉伸、注射成型、压缩、轧制、毛坯吹塑、反应注射成型、塑料零件结构的可加工性：更正了错误的图片。6.3橡胶成型橡胶是弹性高的材料，伸长率达100%。未硫化橡胶具有一定的塑性，混合后经过成型和硫化，包括多种特殊性能在内，具有所需性能的橡胶产品，6.3.1橡胶原料，1生胶：未加工原料橡

7、胶2再生胶：通常是指废橡胶产品和黄骅市角料再生的可再加工橡胶。3配方：添加到橡胶或胶乳中形成混合物的物质，提高橡胶的特定性能。增塑剂：特别是在低温下提高橡胶产品柔软度的复配剂，经常使用石蜡、重油、松香、煤焦油等，也称为硫化剂，是在橡胶中引起交联的粘合剂。经常使用硫、硫化化合物、金属氧化物等的增塑剂：可通过化学作用加速橡胶软化的少量配方经常使用苯二酚、过氯化苯甲酰、硬脂酸铁等，填充物：为了技术或经济目的，可以在橡胶或胶乳中添加较大批量的粒状固体配方。一般情况下，炭黑、二氧化硅、粘土等，结合剂、2、橡胶，但工艺条件控制严格，操作技术要求高，(2)突出型：操作简单，生产效率高，工艺适应性强，设备结构

8、简单。但是产品截面形状相对简单，精度低。(3)注射成型是从密闭房间向封闭模具压胶的过程。，注塑成型一次可以形成形状复杂、有镶件的橡胶产品，大小准确、质量稳定、生产效率高，主要用于生产密封圈、减震垫、鞋等，(4)成型成型是最先应用于橡胶产品生产的生产方法。将预压橡胶按一定规格下装，然后放入压力机模具，夹紧后按规定的工艺条件加热，压力下填充塑料流动充电模具，一定时间后黄骅市后脱模。橡胶压力机模具结构与普通塑料压缩模具相同，但需要设置温度测量孔，以便通过温度计控制黄骅市温度。空腔周围也要设置油类槽以排出多余的橡胶，5橡胶的硫化改变了橡胶的化学结构(如交联)，从而赋予了橡胶弹性。或提高橡胶弹性、增加和

9、扩展到更大温度范围的过程。硫化的影响：硫化提高橡胶的强度、硬度和弹性，降低塑料。此外，橡胶的耐磨性、耐热性和阻燃性(即在液体中浸泡或在蒸汽中不增大体积的性能)也有所改善。硫化是橡胶制品加工的主要工艺之一，必须在WIP成型后进行。(2)硫化压力一般为0.115MPa，2)硫化温度。提高硫化温度有助于促进硫化，但高温增加了厚产品内外温差，内外硫化度不一致。硫化温度通常为140180，3)硫化时间：时间太长会产生硫，时间太短会没有硫，产品性能会下降。一般来说，硫化温度越高，产品大小越大，所需的硫化时间也越长，硫化剂一般在混合时添加到粘合剂中，一般在填充橡胶后继续加热和充电硫化。(莎士比亚、硫化、硫化

10、、硫化、硫化、硫化、硫化、硫化、硫化)硫化也可以使用饱和蒸汽、过热蒸汽、热风、热水等介质加热。在大气压下形成6.4陶瓷，陶瓷原料、天然矿物原料：生产传统陶瓷的主要原料、合成粉：成分是TiO2、Al2O3、Si3N4、SiC等纯度高、结合剂：增塑剂：可吸附在贫瘠物质表面表示塑料的制剂、悬浮剂粉末：水分含量(质量分数)为3%的陶瓷坯，流动性不好，适合在高压力下成型。加热浆料，添加适当的电解质，降低泥浆粘度等方法提高泥浆流动性，提高泥浆稳定性。稳定性好，浆液容易输送，灌浆形成时不易发生层或裂缝。加入少量水玻璃、腐殖酸钠等钠盐及适量的有机胶体，可以有效预防聚水槽。有机胶体还增加了固体颗粒对凝聚的阻力。

11、毛坯的可塑性：良好的可塑性在毛坯受力时容易形成，具有足够的强度。添加高粘度黏土或其他粘合剂，控制泥浆水分含量等措施，可以提高可塑性。6.4.3陶瓷成型工艺1坯料的制备材料粉碎混合泥浆塑化和造粒等，2坯料的成型(1)浆料的流动成型：通过浆料的流动注射或涂层获得坯料的成型方法，1)浇注成型：通过将泥浆注入能吸收水的模具而获得压力灌浆和离心灌浆均利用离心力，有效提高了灌浆速度和毛坯的质量。浇注成型适用于制造大型、薄膜及形状复杂的产品。2)热压铸成型：快速搅拌塑料瓷粉和熔化的蜡塑化剂，合成特定性能的浆料，在热压铸机上用压缩空气填充热熔浆料，使浆料在金属模具中凝固，表面光洁度好，但钢坯中含有有机物(10

12、%)，密度低、大的薄壁产品。热压铸成型常用于生产形状复杂的中小型产品，3)流动成型：具有一定流动性的陶瓷浆料，用一定厚度涂在底座薄膜上，形成光滑的表面。干燥硬化后从基带上取下产生毛坯的工艺方法。毛坯皮带继续加工，如切片、层、印等，然后烧结，以获得所需产品。挠性型是目前厚度小于0.2mm的超薄产品制造的主要方法，广泛应用于集成电路、电子零件制造。(2)塑料成型：利用泥浆的可塑性将泥浆制成各种形状的毛坯的过程，(1)挤出成型：用挤压机将塑料泥浆挤出成棒状，管子等长杆坯的成型方法。挤压成型生产效率高，污染少，但挤压结构复杂，制造精度要高。经常用于压条、管和片状产品。2)压延膜成型：通过一对辊的间隙，

13、卷在原料上制作滚筒，移除板材后，打孔薄板，就可以得到所需的毛坯。原料通常是粉末加塑性树脂和增塑剂。毛坯密度高、均匀，但具有各向异性，在干燥和烧结时容易发生变形和裂纹，适合准备厚度为0.21mm的板材。3)辊成型：在用辊头旋转的模型上制作可塑性泥，从而制作毛坯的成型方法。量刑成型用于浅、面积大的产品，阴阳成型用于深、面积小的产品，产品都是回转体形状。(3)加压成型：加工的陶瓷粘土或泥片，在模具中形成一定形状和大小的陶瓷坯的过程，1)干压成型：水分含量为8%的陶瓷泥或泥片，在模具中不经过干燥直接烘烤，操作简便，生产率高。毛坯密度高，强度和精度高。但是，坯料密度不均匀，在焙烧时容易发生分层、开裂等现

14、象，难以形成大型坯料，常用于中、小型坯料的成型。2)等静压成型：同时向所有方向均匀压缩陶瓷粉末的成型工艺。如果传递压力的介质是液体，则称为湿等静压，适用于生产形状复杂、产量低的大型产品。对于气体或弹性体，称为干等静压，适用于生产形状相对简单的长管状薄壁产品。(3)加压成型1)干压成型2)等静压成型3陶瓷的烧结常压烧结热压烧结活化烧结4后加工特殊加工涂层，图6-38热压烧结1加热炉2相模3粉末4阴谋5下模，3陶瓷烧结，常压烧结：经常引进添加剂促进烧结常压烧结工艺简单，成本低：热压烧结：广泛应用于难以烧结的郑智薰氧化物陶瓷材料。活化烧结：使用一些物理或化学方法使反应物的原子或分子进入高能状态，并将这种高能状态的不稳定性作为强化烧结的新推动力。激活烧结可以降低烧结温度，缩短烧结时间，提高烧结效果。4柱式处理，切削加工：常用的切削加工方法有研磨、研磨、抛光、珩磨、喷砂等。(2)特殊加工：