设计材料及加工工艺 第七章 塑料及加工工艺课件.ppt

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1、第七章塑料及加工工艺7.1高分子聚合物的基本知识7.2塑料的基本特性7.3塑料的工艺特性7.3.1塑料的成型工艺7.3.2塑料的二次加工第七章塑料及加工工艺7.4常用的塑料材料7.4.1通用塑料7.4.2工程塑料7.4.3增强塑料7.4.4泡沫塑料7.5塑料在设计中的应用上一页返回第七章塑料及加工工艺7.1高分子聚合物的基本知识高分子聚合物又叫做高聚物，是由千万个原子彼此以共价键连接的大分子化合物。是各种塑料、橡胶、纤维等有机非金属材料的总称。1.高分子聚合物的特点⑴具有可分割性⑵具有弹性弹性是指材料

2、形变的可恢复性。⑶具有可塑性⑷具有绝缘性下一页返回第七章塑料及加工工艺7.1高分子聚合物的基本知识2.高分子聚合物的组成和结构⑴高分子聚合物的组成由简单的结构单元以重复的方式连接而成。⑵高分子聚合物的结构高分子聚合物的结构包括分子链结构和聚集态结构。分子链结构通常分为线型结构、枝链型结构和网型结构。聚集态结构根据分子的排列状态分为晶态聚合物和非晶态聚合物。3.高分子聚合物的分类上一页下一页第七章塑料及加工工艺7.1高分子聚合物的基本知识4.高分子聚合物的力学状态一般可出现三种不同的力学状态：玻璃态、高

3、弹态和粘流态。聚合物从玻璃态向高弹态转变时的温度称为玻璃化温度，用Tg表示。其转变过程称为玻璃化转变。聚合物的玻璃化温度越高，它的耐热性也就越好。聚合物从高弹态向粘流态转变时的温度称为粘流温度，用Tf表示。Tf的高低决定聚合物加工成型的难易。聚合物力学三态的分子机理和力学行为特征（见表7-1）上一页返回状态力学行为特征分子机理玻璃态弹性模量大，断裂伸长率小（<1%）形变是可逆的力学性能依赖于原子的性质原子的平均位置发生位移高弹态弹性模量小，断裂伸长率大（100%~1000%）形变是可逆的力学性能依赖于

4、链段的性质链段发生位移粘流态弹性模量小，形变率很大形变是不可逆的力学性能依赖于分子链的性质大分子链整体反生位移返回第七章塑料及加工工艺7.2塑料的基本特征1.塑料的组成塑料是以合成树脂为主要成分，适当加入填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂，在一定温度和压力下塑制成形的一类高分子材料。塑料各组分在塑料中所起的作用：⑴合成树脂：决定塑料的基本性能。⑵添加剂：添加剂的加入，可改善塑料的某些性能，以获得满足使用要求的塑料制品。2.塑料的分类塑料按热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。下一页返回第七章塑料

5、及加工工艺7.2塑料的基本特征塑料按其应用可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。3.塑料的一般特性⑴塑料质轻，比强度高（比强度是指强度与密度的比值）⑵多数塑料制品有透明性，并富有光泽，能着鲜艳色彩⑶优异的电绝缘性⑷耐磨、自润滑性能好⑸塑料有耐化学药品性⑹塑料成型加工方便，能大批量生产上一页下一页第七章塑料及加工工艺7.2塑料的基本特征塑料与金属及其他工业材料相比较有以下缺点：①塑料不耐高温，低温容易发脆②塑料制品易变形③塑料有“老化”现象上一页返回第七章塑料及加工工艺7.3塑料的工艺特性塑料的工艺特性是

6、指将塑料原料转变为塑料制品的工艺特性，即塑料的成型加工性。7.3.1塑料的成型工艺1.注射成型（注塑成型）是热塑性塑料的主要成型方法之一。注射成型方法有以下优点：能一次成型出外形复杂、尺寸精确和带嵌件的制品；可以极方便的利用一套模具，成批生产尺寸、形状、性能完全相同的产品;生产性能好，成型周期短，一般制件只需30～60秒可成型，而且可实行自动化或半自动化作业，具有较高的生产效率和技术经济指标。下一页返回第七章塑料及加工工艺7.3塑料的工艺特性2.挤出成型（挤塑成型）主要适合热塑性塑料成型，也适合一部分

7、流动性较好的热固性塑料和增强塑料的成型。挤出成型是塑料加工工业中应用最早、用途最广、适用性最强的成型方法。挤出成型具有的优点：设备成本低，占地面积小，生产环境清洁，劳动条件好；生产效率高；操作简单，工艺过程容易控制，便于实现连续自动化生产；产品质量均匀、致密；可以一机多用，进行综合性生产。上一页下一页第七章塑料及加工工艺7.3塑料的工艺特性3.压制成型压制成型主要用于热固性塑料制品的生产，有模压法和层压法两种。压制成型的特点：制品尺寸范围宽，可压制较大的制品；设备简单，工艺条件容易控制；制件无浇口痕迹

8、，容易修整、表面平整、光洁；制品收缩率小、变形小、各项性能较均匀；不能成型结构和外形过于复杂、加强筋密集、金属嵌件多、壁厚相差较大的塑料制件；对模具材料要求高；成型周期长，生产效率低，较难实现自动化生产。⑴模压成型（压塑成型）⑵层压成型上一页下一页第七章塑料及加工工艺7.3塑料的工艺特性4.吹塑成型用挤出、注射等方法制出管状型坯，然后将压缩空气通入处于热塑状态的型坯内腔中，使其膨胀成为所需形状的塑料制品。分为薄膜吹塑和中空吹塑成型。中空吹塑通常的工艺：①