第十一章其它成型-浇铸成型

• （3）嵌铸 • ]又称封入成型，是将非塑料物件包封在塑 料中。先将处理好的物体放入模具中心而 后灌入塑料亿围，固化后而得包封件。主 要用于标本、贵重物品等需永久保存的物 品和需密封的物品。与静态浇铸类似，区 别在于塑料中有一非塑料件且要悬空于模 具中心放置。 • （4）流涎铸塑 • 将塑料溶液流布于连续回转的基材上，然 后加热使塑料流体中的溶剂挥发而固化成 膜 ，再从基材上剥下而成为高质量的薄膜
• （5）搪塑 • 又称涂凝模塑。是用糊塑料倾入预先加热 的模具中，使接触模壁的塑料受热凝固然 后倒出中心未凝的塑料，再对模具上的塑 料加热处理，经冷却开模而得制品。主要 用于空心制品的生产。 • （6）滚塑 • 又称旋转成型。是将液状塑料少量加入模 具中通过对模具加热同时滚动模具，使塑 料液布满型腔内表面，待固化后脱模得中 空制品。
第十一章 其它成型---浇注
第一节 第二节 第三节 第四节
第五节
浇铸成型简介 静态浇铸 离心浇铸 流延浇铸
嵌注 搪铸 滚铸
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第十一章其它成型---浇铸成型
• 第一节
浇铸成型是从金属浇铸而来。是 将聚合物的单体、预聚体、塑料的熔 融体、溶液、分散体等倾倒到一定形 状的模具中而后使其固化而得到模具 浇铸成型简介 形样的制品。
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第四节

离心浇铸
原理：是将液状P浇入旋转的模具 1、原料：熔体粘度小，热稳定性好的P都可进行 中，在离心力的作用下使其充满 离心浇铸如聚酰胺、聚烯烃。 回转形的模具，再使其固化定型 2、优点：①、易于生产薄壁/厚壁大型制品，、 而得到制品的一种方法。 大型轴承。 此方法生产多为圆柱形/近似圆柱 ②、制吕无内应力 /内应力很低，外表面光滑， 形的制品，如大型管材、轴套等， 内P不产生缩孔。 也用于齿轮滑轮、转子和垫圈的 ③、其制品精度比静态浇铸高、机械加工量小、 生产。 制品质量好。 设备：立式、卧式（根据制品形 ④、力学强度也比静态浇铸高。 状和尺寸） 3、缺点：成型设备复杂、生产周期长，难以成 2015-3-18 14 型外形复杂精密制品。
通常使用的是双酚A型 环氧树脂，之类环氧 2、环氧树脂 树脂由于冲击韧性较 环氧树脂的固化剂常用的有两类： 差，耐热性低。 （1）胺类固化剂，多元胺类能使环氧树脂在室温下固化， 对生产大型 铸塑制品的工艺方便，但有些品种有较大的 毒性，常用的很多如：乙二胺、已二胺等。
（2）酸酐类固化剂：之类固化剂毒性较低但需在加热的情 况下才能使环氧树脂固化，酸酐一般在室温下为固体， 配制时需求先磨细再加到已加热的熔融的树脂中，并充 分温合均匀，且它受热后易升华有浓烈的刺激味，对眼 睛和呼吸器官有刺激作用，常见如：顺丁烯二酸酐，邻 苯二甲酸酐等。
它又称旋转铸塑/旋转浇铸成型 、回转成型 方法：将定量的液状P加入模具中，通过对模 具的加热及纵模间的滚动旋转，使P熔融塑 化并借P自身的重力作用无均匀地布满mj型 一、回转成型（滚塑）原理及工艺过程。 腔的整个表面，待冷却固化后脱模即可得中 工艺原理： 空的制品。 粉料（计量）→装入→模具→心轴转动 特点：①设备简单，小批量生产大型中空制品 50年代后期开始出现， mj不行）转动→P粉 →加热室（预定温度）→（ 主要以液状/糊状P加 ②厚度均匀（比挤出成型制品） 末和热的模具表面接触→熔结成均匀的熔体。 入模具中，而目前用 ③废料少、无内应力 物料在模腔内通过 2 种形式流动得到混和和热交换： 粉状P代替用于滚塑， ①一种是物料周期性地从模具内表面某一位置跌 下面以粉状P为例进 落。 行介绍。
例：PVC糊 糊塑料在热处理过程中的物理变化，糊P由悬浮体变为制 品的过程称为热处理分“胶凝”“熔化”2个阶段。 1、定义：是用糊塑料制造空心软制品（玩具）的 胶凝阶段：是从糊 P开始受热到形成薄膜表现出一定力学 一种重要方法，又称涂凝成型 /模塑。 强度这一阶段。 2、方法：糊塑料→模具（预热到一定T）→模壁P ①、∵受热 P不断吸收分散剂并溶胀。 因受热而胶凝→倒出没胶凝P→热处理（附在mg上 ②、液体挥发→η ↑→加热到更高的温度→无光易碎固 P ）→冷却→取出制品。 体物料（胶凝终点） T>100℃ 3、工艺：糊 P（配制好，经脱泡）注入→预热mg 熔化阶段：糊 P在继续加热下，从—发展到最佳性能的物 （130℃）①整个内 P均湿润②避免气泡③灌满④ 理变化。 停留15— 30分钟。→倒出糊 P（1—2mm厚的糊）→ ①、溶胀的 P颗粒粘合。 开始熔融。 将mj送到160℃的烘箱10—40min→取出mj→冷水 ②、随液体组分挥发，界面↓→消失 P从颗粒→连继 透明体/半透明体（单一相）。 或风冷80℃以下冷却（ 1—2min）→取出（抽真 ③、冷却后仍保持这种状态，且高力学强度。熔化终点 空）。 2015-3-18 15 的加热T控制在175℃左右。
二、模具
静态浇铸的制品设计，在总的要求上和注 射成型是相同的由于过程多在较低的压力下进 选用时需视P品种、制品要求及所 行。 需数量而定。如环氧P在小批量生产时 材料有铸铁、钢铝合金、型砂、硅橡胶、 P、 可用石膏模，大量生产则用金属模。 玻璃、水泥、石膏等。 对于一些外形简单的制品，模具一般只用 阴模（上部敝开）使用这类模具，模具的高度 应考虑有充分的余量，以便在制品脱模后进行 切削加工
3、聚甲基内炳酸甲酯
是由甲基丙烯酸和甲醇聚合而成，聚合反应 中， 单体的转化率达到14—40%时，粘度上升很快，发 生爆发性聚合（称凝胶效应），故一般均用单体与 聚合组成的浆状物为原料进行浇铸。 聚合常用的引发剂为主氧化二苯甲酰（用量为 单体量的0.02—0.12%）/偶氮二异丁腈（量0.02— 0.05%） 除以上几种助剂外，浇铸P还常加入各种填料。 如在已内酰胺及环氧树脂中加入石墨（耐磨↓5）/二 硫化钼、金属粉（↑导热性）各类增强纤维（↑机械 强度）
第二节
一、原材料
静态浇铸
能够用于静态浇铸的品种较多，但一般须满 足下列要求： 1、浇铸原料熔体或溶液的流动性好，易充满型腔。 2、浇铸成型的温度应等产品的熔点低。 3、原料在模具中固化时没有低沸点物/气体等副产 物生成制品不易产生气泡。 4、浇铸原料的化学变化，反应的放热及结晶，固 化等过程在反应体系中能均匀分布且同时并行， 体积收缩小，不易使制品出现缩小或残余应力。
A型环氧树脂常用固化剂 、加稀释剂（为↓浇铸液粘度） 1B ）、聚已内酰胺：所得制品在机油中 1、模具的准备 1）、浇铸聚已丙酰胺是用已丙酰胺单体 于150—160℃保温2h，与油一起冷却 C、加增塑剂 1）模具应清洁、干燥。 在矸性催化剂存在下加入助催化剂 至室温，再放入水中煮沸24h，再逐 2）脱模剂选择。 配制过程中要注意三点： 步冷却至室温以消除制品内应力，↑ 使之进聚合而得。助催化剂有乙酰 脱模剂选择不当将 2、浇铸原料的配制： 制品尺寸稳定性。 A、各组分完全混合均匀。 基已丙酰胺 2.4/2.6 —甲苯一异氰酸 造成脱模困难以效损坏 3、浇铸及固化 2B ）、环氧树脂：脱模后制品可不径处 、排除其中的空气和挥发物。 制品/模具。 聚甲基丙烯酸甲酯： 酯、碳酸二苯酯、二苯甲烷二异氰酸 理即可修整、检验、包装入库。 C 、控制好固化剂加入温度。 （配好）浆状物注入模具（避免带入气泡）将模具封闭。 3 ）、甲基丙烯酸甲酯：脱模后制品在 常用的脱模剂有矿 酯等已丙酰 其加入温度视其活性而定： 70℃—80℃下烘 3—4h，有时于消除 4、制品后处理 物润滑油、润滑脂。如 制品内应力，↑制品表面抗裂性。 活性大固化剂： 机油液体石蜡、黄色凡 士林等。 乙二胺或二乙基三胺等（28℃—32℃
三、浇铸工艺：有模具的准备，原料的配制和浇铸， 2）、环氧树脂：浇： 例：有机玻璃嵌铸一只蝴蝶。 1、干燥：方法依次在 30%、50%、80%、100%的甘油中浸泡 一 天，用吸水低吸干。 1 、先用甲基内烯酸甲酯与其悬浮聚合物以 50 ： 原因：生物标本带有水分，不干燥会使制品产生气泡。 嵌铸是浇铸带有嵌件的工艺，又叫封入成型。 50~30：70混合配制成浆状的甲混合物。 2、表面润湿：原因：嵌件与树脂粘合不牢 /夹带气泡。 热固性塑料如酚醛、不饱 它是用聚合物熔融包封非塑料件，如各种样品、 方法：嵌件在苯乙烯中润湿一下。 2、在另一容器中放入100份单体，+120份聚合物 和聚酯、环氧树脂等嵌铸工艺 3、表面涂层：原因：有的嵌件对树脂硬化有阻碍作用。 纪念品（透明塑料）。（电性能）电气元件及 搅拌成乙浆状物。 与表态浇铸法相同，但有机玻 方法：嵌件上涂层惰性物质，如水玻璃、聚乙烯醇。 零件等，使之与外界隔离起到长期保存、装饰、 3、将乙浆状物倒入模具，放放蝴蝶；再倒入甲 4、表面糙化：原因：金属嵌件与 P的热膨胀系数相差大使 璃的嵌铸一定要用预聚体否则 用会因受热 而开裂/脱开。 混合物于蝴蝶上；在表面贴上玻璃纸，静置 绝缘、防腐、防震等作用。常用： 会因大量的聚合热无法逸散而 方法：将嵌件与 P接触部分进行喷不少/粗砂打磨糙化， 一夜。 引起爆聚，为此常采用在高压 以提高两者粘结力。 4、将釜内惰性气体下进行聚合方法。 mg放到高压釜中（CO2、1Mpa、停止加热、 5、艺嵌件固定：①、生物标本用钉子固定在模具上。 P↑1.3MPA）冷却、卸压、将模具从釜中取出， ②、分次浇铸（固定在制品中部/规定位置）。 6、浇铸工艺： 脱模即可。
• （2）离心浇铸 • 将液状塑料浇入高速旋转的模具中，借助 离心力的作用使其充满旋转体型的模腔而 后固化得制品。与静态浇铸的区别仅在于 模具要旋转。主要用于圆柱形或近似圆柱 形产品的生产。 • 离心浇铸又可分为立式和卧式两种 • 立式——垂直轴旋转。用于制品直径大而 轴线方向尺寸小的制件。 • 卧式——水平轴旋转。用于制品轴线方向 尺寸大而直径小的制件。
第五节
搪塑
第六节
（一）、溶液配制：
流延铸塑
生产原理：将热塑性 /热固性 1）、事先干燥 含水量 <1% P配制一定η 的 溶液，然后以一定的速度流布在连续 2）二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、丁醇。 ↓由不锈钢带及加热装置等组成。 回转的基材上，通 过加热以脱掉溶剂进 3）、增塑剂少量 ↓不锈钢带由前后2个回转辊筒张 而使 P固化，从基材上剥离下来，就成为 4）、混合器中配制经过虑并在恒温下（30℃）静置 8h。 流延法薄膜。薄膜的宽度、决定于基材宽 紧并带动 （二）、铸塑 度、长度是连续的，厚度由溶液浓度基材 设备：带式流延机 大型镀银金属回转，转鼓 ↓前回转辊筒处不锈钢带上部有流 定。 溶液（配好）→流延嘴→开缝处→流布→有锈钢带上 延嘴，其下部有开缝。 带下吹热风（65℃）→干燥→剥离→干燥 制品优：厚度小、厚度均匀、透明度高、 厚度：由转 速，流延缝口距离决定。 内 应力小。 （三）、干燥 缺：生产V慢、成本高强度低。 方法：烘干法和熨汤法两种。 烘干法：在烘房进行，T随薄膜前进方向逐渐升高，然后 由高温↓低 温烘干后薄膜含挥发物<1% 熨汤法：是利用一系列加热辊右接熨汤薄膜达到干燥。