塑料的一次成型 压延成型
成型加工简答题
? 拖拽流动:在具有部分动件的流道中的流动。<受力:拉伸力、剪切力>,如在挤出机螺槽中的聚合物流动以及线缆包覆物生产口模中。
8、牛顿流体及非牛顿流体在圆管中的流动特征各是什么?
三、简答题:
1、请用粘弹性的滞后效应相关理论解释塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。(课本P12)
答:○1塑料注射成型制品的变形收缩。当注射制件脱模时,大分子的形变并非已经停止,在贮存和使用过程中,制件中大分子的进一步形变能使制件变形。制品收缩的主要原因是熔体成型时骤冷使大分子堆积得较松散(即存在“自由体积”)之故。在贮存和使用过程中,大分子的重排运动的发展,使堆积逐渐紧密,以致密度增加体积收缩。能结晶的聚合物则因逐渐形成结晶结构而使成型的制品体积收缩。制品体积收缩的程度是随冷却速度增大而变得严重,所以加工过程急冷(骤冷)对制件的质量通常是不利的。无论是变形或是体积收缩,都将降低制品的因次稳定性;严重的变形或收缩不均匀还会在制品中形成内应力,甚至引起制品开裂;同时并降低制品的综合性能。
真空成型、压力成型、压延、弯曲成型等加工
聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态。
熔融纺丝、注射、挤出、吹塑、贴合等加工
4、画出几种典型流体的剪切力-剪切速率流动曲线,并简单说明各自的流变行为特征。
宾汉流体:
与牛顿流体相同, 剪切速率~ 剪切应力的关系也是一条直线,不同处:它的流动只有当 t 高到一定程度后才开始,需要使液体产生流动的最小应力ty称为屈服应力。当t < ty时,完全不流动 。
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。
塑料加工工艺,塑料加工有哪几种主要方式
塑料加工工艺|塑料加工有哪几种主要方式塑料加工工艺1.注塑成型塑料制品用途最为广泛的成型方法。
注射成型机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备,注塑成型是通过注塑机和模具来实现的。
其实,就是类似我们小时候完的橡皮泥,将一块橡皮泥(塑料熔体)放入一个具有一定形状的盒子(模具)里面,用手一按(合模加压),再打开盒盖(开模)就得出我们想要的制品了。
2.挤出成型物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。
多用于管材和片材的制备。
其实就是像我们平时挤牙膏一样,我们用力挤捏(螺杆输送)膏体,牙膏(聚合物熔体)就会通过小口(口模)出来,呈圆柱状(如果口模形态变化,就会得出相应的形状)。
3.吹塑成型也称中空吹塑,是一种发展迅速的塑料加工方法。
热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热(或加热到软化状态),置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。
这个过程可以看作是目前市场上出现的方西瓜的生产过程。
首先,等西瓜自然成为椭圆形啊的小瓜体(管状塑料型坯)后,再将一个方形的盒子(模具)套出椭圆形的小瓜体,等西瓜进一步长大(吹气),由于受到方形盒子的束缚(模具挤压),最终成为方形的西瓜(不同形状的瓶子)。
4.吸塑成型一种塑料加工工艺,主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软后,采用真空吸附于模具表面,冷却后成型,并应用于各行各业的一种技术工艺。
整个过程可以看做是一个做煎蛋的过程,将鸡蛋液体(软化的塑料胚体)放入一定形状的厨具中(模具),加热(通过真空软化的塑料胚体吸附到模具内侧),得出最终的形状。
又称压制成型或压缩成型,是先将粉状、粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业。
模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料。
3 塑料的一次成型(压制成型)
第三节压制成型
5、固化:加热交联,保温一段时间 6、脱模:利用顶杆,拧脱 7、模具吹洗:脱模后用压缩空气吹洗模腔 和模具。铜刷等。 8、后处理:后处理温度比成型温度高 10~50℃。
第三节压制成型
二、模压成型的工艺特性和影响因素 热固性树脂在成型加工过程中,不仅有物理 变化,而且还进行着复杂的化学交联反应。 影响模压成型的主要因素有温度、压力以及 时间 1、温度 模压时所规定的模具温度,它影响塑料的流 动、充模、固化、交联反应速度
第三节压制成型
过分延长模压时间会使塑料过“过熟”,不 仅延长成型周期、降低生产率、多消耗热能 和机械功,而且树脂交联过度会使制品收缩 增加,引起树脂与填料间产生内应力,制品 表面发暗和起泡,从而使制品性能降低,严 重时会使制品破裂,因此模压时间过长或过 短都是不适当的。
第三节压制成型
不同温度时,热固性塑料固化时间对变形的 影响
第三节压制成型
压制成型:是塑料成型加工技术中历史最久, 也是最重要的方法之一,主要用于热固性塑料 的成型要。根据材料的性状和成型加工工艺的 特征,分为模压成型和层压成型 模压成型:又称压缩模塑,这种方法是将粉状、 粒状、碎屑状或纤维状的塑料放入加热的阴模 模槽中,合上阳模后加热使其熔化,并在压力 作用下使物料充满模腔,形成与模腔形状一样 的模制品,再经加热或冷却,脱模后即得制品。
第三节压制成型
热固性塑料成型压力对流动固化曲线的影响
第三节压制成型
热固性塑料成型周期中的压力变化
第三节压制成型
3、模压时间 模压时间指从模压开始到脱模所经历的时间 它也与塑料种类、制品形状、厚壁、模具结 构等因素有关 模压时间太短,树脂固化不完全,制品物理 机械性能差,外观无光泽,制品脱模后易出 现翘曲、变形等现象
亚克力棒料成型方式
亚克力棒料成型方式亚克力棒料成型是将热塑性塑料转化为固定形状的过程,通过一系列物理或化学变化实现。
亚克力(PMMA)是一种热塑性塑料,可以通过多种方式进行成型。
以下是亚克力棒料的主要成型方式:1. 挤压成型:挤压成型是利用加压和加热的方式,将亚克力棒料通过模具挤压成所需形状的过程。
在挤压过程中,亚克力棒料在高温和压力的作用下发生变形,流经模具的流道,最终形成所需的形状。
该方法主要适用于生产长度较长、截面形状一致的亚克力制品。
2. 注射成型:注射成型是一种常用的塑料成型方法,适用于大规模生产。
亚克力棒料在高温下被加热熔化,然后通过注射机注入模具中。
在模具内,亚克力熔体冷却固化,形成所需的形状。
注射成型具有高效率、高精度和低成本的优点,适合生产形状复杂、尺寸精度要求高的亚克力制品。
3. 压延成型:压延成型是一种利用连续辊筒将热塑性塑料压制成片材或薄膜的工艺。
亚克力棒料经过加热熔融后,通过一系列辊筒的碾压和拉伸,形成一定厚度和宽度的片材或薄膜。
压延成型适用于生产连续的片材或薄膜,广泛应用于亚克力板材、薄膜等制品的生产。
4. 吹塑成型:吹塑成型是一种利用气压将塑料熔体吹制成所需形状的工艺。
亚克力熔体在模具内冷却固化后,形成中空制品。
吹塑成型适用于生产具有一定壁厚、腔体复杂的亚克力制品,如瓶子、罐子等。
5. 浇注成型:浇注成型是将液态热塑性塑料倒入敞口模具中,通过冷却固化形成所需形状的工艺。
亚克力棒料在高温下熔化成液态,然后倒入模具中,冷却后形成所需的亚克力制品。
浇注成型适用于生产小型、结构简单的亚克力制品,如装饰品、工艺品等。
6. 热压成型:热压成型是将热塑性塑料片材加热至软化状态,然后在压力作用下与模具贴合,冷却后形成所需形状的工艺。
亚克力片材经过加热软化后,在压力作用下与模具紧密贴合,形成所需形状的亚克力制品。
热压成型具有高效率、低成本的优点,适用于生产具有一定厚度和尺寸要求的亚克力板材制品。
7. 旋转成型:旋转成型是一种利用旋转运动将热塑性塑料加工成管状或空心球状制品的工艺。
一分钟掌握十大塑料成型工艺
一分钟掌握十大塑料成型工艺一、注塑成型(一)注射成型注射成型:又称注塑成型,其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里,原料经加热熔化呈流动状态,在注射机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,在模具型腔内硬化定型。
影响注塑成型质量的要素:注入压力,注塑时间,注塑温度工艺特点:优点:1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化2、能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件3、产品质量稳定4、适应范围广缺点:1、注塑设备价格较高2、注塑模具结构复杂3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产应用:在工业产品中,注射成型的制品有:厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器),电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等),玩具与游戏,汽车工业的各种产品,其它许多产品的零件等。
(二)嵌件注塑嵌件注塑:嵌件成型(insertmolding)指在模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂,熔融的材料与嵌件接合固化,制成一体化产品的成型工法。
工艺特点:1、多个嵌件的事前成型组合,使得产品单元组合的后工程更合理化。
2、树脂的易成型性、弯曲性与金属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实的制成复杂精巧的金属塑料一体化产品。
3、特别是利用了树脂的绝缘性和金属的导电性的组合,制成的成型品能满足电器产品的基本功能。
4、对于刚性成型品、橡胶密封垫板上的弯曲弹性成型品,通过基体上注塑成型制成一体化产品后,可省去排列密封圈的复杂作业,使得后工序的自动化组合更容易。
(三)双色注塑双色注塑:是指将两种不同色泽的塑料注入同一模具的成型方法。
它能使塑料出现两种不同的颜色,并能使塑件呈现有规则的图案或无规则的云纹状花色,以提高塑件的使用性和美观性。
工艺特点:1、核心料可以使用低黏度的材料来降低射出压力。
2、从环保的考虑,核心料可以使用回收的二次料。
3、根据不同的使用特性,如厚件成品皮层料使用软质料,核心料使用硬质料或者核心料可以使用发泡塑料来降低重量。
聚合物加工原理名词解释
1.高分子材料加工:把高分子原材料经过一定的工艺手段转变成某种高分子材料制品的过程。
2.功能高分子材料:与常规高分子材料相比具有明显不同的物理化学性质,并具有某些特殊功能的高分子材料。
3.智能高分子材料:能随着外部条件的变化,而进行相应动作的高分子。
必须具备能感应外部刺激的感应器功能、能进行实际动作的动作器功能以及得到感应器的信号后而使动作器动作的过程器功能。
4.可挤压性:聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
5.可模塑性:聚合物在一定温度和外力作用下形变并在模具中模制成型的能力。
6.可纺性:聚合物流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力。
7.可延性:无定形或部分结晶固体聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
8.复合材料:是将金属材料、高分子材料、无机非金属材料等具有不同结构和性能的材料,经特殊工艺复合成一体,而制得的综合性能更优异的新型材料。
9.耗散:力学的能量损耗,即机械能转化为热能的现象。
在外力作用下,大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动,就要克服内部摩擦,所以要消耗能量,这些能量转化为热能。
10.离子液体:是在室温及相邻温度范围内完全由离子组成的有机液体。
离子液体具有极性强、不挥发、不易氧化、不易燃易爆、对无机和有机化合物有良好的溶解性和对绝大部分试剂稳定等优良特性,因此被称为绿色溶剂。
11.混合的定义:混合是一种趋向于混合物均匀性的操作,是一种在整个系统的全部体积内,各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
12.均一性:均一性指混得是否均匀,即分散相浓度分布是否均匀。
13.分散度:指被分散物质的破碎程度如何。
破碎程度大,粒径小,分散度就高。
14.非分散混合:通过重复地排列少组分增加其在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。
15.分散混合:将呈现出屈服点的物料混合在一起时,要将它们分散,应使结块和液滴破裂,这种混合称为分散混合。
【收藏】13种最常用的塑料成型工艺流程
【收藏】13种最常⽤的塑料成型⼯艺流程塑料成型的⼯艺包括:注塑成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、真空成型(吸塑成型)、浇铸成型(铸塑成型)、搪塑成型、流延成型、发泡成型、传递模塑成型(压注成型)、缠绕成型等本⽂将简单介绍以上塑料成型⽅法的过程、优缺点,以及应⽤的领域。
增加⼤家对成型⼯艺的了解。
1.注塑成型注塑成型⼜称注射成型,是⼗分常⽤的塑料成型⼿法。
将融熔的塑料利⽤压⼒注进塑料制品模具中,随后冷却成型得到想要的部件。
过程:a.合模。
将模具闭合形成注塑的空间。
b.填充。
将融熔的塑料利⽤压⼒注⼊模具中,填充模具型腔的95%后停⽌。
c.保压。
持续施加压⼒,以压实熔体,使成型件结构紧密。
d.冷却。
使成型件冷却到可以脱模为⽌,这个过程占据整个流程70%的时间。
e.冷却脱模。
模具打开,⽤顶杆或脱模板将产品顶出。
卧式注塑机优点:⽣产效率⾼,全程由机器进⾏操作。
由于成型时会对熔体施加压⼒,因此可以⽣产形状复杂的塑件。
对原料的浪费少。
缺点:由于需要均匀冷却,因此限制了塑件的厚度。
模具和注塑机成本⾼,不适合⼩批量⽣产。
应⽤:2.挤出成型挤出成型是⼀种⾼效、连续、低成本的加⼯⽅法。
是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作⽤,边受热边塑化,边被螺杆向前推送。
主要⽤于加⼯各种管材、棒材、板材、单丝等。
过程:a.加料。
将塑料加热成粘流态,在加压的情况下通过螺杆向前推进。
b.挤出。
使塑料通过⼀定形状的料⼝c.冷却。
冷却成型,根据需要进⾏剪裁或切割单螺杆挤出机优点:加⼯⼯艺简单,成本低。
可以实现连续、⾃动化⽣产,效率⾼。
产品均匀,质量⾼。
对材料适应性⾼。
缺点:只能⽣产形状简单的管材、棒材等。
产品往往需要⼆次加⼯成合适的长度。
应⽤:3.模压成型模压成型⼜称为压缩成型。
是先将粉料、粒状塑料放⼊成型模具中。
同时加温,然后合模加压成型。
过程:a.预热预压。
将塑料粉料、颗粒、纤维进⾏预热处理,⼀是为了缩短成型周期。
⼆是⼲燥塑料中的⽔分。
超全的塑料、橡胶成型工艺总结
超全的塑料、橡胶成型工艺总结成型工艺一、注塑成型1、注射成型注射成型:又称注塑成型,其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里,原料经加热熔化呈流动状态,在注射机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,在模具型腔内硬化定型。
注射成型原理图(引自杰姆斯·伽略特著常初芳译. 设计与技术. 北京:科学出版社,2004.)工艺流程:影响注塑成型质量的要素:注入压力,注塑时间,注塑温度工艺特点:优点:1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化2、能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件3、产品质量稳定4、适应范围广缺点:1、注塑设备价格较高2、注塑模具结构复杂3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产应用:在工业产品中,注射成型的制品有:厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器),电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等),玩具与游戏,汽车工业的各种产品,其它许多产品的零件等。
2、嵌件注塑嵌件注塑:嵌件成型(insertmolding)指在模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂,熔融的材料与嵌件接合固化,制成一体化产品的成型工法。
工艺流程:在嵌件成型工艺里,注塑机通常只是整个系统中的一部分。
嵌件通常首先需要取向,可以用振动台来完成这一任务。
然后由机械手臂末端工具(EOAT)将嵌件放入模具内,通常可以借助一个预定位装置来进入模具。
到了成品件阶段后,顶出定位是最最重要的一步,注塑机开模动作的可重复性在这里至关重要。
嵌件在被关进模具里后,就以真空状态固定,或通过机械方式固定(如采用滑块)。
在嵌件插入的同时,上一成品件被顶出。
技术特点:1、多个嵌件的事前成型组合,使得产品单元组合的后工程更合理化。
2、树脂的易成型性、弯曲性与金属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实的制成复杂精巧的金属塑料一体化产品。
3、特别是利用了树脂的绝缘性和金属的导电性的组合,制成的成型品能满足电器产品的基本功能。
塑料的一次成型方法
成型对象均为塑料原材料 借助物料的流动或大的塑性变形实现加工
挤出成型 注射成型 模压成型 压延成型
传递模塑 模压烧结 泡沫成型 铸塑成型
§6.3 压制成型 模压成型、压缩模塑
层压成型
§6.3.2 模压成型
定义:将粉状、粒状、碎屑状或纤维状的塑料放入加热的阴模模槽 中,合上阳模后加热使其熔化,并在压力作用下使物料充满 模腔,形成与模腔形状一样的模制品,再经加热(使其进一 步发生交联反应与固化)或冷却(对热塑性塑料冷却使其硬 化),脱膜后即得制品。
实际收缩率 塑料制件在成型温度下的尺寸与室温下尺寸之差的百分比
影响收缩率的因素
成型过程中的反应 成型过程中的形态变化
缩聚 冷却
配方中填料及树脂 中的水分含量
水分含量大,收缩率大
成型工艺
成型温度低 成型压力大 硬化时间长
收缩率小
§6.3.1.0 热固性塑料的工艺性能
流动性
是重要的工艺性能
塑料在受热和受压下充满整个模具型腔的能力
根据不同的测量方法,流动性有三种表征
流程
最常用
在特定的模具中,在一定压力和施压 条件下,塑料在模具中流动的距离
流动时间
模具加压到模具关闭所需要的时间
流动速率
上述两种方法的结合,测量流动速率
中国常用拉西格法测定流程,以表征流动性
7.5 g 塑粉放入内径为 28mm的圆形型腔模具中, 预热5min ,温度150℃, 在30 MPa压力下,3 min 内压制得到成型物。以成 型物细柱光滑部分长度的 毫米数表示塑料的流动 性。
是塑料成型加工技术中历史悠久的重要方法
主要用于热固性塑料的成型加工 也用于热塑性塑料成型
压延成型技术
( dp ) v
dx
H0
18 R H0
((1x142)x2)23
▪ 根据 时x终钳住点处p=0(忽略大气压力),可得积分常数近似为5 ,
于是得:3
p v
9R g((1x5), ) 53
H 0 32H 0
▪ 是一个复杂的函数,它有两个重要的根,即压力为零的两个点,一始钳住点
g(x, )
▪ 积分得到钳住区内,功率消耗与 的关系。
N 3Wv2 2R f ( )
H0
▪ 有两种情况:
a在 x< - 区域功率为正值,辊筒推动物料前进,物料吸热、
升温;
b 在 > >x- 区域辊筒作负功,物料反而推动辊筒,物料放
热。 另外,辊筒功率与线速度的平方成正比,所以提高生产效率,会
使压延机功率增加。
9-2压延设备
压延制品生产线由各种备料辅机、主成型设备压延机和 各种冷却定型与后处理辅机三大部分组成。 备料辅机通常由配制与塑化物料和向压延机供料的料仓、料 斗、计量器、开炼机、密炼机和塑化挤出机等组成, 定型和后处理辅机主要是各种引离、轧花、冷却、测厚、张 力、卷取和切断装置等。 目前为适应高产、优质成型的需要,各种压延制品都有专用 的生产线。
▪ 辊筒表面处y/h=1剪切速率和剪切应力为:
h
3v H0
x2 2
1 x2
2
h
3v
H0
x2 2
1 x2
2
在 x= 0时剪切速率最小,
x 在 =-
1 处2剪2切速率最大。
在 x=± 处,不管y为何值,剪切应力和剪切速率都为0。
剪切应力和剪切速率相对应,从物料进入钳住区逐渐增大,在
y
塑料的一次成型
塑料的一次成型塑料塑料的一次成型塑料Δ ★ 一次成型:塑料原材→ 粘流态→ 流动→ 成型→ 定型(冷却热塑、交联固化热固)→ 后处理Δ ★ 二次成型:一次成型产品(片、管等)→ 高弹外力态→→ 成型→→ 定型、后处理★ 一次成型工艺:① 挤出(extrusion);② 注射(injection);③ 模压(molding);④ 压延( calendering);⑤ 铸塑(casting);⑥ 传递模( transfer molding ) ; ⑦ 模压烧结( molded sintering);⑧ 泡沫塑料(foam plastic)塑料1 挤出成型(挤塑、挤压、模塑)★ 定义:借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热融化的塑料在压力推动下,强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。
★ 种类:连续― 螺杆挤出;间歇― 柱塞挤出。
★ 适用范围:原材料:热塑性、热固性(较少) 产品:管材、片材、线缆包覆等。
塑料1.1 连续法挤塑的工艺过程及主要设备挤压Δ ★ 挤出过程:挤压→→ 熔化→→ 强行通过口模→ 得到一定形状的制品。
(1)工艺及设备* 工艺过程:原材料准备和干燥→ → 挤出成型→→ 定型→→ 牵引→→ 后处理* 主要设备:挤出机定径套牵引机切割机冷却系统卷取装置等塑料(2)挤出机* 基本结构:传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头与口模。
塑料A. 螺杆:→→ 经过滤网到机头加料段(75%固态)、压缩段(固/液共存区)、均化段* 选择螺杆应注意几个特征参数:直径(D)、长径比(L/D)、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间隙等。
塑料① 直径(D): D↑,加工能力↑。
挤出机生产率∝D2, D通常为45~150mm; ② 长径比(L工作部分有效长度/D): L/D↑,改善物料温度分布,有利于混合及塑化,生产能力↑; 但L/D过大,物料可能发生热降解,螺杆也可能因自重而弯曲,功耗增大;L过小则塑化不良。
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塑料受到剪切作用
辊筒表面上塑料所受到的剪应 力τ与塑料在辊筒上的移动速度v和 熔体的粘度η成正比,与辊中心距h 成反比。
在y方向上,剪应力和剪切速 率的分布均为直线。因两辊是对称 的,两辊中线位置的剪应力和剪切 速率均为零,在与辊筒接触的表面 处最大。在B点和C点处的剪应力和 剪切速率都为零。
在x方向上,压力是变化的, 所以塑料沿x方向的剪应力和剪切 速率都是变化的。
辊筒对塑料的挤压和剪切改变了它的宏观结构和分子的形态,在温度 的配合下使塑料得到延展和塑化。滚压的结果是使料层变薄,延展的结果 是使料层的宽度和长度增加。
塑料对辊筒的作用
塑料对辊筒产生反作用力,成为分离力。对辊筒的作用是迫使辊筒 沿轴向长度上产生弯曲弹性形变,产生挠曲形成腰鼓形。这种力的大小 与辊筒的半径、长度和速度成正比,而和辊间距成反比。
制造泡沫塑料的方法:机械法、物理法、化学法三种。
(一)机械法 用强烈的搅拌将空气卷入树脂液中,使其成为均匀的泡沫物,然后再
通通过物理或化学的变化将其稳定下来,这种方法工业上只有开口硬质脲 甲醛泡沫塑料得到应用。
(二)物理法
常用方法:(1)在加压的情况下先将惰性气体溶于熔融状聚合物或 糊状的复合物中,然后减压使溶解的气体释放出来而发泡;(2)将挥发 性的液体均匀的混合在聚合物中,然后再加热使其在聚合物中气化和发泡; (3)先将颗粒细小的物质(如食盐或淀粉)混入聚合物中,而后用溶剂 或伴以化学方法,使其溶出而成泡沫;(4)先将微型空心玻璃球埋入熔 融的聚合物或者液态的热固性树脂中,而后使其冷区或交联而成为多孔的 固体物;(5)将疏松、粉状的热塑性塑料烧结在一起。
(三)化学法 发泡气体由加入原料中的某些组分在加工过程中的化学作用产生,
称为化学方法。
工业上常用的化学方法有两种(1)气体由发泡剂产生;(2)气 体是聚合物相互作用的副产物。
第1法常用的发泡剂有偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺以及碳酸铵和 碳酸氢钠等。第2法多用于聚氨酯泡沫塑料上,通过聚酯或聚醚与二异 氰酸酯或多异氰酸酯的反应释放出的二氧化碳而发泡。
中高度
轴交叉
压延效应
在压延的过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切作用,大分子会 沿着薄膜前进的方向发生取向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上表 现出各向异性,这种现象称为压延效应。
压延温度、转速、供料厚度和物料性能都影响着压延效应。
二、压延设备 压延机是压延生产中的关键设备。压延机的辊筒数目,至少为三辊, 也有四辊和五辊的。
第四节 压延成型
生产薄膜和片材的主要方法;它是将已经塑化的接近粘流温度的热 塑性塑料通过一系列相向旋转的水平辊筒间歇,使物料承受挤压和延展 作用,成为具有一定宽度、厚度、表面光洁的薄片状制品。
用作压延成型的塑料大多是热塑性非晶态聚合物,又以PVC用得最 多,它适合生产厚度0.05-0.5mm的软质PVC薄膜和厚度在0.25-0.7mm的硬 质PVC片材。
一、压延原理 压延成型是借助辊筒间产生的剪切力,使物料多次受到挤压、剪切来增
加可塑性,在进一步塑化的基础上延展成薄型制品。在压延成型过程中要注 意控制辊筒温度和辊速比。
压力作用使聚合 物变薄,在y方向上 压力是恒定的。在x 方向上是变化的。
辊筒间流动的塑料, 沿y轴方向和x轴方 向的速度也是义 以气体作为分散相以固体作为分散介质所组成的分散体,是一类带有
很多气孔的塑料制品。 2、分类
按气孔结构分为开孔和闭孔;按制品硬度分为软质、硬质和半硬质三 类。 3、发泡原理
通过一定的方法将产生的气体分散在树脂中形成空隙,这时树脂要能 具有一定的粘度来把气体包裹住,形成多孔结构,同时树脂适时固化,将 多孔结构稳定下来。
压延机组成:机体、辊筒、辊筒轴承、辊筒调整装置、档料装置、 切边装置、传动系统、安全装置和加热冷却装置等组成。
三、压延工艺过程
分两个阶段:供料阶段(塑料各组分的捏合、塑化、供料等)和压延 阶段(包括压延、牵引、刻花、冷却定型、输送和切割、卷取等)。
(一)软质PVC薄膜的生产
(二)人造革的生产 人造革是在布(或纸)上覆以PVC糊制成的一种复合材料。有两种
方法:刮涂法和压延法。
压延法生产人造革:贴胶法和擦胶法
第五节 其它成型方法
其它成型方法有铸塑、 模压烧结、 传递模塑、发泡成型等。 一、铸塑成型
浇筑液 配制
过滤和 除泡
浇筑
聚合
后处理和 后加工
浇筑成型的特点:设备简单、制品的尺寸限制小,制品内应力小。缺 点是成型周期长,制品的尺寸准确性较差。
1、静态铸塑 2、钳铸 3、离心铸塑 4、流延成膜
3、模压烧结的工艺过程
树脂的选择
捣碎过筛
加料预成型
烧结
成品检验和后处理
冷却
三、传递模塑
1、传递模塑的工艺 将热固性塑料置于一个加料室中,加热熔化,然后借助于压力,使塑
料熔体通过铸口进入模腔成型。 2、特点
与模压成型相比,传递模塑能生产外型复杂,薄壁或壁厚变化大、带 有精细嵌件等制品;并能提高制品的精度,缩短成型周期。需要的模温 低15-30℃,但所需的压力大。
这种方法可生产人造革、塑料贴合纸,生产的方法是在压延软质塑 料薄膜时将布(或纸)随同塑料一起通过压延机的辊筒,则薄膜会紧覆 在布(或纸)上。
压延成型生产能力大,产品质量好,还可以生产复合材料印刷花纹 等。它的不足之处就是生产设备庞大,精度要求高,辅助设备多;制品 的宽度受压延机辊筒最大工作长度的限制。
二、模压烧结成型 主要用于聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯
1、为什么采用这种加工方法 因其晶区熔点高,且分子量大,分子链的堆砌紧密,使其熔融粘度大,
将其加热到分解温度以上仍不能变为粘流态。
2、为什么是模压烧结 将粉状的聚四氟乙烯冷模压成密实的预制品,然后将预制品加热到
结晶熔点以上的温度,使树脂颗粒互相熔结,形成密实的连续整体。