工程塑料的成形工艺

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1、第四篇　材料的其它成型工艺第十五章　工程塑料的成形工艺第一节　工程塑料的性能选用塑料是以合成树脂或天然树脂为原料，在一定的温度和压力条件下可塑制成型的高分子材料。多数塑料是以合成树脂为基本成分，一般含有添加剂（如填料、稳定剂、增塑剂、色料或催化剂等）。塑料可分为热塑性和热固性两大类。热塑性塑料受热时呈熔融状态，可反复成型加工。热固性塑料成型后成为不熔不溶的材料。不可反复成型。通用塑料：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。工程塑料：是指具有较高物理、力学性能，应用于工程技术领域的塑料材料。如ABS、聚酰胺、聚碳酸脂、聚甲醛、聚四氟乙烯、聚苯醚、聚砜、环氧树脂、聚氨酯等。此外，

2、像聚丙烯、酚醛树脂等通用塑料也常应用于工程领域。常用塑料聚苯乙烯PSABS聚酰胺PA聚碳酸脂PC聚四氟乙烯PTFE聚乙烯PE聚丙烯PP聚氯乙烯PVC环氧树脂EP等。第二节　塑件的成形一、概述塑件的完整生产顺序为：预处理、成形、机械加工、修饰、装配、如图15－2所示。可见塑件的成形种类很多，有各种模塑成形、层压及压延成形等，其中以塑料模塑成形种类较多，如挤出、压缩模塑、注射模塑等。它们的共同特点是利用了塑料成形模具（简称塑料模）来成形具有一定形状和尺寸的塑件。二、塑料模塑成形原理1.注射成形注射成形又称注射模塑，是热塑性塑件生产的一种重要方法。除了少数热塑性塑料（如加布基填料的

3、塑料等）外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成形方法来生产塑件。注射成形还成功的应用于热固性塑料的成形。注塑成型是通过注射机来实现的。注射机的作用是：①加热熔融塑料使其达到粘流状态；②对粘流状态的塑料施加高压使其射入模具型腔。注射机有多种，目前最常用的是螺杆式注射机，其注射成形基本动作程序如下：1、合模和锁模2、注射3、保压4、冷却和预塑化5、脱模塑料模具也是注射成型的重要工艺装备，典型的注射模具如图15－5。注射模具一般包括型腔、浇注系统、合模导向装置、侧向分型抽芯机构、脱模机构、排气系统、加热或冷却装置等部分。更换模具，就可在注射机上生产出不同的塑件。2、压制成型压制成型

4、也称压缩成形或模压成形。压制成型的设备有液压机、压制成形模具。主要用于热固性塑料如酚醛树脂、密胺树脂件的成形。热固性塑料一般由合成树脂、固化剂等按一定比例混合而成。压制模具与注射模具相似，但没有浇注系统，只有一段加料室，加料室是型腔的延伸和扩展。压制成型适合于成型流动性较差的布基、纤维填充的热固性塑料。但生产周期长、效率低，不适合加工形状复杂和精度要求高的制品。热塑性塑料亦可用于压制成型。它成型时同样要经历由固态变为粘流态而充满型腔（此时模具被加热），但不产生交联反应，因此在热塑性塑料熔体充满型腔后，需将模具冷却使其凝固，才能脱模而获得塑件。在热塑性塑料压缩成型时，模具需要交

5、替地加热和冷却，生产周期长，效率低。为解决这一问题，当压缩成型用于热塑性塑料时，常使用热挤冷压法，即将由挤出成形机挤出熔融塑料放入压缩模具成形型腔中压制、定形而制得塑件。由此不难看出，热塑性塑料的成形采用注射成形比压缩成形更经济。一般只有平面较大的热塑性塑件才采用压缩成形。汽车上的有机玻璃板是压制成形的，尤其是带弧面的玻璃。在压制成形的过程中，塑料直接加入型腔内，压力机的压力通过凸模直接传递给塑料，模具在塑料最终成形时才完全闭合。其优点是：没有浇注系统，耗材少；压制成形设备为通用压力机，模具结构较简单，可以压制平面较大的塑件，或利用多型腔模一次压制多个塑件。由于塑件在型腔内直

6、接受压成形，所以适合于压制成型流动性较差的，以布基、纤维为填料的塑料，如电工上用的酚醛层制布板、环氧层压布板等等。3、压铸（注）成形压铸成形又称为传递模塑。它是在改进压制成形的缺点，并吸收注射成形的优点的基础上发展起来的一种　模塑方法，其成形原理如图所示。压制和压铸的区别在于：前者塑料在加料腔内加热加压熔化并成形；后者塑料在加热腔内加热熔化，并通过浇注系统而快速射入模具型腔，也是在压力下凝固成形。压铸成形的优点是：可以模塑成形带有深孔的及其复杂形状的塑件，也可模塑精细的、易碎的嵌件；塑件的飞边小，尺寸准确，性能均匀，品质较高；模具的磨损较小。其缺点也有压铸成形用于热固性塑料的

7、成形。它对塑料的要求是，在未达到硬化温度之前，即在加料腔熔融至充满模具型腔期间，应有较大的流动性；而在达到硬化温度之后，即充满模具型腔后必须具有较快的硬化速率。能够符合这种要求的热固性塑料有酚醛、三聚氰氨甲醛和环氧树脂等。4、挤出成形挤出成形也称挤出模塑，常用来生产管材、棒材、片材、板材以及薄膜等。一条挤出生产线包括挤出成型机、挤出模具、冷却定型装置、牵引装置、切割或卷取装置及控制系统。挤出机由挤压系统、传动系统、加热冷却系统组成。挤压系统包括螺杆、料筒、料斗等。螺杆依螺槽深度不同分为加料段、压缩段、均