塑料成型方法
塑料成型方法
1.压延成型
压延成型是利用热的辊筒,将热塑性塑料经连续辊压、塑化和延展成薄膜或薄片的一种成型方法。常用来生产厚度为0.05mm0.50mm的软聚氯乙烯薄膜和厚度为0.25mm0.70mm的硬聚氯乙烯片材。
压延成型方法生产能力大,产品质量好,易于实现自动化流水作业,是生产各种大长塑料薄膜、薄板、片材和人造革、壁纸等的主要方法,但其设备投资较大。适用于压延成型加工的塑料,除用得最多的聚氯乙烯外,还有聚乙烯、ABS、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯与丁二烯的共聚物等。
压延成型的主要设备是压延机,一般按滚筒数和它的排列方式进行分类。常见的有直线型、逆L型、斜Z型和顺L型等。由于四辊压延机具有制品较薄、厚度均匀、表面光滑、生产率高等特点,因而是目前使用最普遍的一种压延机。
为了保证制品的质量和压延工艺的顺利进行,辊筒表面具有较高的硬度(HB540560)和较小的粗糙度(达14级镜面),并用过热蒸汽、过热水或蒸汽配合煤气红外线等方法,将辊筒加热到200℃左右。为了避免产生薄膜包辊现象,相邻两辊之间保持有5℃10℃的温差。根据物料碾压、混炼、塑化和延展成型的需要,四辊压延机各辊筒的线速度并不相同,相邻两辊之间线速度之比,通常取为1∶1.061∶1.3。
根据工艺过程的需要,压延成型的辅机部分,通常包括薄膜引离辊,冷却定型装置、胶带输送机,卷取切割装置等。
2.吹塑成型
吹塑成型是目前生产塑料制品的主要方法之一,主要用于生产热塑性塑料薄膜及中空制品,它包括挤出吹塑和中空吹塑两种工艺方法。
(1)挤出吹塑。挤出吹塑是将熔融塑料经挤出机的机头呈圆筒形薄管挤出,同时从机头中心向薄管中鼓入压缩空气,将处于热塑状态下的薄管沿横向吹胀成直径较大的管状薄膜(俗称泡管),经冷却后卷取。与压延法生产薄膜的工艺相比,吹塑制膜具有很多突出优点,例如:所用设备简单,可用小型挤出机生产宽度很大(10m以上)和极薄(0.01mm0.3mm)的薄膜;生产成本低;产品机械强度高;可利用挤出工艺吹制多色或多层复合薄膜,生产具有综合性能的复合材料。此外,圆筒形薄膜可以不经焊接而直接用于包装,等等。但吹塑薄膜的厚度均匀性较差,产量受冷却速度的限制,也不能太高。
挤出吹塑的主要设备是挤出机,而吹塑机头又是挤出机的关键部件。吹塑机头种类很多,常用的有侧面进料式、中心进料式和螺旋进料式几种。目前又发展了旋转机头和复合机头等形式。
(2)中空吹塑。中空吹塑成型是将从挤出机挤出的、尚处于软化状态的管状热塑性塑料坯料放入成型模内,然后通入压缩空气,利用空气的压力使坯料沿模腔变形,从而吹制成颈口短小的中空制品。中空吹塑目前已广泛用来生产各种薄壳形中空制品、化工和日用包装容器,以及儿童玩具等。
3.真空成型
真空成型是将热塑性塑料薄片或薄板(厚度小于6mm)重新加热软化,置于带有许多小孔的模具上,采取抽真空的方法使片材紧吸在模具上成型。这种方法成型速度快、操作容易,但制品表面粗糙,尺寸和形状的误差较大。真空成型广泛用来生产钙塑天花板装饰材料、洗衣机和电冰箱壳体、电机外壳、艺术品和生活用品等。
4.滚塑成型
滚塑成型是把粉状或糊状塑料置于塑模中,通过加热并滚动旋转塑模,使模内物料熔融塑化,进而均匀散布到模具表面,经冷却定型即得到制品,此法适用于生产中空制品、汽车车身、
大型容器,以及儿童玩具等。
5.浇注成型
浇注成型是将加入了固化剂和其他辅助材料的液态树脂混合物料,倒入成型模具中,使其在常温或加热条件下逐渐固化,成为具有一定形状的塑料制品。这种方法工艺简单,成本低,经济适用,可以生产大型构件。热固性塑料中的环氧树脂、酚醛树脂,以及聚脂树脂等,都可以采用此法成型而制造出各种制品。此法生产效率低,产品形状和质量受到一定限制。
6.缠绕成型
缠绕成型是制造圆筒形、球形、管形、方盒形或异形回转体的纤维增强塑料制品(俗称玻璃钢)的一种工艺方法。它是用连续的纤维,如玻璃纤维、碳纤维,以及硼纤维和它们的编织物等作为增强材料,浸以树脂,按照一定规律连续缠绕在芯模或衬胆上,然后固化成型。这种方法可用来制造输油管道、火箭筒、坦克炮筒,以及火箭、导弹的发动机外壳等。这种工艺方法发展极为迅速,制品种类很多,就容器而言,从几立升气瓶到几万立升的贮槽,都可以用这种方法制造。
7.发泡成型
发泡成型制品是以树脂为基础,内部具有无数微孔性气体的气、固态非均相塑料制品。发泡塑料中的“泡”可以是开孔型的,也可以是闭孔型的。制成的发泡塑料可以是硬质的、半硬质的或软质的。发泡塑料的发泡程度也有很大的变化范围,从而使发泡塑料的容重也在很大范围内变化:低发泡塑料的容重约400kg/m3;中发泡者为100400kg/m3;高发泡塑料的容重都在100kg/m3以下。
塑料的发泡成型几乎适用于所有树脂,常用于聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和脲甲醛(UF)。
塑料发泡成型时的发泡方法通常有:机械发泡(混入气体、机械搅拌),如脲甲醛;物理发泡(用惰性气体加压引入),如聚苯乙烯;化学发泡(加发泡剂),如聚氨酯。
发泡成型的用途主要是制作隔音、隔热、包装缓冲材料以及软质叠层板等。
8.增强塑料成型
增强塑料的含义是在塑料中添加纤维来提高塑料的强度。所有纤维目前以玻璃纤维及其织物最为多,其他纤维如碳纤维和其他合成纤维也开始多起来。增强塑料的塑料以酚醛树脂、环氧树脂和不饱和聚酯为多。酚醛中加木粉和布层叠压制成夹布胶木已有悠久历史。在电器中常作为绝缘底板。以玻璃纤维与环氧或聚酯制成的制品俗称玻璃钢,广泛应用于日常生活,但由于有毒且多手工成型,限制了进一步发展。
增强塑料的成型有接触成型和缠绕成型两类。接触成型又有涂敷、装裱、手糊等法将纤维或其织物与树脂手工涂抹在模具上成型,效率较低。缠绕法是在芯模上缠绕纤维及树脂,再加热固化、脱模;可用铝、橡胶等作内衬保证气密。
为了提高增强塑料的加工效率,目前已有将纤维与树脂混合后注塑的办法注入模型型腔的成型方法,大大提高了加工速度,也提高了表面光洁度。
9.涂敷制品成型
涂敷制品主要有两类:以布和纸为基底以及在金属设备或零件上的涂敷。前者可制造人造革、墙纸、地板革等,通常与单螺杆挤出机连成一条生产线。后者则是在金属上涂敷一层塑料,以起防腐蚀、绝缘、耐磨、自润滑等作用,常用于电线电缆的涂敷。涂敷制品几乎适用于所有塑料。较常用的有聚氯乙烯、高压聚乙烯、聚酰胺和环氧树脂等。
10.热成型
热成型是将裁成一定尺寸和形状的塑料片材固定在模具框下,在加热状态下用压力使其贴合在模具上成型的方法。热成型有模压法和差压法两类。模压法又分为单阳模、单阴模和对模成型三种。差压法多利用塑料片材上下两面的压差使其成型,根据压差的形成方法又分为真
空成型(一面常压、另一面抽真空)、气压成型(一面常压、另一面加压缩空气)和复合差压成型(一面抽真空另一面加压缩气体)。目前以真空成型(即俗称真空吸塑)应用为多,可制作旅行箱包、各类透明包装。
①真空成型
热成型方法有几十种,真空成型是其代表的一种。
采用真空使受热软化的片材紧贴模具表面而成型。此法最简单,但抽真空所造成的压差不大,只用于外形简单的制品。
②气压热成型
采用压缩空气或蒸汽压力,迫使受热软化的片材,紧贴于模具表面而成型。由于压差比真空成型大,可制造外形较复杂的制品。
③对模热成型
将受热软化的片材放在配对的阴、阳模之间,借助机械压力进行成型。此法的成型压力更大,可用于制造外形复杂的制品,但模具费用较高。
④柱塞助压成型
用柱塞或阳模将受热片材进行部分预拉伸,再用真空或气压进行成型,可以制得深度大、壁厚分布均匀的制品。
⑤固相成型
片材加热至温度不超过树脂熔点,使材料保持在固体状态下成型。用于 ABS树脂、聚丙烯、高分子量高密度聚乙烯。制件刚性、强度等都高于一般热成型产品。
⑥双片材热成型
两个片材叠合一起,中间吹气,可制大型中空制件。
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,此法也用于橡胶加工,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。
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1~2mm,而制品的厚度总是小于这一数值。
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