高分子材料成型加工原理(1)
高分子材料成型加工原理期末复习重点(升华提升版)
1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg.Tg<T<Tf.Tf <T <Td时.分别适合进行何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T < Tg 玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低(下限) 温度为脆化温度TbTg <T <Tf 高弹态.非晶聚合物Tg <T <Tf 温度区间.靠近Tf一侧.粘性大.可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性.加工中有可逆形变.加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg~Tm, 施加外力> 材料的屈服强度.可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度TgT > Tf (Tm) 粘流态(熔体.液态)比Tf略高的温度.为类橡胶流动行为.可进行压延、挤出和吹塑成型。
可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数(Melt Flow Index)一定温度(T >Tf 或 Tm)和压力(通常为2.160kg )下.10分钟内从出料孔 (Ø= 2.095mm ) 挤出的聚合物重量(g∕10 min)。
a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度 (流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。
分子量高的聚合物.易缠结.分子间作用力大.分子体积大. 流动阻力较大.熔体粘度大.流动度小.熔融指数低;加工性能较差。
分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。
分子量较低的聚合物.流动度小.熔体粘度低.熔融指数大.加工流动性好。
分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低是塑料使用的下限温度; 4解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工是将高分子材料通过一系列的工艺操作和设备,使其转变成所需形状和尺寸的过程。
以下是高分子材料成型加工的一些常见方法:
1. 注塑成型:将高分子材料以固体或液态形式注入到模具中,在高压和高温下使其熔化并充满模具腔体,然后冷却固化,最终得到所需形状的制品。
注塑成型广泛应用于塑料制品的生产,如塑料容器、零件等。
2. 挤出成型:将高分子材料通过挤出机加热熔化,然后通过模具的挤压作用将熔融物料挤出成连续的型材,经冷却固化后得到所需形状的制品。
挤出成型常用于生产管道、板材、薄膜等产品。
3. 吹塑成型:利用吹塑机将高分子材料加热熔化,然后通过气流将其吹成空气袋状,同时在模具中形成所需形状,最后冷却固化得到制品。
吹塑成型常用于生产塑料瓶、塑料薄膜等。
4. 压延成型:将高分子材料以固体或液态形式置于两个或多个辊子之间,通过辊子的旋转和挤压,使其逐渐变薄并得到所需形状和尺寸,最后冷却固化。
压延成型常用于生产塑料薄膜、塑料板材等。
5. 注塑吹塑复合成型:将注塑成型和吹塑成型结合在一起,先通过
注塑将制品的大部分形状成型,然后通过吹塑将其膨胀、加压并使得内部空腔形成所需形状。
注塑吹塑复合成型常用于生产中空制品,如玩具、塑料容器等。
除了上述常见的成型加工方法外,还有其他方法如压缩成型、发泡成型、旋转成型等,不同的高分子材料和产品要求会选择适合的成型加工方法。
成型加工过程中需要考虑材料的熔化温度、流动性、冷却速度等因素,同时也要注意模具设计和工艺参数的优化,以获得良好的成型效果和制品质量。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工简介高分子材料成型加工是指通过加热、挤压、拉伸等工艺将高分子材料转变成所需形状和尺寸的过程。
高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
本文将介绍高分子材料成型加工的基本原理、常用的加工方法以及在实际应用中的注意事项。
基本原理高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性进行加工的过程。
高分子材料的可塑性是指在一定的温度和压力下,可以被加工成各种形状的性质。
其基本原理可以归纳为以下几点:1.熔融:高分子材料在一定的温度范围内可以被熔化成流体状态,使得材料更易于流动和变形。
2.成型:将熔融的高分子材料注入到模具中,通过模具的形状和尺寸限制,使得熔融材料在冷却后得到所需的形状和尺寸。
3.冷却固化:熔融材料在模具中冷却后逐渐固化成固体,成为最终的成型品。
常用的加工方法注塑成型注塑成型是一种常用的高分子材料成型加工方法,适用于制造各种塑料制品。
其基本流程包括:1.材料准备:选择合适的塑料颗粒作为原料,将其加入注塑机的进料口中。
2.加热熔融:注塑机将原料加热、熔融,并将熔融的塑料材料注入到模具中。
3.冷却固化:模具中的熔融塑料材料在冷却后逐渐固化成固体,形成最终的成型品。
4.取出成品:将固化的成型品从模具中取出,并进行后续加工,如修整边缘、打磨表面等。
挤出成型挤出成型是另一种常用的高分子材料成型加工方法,适用于制造各种管材、板材等长型产品。
其基本流程包括:1.材料准备:将高分子材料以颗粒形式加入到挤出机的料斗中。
2.加热熔融:挤出机将颗粒状的高分子材料加热、熔融,并通过螺杆将熔融的材料挤出。
3.模具成型:挤出的熔融材料通过模具的形状和尺寸限制,被冷却成所需的形状和尺寸。
4.冷却固化:在模具中冷却后,熔融材料逐渐固化成固体,形成最终的成型品。
5.切割成品:挤出机会根据需要将成型品切割成所需的长度,以便后续使用。
除了注塑成型和挤出成型,还有许多其他的高分子材料成型加工方法,如压延成型、注射拉伸成型等,根据材料和产品的需求选择合适的加工方法。
高分子加工原理与技术2-成型原理
Q=
1 JBiblioteka τ γ·=1 Jηaγ·2
(2-2)
用摩擦热加热塑料是通过挤出机或注射机的螺杆与 料筒的相对旋转运动等途径来实现的。由于聚合物的 表观粘度随摩擦升温而降低,使物料熔体烧焦的可能 性不大,而且塑化效率高,塑化均匀。
2.1.2 高分子材料的流变性能
(1)流动类型
➢层流和湍流 ➢稳定流动与不稳定流动 ➢等温流动和非等温流动 ➢一维流动、二维流动和三维流动 ➢拉伸流动和剪切流动 ➢拖曳流动和压力流动
第2章 高分子材料成型原理
2.1 高分子材料的加工性能 2.1.1 高分子材料的熔融性能
热传导 热传递 对流
辐射
高分子材料的熔融方法:
无熔体移走的传导熔融 有强制熔体移走(由拖曳或压力引起)的传导熔融 耗散混合——熔融 利用电的、化学的或其它能源的耗散熔融方法 压缩熔融
热扩散系数及其影响因素
聚合物熔体在管隙中的流动分析
➢ 圆管通道 ➢ 圆锥形通道
流动缺陷
塑料流体在流道中流动时,常因种种原因使流动出现 不正常现象或缺陷。这种缺陷如果发生在成型时中,则常 会使制品的外观质量受到损伤,例如表面出现闷光、麻面、 波纹以致裂纹等,有时制品的强度或其它性能也会裂变。 这些现象与工艺条件、高聚物的非牛顿性、端末效应、离 模膨胀和熔体破裂有关。
(2)非牛顿型流动
图2-6 各类型流体的流动曲线 a-宾汉流体 b, e-假塑性流体 c-膨胀性流体 d-牛顿型流体
描述假塑性和膨胀性的非牛顿流体的流变行为, 用幂律函数方程 :
τ = Kγ·n
式中 K——流体稠度,Pa·s n——流动指数,也称非牛顿指数。
(3) 时间依赖性流体 这类流体的流变特征除与剪切速率与剪切应力
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工高分子材料成型加工是指对高分子材料进行加工和塑造的过程。
高分子材料是由聚合物组成的材料,具有重要的物理性能和化学性能。
高分子材料成型加工可以通过不同的方法进行,包括热塑性成型、热固性成型和加工液态聚合物等。
热塑性成型是最常见的高分子材料成型加工方式,其中包括挤出、注塑、压塑、吹塑等方法。
挤出是将高分子材料通过加热和压力作用,从挤出机的模具中挤出成所需的形状和尺寸。
注塑是将熔融的高分子材料注入到注射模具中,然后快速冷却硬化成所需的形状。
压塑是将熔融的高分子材料放入模具中,然后通过压力使其充满整个模具并形成所需的形状。
吹塑是将热塑性聚合物通过气压吹塑成所需的形状。
热固性成型是另一种常见的高分子材料成型加工方式,其中包括热压成型、热镶嵌、热熔覆、模塑等方法。
热压成型是将预浸有热固性树脂的纤维布料放入模具中,然后在高温和高压下固化成所需的形状。
热镶嵌是将热固性树脂涂在基材上,然后将纤维布料放在上面,再通过高温和压力使其固化成一体。
热熔覆是将热固性树脂熔融后涂覆在基材上,然后通过加热使其固化成一体。
模塑是将热固性树脂放置在模具中,然后通过加热使其固化成所需的形状。
加工液态聚合物是一种新兴的高分子材料成型加工方式,其中包括3D打印、光固化、涂覆等方法。
3D打印是利用计算机控制将液态聚合物逐层堆叠成所需的形状。
光固化是将液态聚合物暴露在紫外线下,通过光引发剂的作用使其固化成所需的形状。
涂覆是将液态聚合物均匀涂覆在基材上,然后通过加热或光固化使其固化成一体。
总之,高分子材料成型加工是将高分子材料加工和塑造成所需的形状和尺寸的过程。
不同的加工方式适用于不同类型的高分子材料和产品要求。
高分子材料加工原理(1)(1)
高分子材料加工原理第一章化学纤维人造纤维再生纤维素:黏胶纤维、铜氨纤维、莱赛尔纤维纤维素纤维:二醋酯纤维、三醋酯纤维橡胶纤维其他:甲壳素纤维、海藻纤维合成纤维聚酰胺纤维芳族聚酰胺纤维聚酯纤维生物可降解聚酯纤维聚丙烯腈纤维改性聚丙烯腈纤维聚乙烯醇纤维聚氯乙烯纤维聚烯烃纤维聚氨酯纤维聚氟烯烃纤维二烯类弹性体纤维聚酰亚胺纤维2、工程塑料通用工程塑料聚酰胺()聚碳酸酯()聚甲醛聚苯醚丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物超高分子量聚乙烯()特种工程塑料聚砜芳香族聚酰胺()聚酰亚胺()聚苯硫醚聚芳酯聚苯酯聚醚酮氟塑料()简答及论述1、聚合物熔融有哪几种方式,各方式的主控因素是什么?答:(1)无熔体移走的传导熔融:熔融热=表面热传导,熔融速率仅由热传导决定。
(2)(主要)有强制熔体迁移(由拖拽或压力引起)的传导熔融:熔融热=接触表面的热传导+黏性耗散生热。
熔融效率由热传导率、熔体迁移及黏性耗散生热速率共同决定(3)耗散混合熔融:熔融热=整个体积内将机械能转化为聚合物内能。
耗散混合熔融速率由整个外壁面上和混合物固体-熔体界面上辅热传导决定。
(4)利用电、化学或其他能源的耗散熔融(5)压缩熔融(6)振动诱导挤出熔融过程:熔融的主要能量来源于单纯使用振动力场2、怎样利用溶度参数理论来选择溶剂?答:当溶剂的内聚能密度或溶度参数与聚合物的内聚能密度或溶度参数相等或相近时,溶解过程的混合热焓等于或趋近于零,这时溶解过程能够自发进行。
一般来说,当时,聚合物就不溶于该溶剂。
3、Brodkey的混合理论涉及的混合的基本运动形式有哪些?聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主?为什么?答:分子扩散、涡旋扩散、体积扩散以体积扩散为主原因(1)在聚合物加工中,由于聚合物熔体粘度一般很高,熔体与熔体间分子扩散挤满,因而分子扩散无实际意义。
(2)在聚合物加工中,由于物料的运动速度达不到紊流,而且黏度又高,故很少发生涡旋扩散(3)聚合物加工中的混合与一般的混合不同,由于聚合物熔体的粘度通常高于100Pa*s,因此混合只能在层状领域产生层对流混合,即通过层流而使物料变形、包裹、分散,最终达到混合均匀。
高分子材料成型原理_沈新元_简答题答案1
简答题1.比较熔融纺丝、湿法纺丝和干法纺丝的异同点。
(1)相同点:(2)不同点:与熔纺不同,湿法成形过程中除有传热外,传质十分突出,有时还伴有化学反应.。
在干纺中,力学因素和传热因素的作用是次要的,纺丝线和周围介质之间的传质强度以及各种浓度所控制的转变起主要作用。
.(3)机理差别:由于湿纺初生纤维含有大量的凝固浴液而溶胀,大分子具有很大的活动性,因此湿纺初生纤维的超分子结构接近于热力学平衡状态,而其形态结构却对纺丝工艺极为敏感.干法纺丝:将聚合物溶于挥发性溶剂中,通过喷丝孔喷出细流,在热空气中形成纤维的纺丝方法.2.列举六种可观察到聚合物流体弹性的现象。
(1)流体的弹性回缩(2)聚合物流体的蠕变松弛(3)孔口胀大效应(4)爬杆效应(5)剩余压力现象(6)孔道的虚构长度(7)无管虹吸现象3.用聚合物、溶剂、凝固剂三元相图说明湿纺、干纺和冻胶纺的相分离过程。
●当夹角?=0时,SD沿S-P线向S靠近,相应的通量比JS/JN=-∞,即纺丝原液不断地被纯溶剂所稀释。
●当?=π时,SD向P靠近,通量比JS/JN=∞,相当于干法纺丝,即纺丝原液中的溶剂不断蒸发,使原液中聚合物浓度不断上升,直至完全凝固。
①区: -∞≤JS/JN ≤u* (第一临界切线)。
沿纺丝线组成变化路径,聚合物浓度下降(即溶剂扩散速度小于凝固剂的扩散速度)无相分离,不固化。
②区: u*< JS/JN ≤1 (上限,即溶剂与凝固剂的扩散速度相等)。
沿纺丝线途径聚合物含量下降(凝固剂浓度增加) 有相分离,固化。
③区: 1< JS/JN ≤u** (第二临界切线)沿纺丝线途径聚合物浓度增加,有相分离,固化。
通常的湿法纺丝以③区为多。
④区: u**< JS/JN ≤∞(上限为干法纺丝)聚合物含量增加,无相分离,固化,形成致密而均匀的结构4.在橡胶的塑炼过程中,机械力、氧和温度是如何影响塑炼效果的?5.胶接理论主要有哪几种,胶接接头的强度主要取决于哪几种界面结合力?(1)胶接的吸附理论(2)胶接的扩散理论(3)胶接的静电理论(4)胶接的机械连接理论(5)胶接的化学键理论(6)弱边界层(1)胶黏剂本身的内聚强度(2)粘结剂与被粘物之间的粘附力,包括化学键力,分子间作用力,界面静电引力及机械嵌合力。
高分子材料成型加工原理
1注射成型的特点:生产周期快,适应性强,生产率高和易于自动化2注射成型加工三要素:材料,设备,模具3成型工艺三要素:温度T 压力P 时间t 。
压力:塑化压力,注射压力,保压压力4什么是注射成型:注射成型亦称注射模塑或利用注塑机的注塑,是热塑性塑料的一种重要成型方法 5注塑成型就是将塑料在气塑成型机的料筒内加热熔化,当呈流动状态时在栓塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合磨具内,经过一定的时间冷却定型后,开启磨具即得制品(间歇操作)6螺杆分类:1加料段,作用,输送物料,物料状态,固体状态,部分熔化,螺纹特点,等距等深,最深2压缩段,压实物料,熔融状态,等距不等深,渐变3均化段,定温定量定压,熔融状态,等距等深,最浅均化段,定温定量定压,熔融状态,等距等深,最浅 7填料的表面处理:作用1使颗粒分散均匀,不凝结在一起2所有填充剂粒子被聚合物包围润湿3使其充剂表面与聚合物有良好的粘合力 8偶联剂(硅烷类):一是具有良性结构物质分子中一部分基团与无机物表面化学基团反应形成顽固的化学键,另一部分有亲有机性质,可与有机物反应,从而把两种性质不同材料结合起来9什么是挤出成型:挤出成型亦称挤压模塑或挤塑,即借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料在压力推动下,强行推动口模而成为具有恒定截面的连续型材料的一种定型方法10挤出成型适用范围:挤出法几乎能成型所有的热塑性塑料,也可加工某些热固性塑料11挤出成型制品:生产的制品有管材,板材,薄膜,线缆包覆物以及塑料与其它材料的复合材料等12挤出成型的设备:单螺杆挤出机的基本结构:主机,挤出机辅助设备 挤出机分类:单螺杆,双螺杆,立式,卧式,排气式,非排气式,螺杆,柱塞13什么是一次成型:在大多数情况下一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下,在大多数情况下一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动,经过流动,经过流动,成型和成型和冷却硬化(或交联固化)而将塑料制成各种形状的产品方法14什么是二次成型:二次成型则是将一次成型所得的片,管,板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态(在材料的Tg Tg——Tf 或Tm 间)通过外力作用使其形变而成型为各种较简单性状,再经冷却定型而得产品15共混聚合物选择原则:化学结构原则(相近)溶解度参数原则(接近)流变学原则(等粘度原则)(接近)胶体化学原则(表面张力)(接近)分子扩散动力学原则 16什么是填充和增强改性:在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学,在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学,工艺,工艺,使用性能活降低成本的改性方法17注射机主要参数:1公称注射量,做一次最大行程射出的聚苯乙烯的量2注射压力,注射过程中最大压力3注射速度4塑化能力,单位时间塑化物料的多少5锁模力18什么是增强改性:在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法,在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法,增强材增强材料:玻纤,碳纤,晶须,硼纤维19什么是填料,什么是增强材料:为了改善塑料的成型加工性能,提高制品的某些技术指标,赋予塑料制品某些新的性能,或为了降低成本和聚合物单耗而加入的一类物质称填料。
高分子材料成型加工原理
⾼分⼦材料成型加⼯原理第⼀章绪论1.按所属成型加⼯阶段划分,塑料成型加⼯可分为⼏种类型?分别说明其特点。
(1)⼀次成型技术⼀次成型技术,是指能将塑料原材料转变成有⼀定形状和尺⼨制品或半制品的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上⼴泛采⽤的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。
(2)⼆次成型技术⼆次成型技术,是指既能改变⼀次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺⼨,⼜不会使其整体性受到破坏的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上采⽤的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数⼏种⼆次成型技术。
(3)⼆次加⼯技术这是⼀类在保持⼀次成型或⼆次成型产物硬固状态不变的条件下,为改变其形状、尺⼨和表观性质所进⾏的各种⼯艺操作⽅法。
也称作“后加⼯技术”。
⼤致可分为机械加⼯、连接加⼯和修饰加⼯三类⽅法。
2.成型⼯⼚对⽣产设备的布置有⼏种类型?(1)过程集中制⽣产设备集中;宜于品种多、产量⼩、变化快的制品;衔接⽣产⼯序时所需的运输设备多、费时、费⼯、不易连续化。
(2)产品集中制⼀种产品⽣产过程配套;宜于单⼀、量⼤、永久性强的制品、连续性强;物料运输⽅便,易实现机械化和⾃动化,成本降低。
3.塑料制品都应⽤到那些⽅⾯?(1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电⽓⼯业(5)化学⼯业(6)仪表⼯业(7)建筑⼯业(8)航空⼯业(9)国防与尖端⼯业(10)家具(11)体育⽤品和⽇⽤百货4.如何⽣产出⼀种新制品?(1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等⽅⾯所应具备的指标;(2)根据要求,选定合适的塑料,从⽽决定成型⽅法;(3)成本估算;(4)试制并确定⽣产⼯艺规程、不断完善。
第⼆章塑料成型的理论基础1.什么是聚合物的结晶和取向?它们有何不同?研究结晶和取向对⾼分⼦材料加⼯有何实际意义?2.请说出晶态与⾮晶态聚合物的熔融加⼯温度范围,并讨论两者作为材料的耐热性好坏。
晶态聚合物:Tm——Td;⾮晶态聚合物:Tf——Td。
对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说,在不结晶或结晶度低时最⾼使⽤温度是Tg,当结晶度达到40%以上时,晶区互相连接,形成贯穿整个材料的连接相,因此在Tg以上仍不会软化,其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。
高分子材料成型加工复习要点(1)
1高分子材料成型加工的定义和实质高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。
大多数情况下,聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动,并取得所需要的形状,然后设法保持取得的形状(即硬化),流动-硬化是聚合物加工过程的基本程序。
高分子材料加工的本质就是一个定构的过程,也就是使聚合物结构确定,并获得一定性能的过程。
2影响高分子材料性能的化学因素构成的元素种类及其连接方式;立体规整性;共聚物组成;交联;端基;结构缺陷;支链3影响高分子材料性能的物理因素相对分子质量及其分布;结晶性;粒径与粒度分布;成型过程中的取向;熔体黏度与成型性4假塑性流体是非牛顿流体的一种,无屈服应力,具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。
5离模膨胀聚合物熔体挤出后截面积比口模截面积大。
此种现象称之为巴拉斯效应,也成为离模膨胀效应。
6开炼机混炼工艺过程阶段开炼机混炼经历包辊、吃粉、翻捣三个阶段7密炼机混炼工艺过程阶段混炼过程主要分为湿润、分散、捏炼三个过程8混合设备的分类根据操作模式分类:间歇式和连续式根据混合过程特征:分布式和分散式根据混合物强度大小:高强度、中强度、低强度混合设备9塑炼的分类及常见设备机械塑炼(常见设备有开炼机、密炼机、螺杆塑炼机)、化学塑炼、物理塑炼。
10热固性塑料的成型收缩率热固性塑料在高温下模压成型后脱模冷却至室温,其各向尺寸将会发生收缩,此成型收缩率S L定义为:在常温常压下,模具型腔的单向尺寸L0和制品相应的单向尺寸L之差与模具型腔的单向尺寸L0之比为:SL=(L0-L)/L0*100%11正硫化正硫化:橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各向物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。
此时交联键发生重排、裂解等反应,同时存在的交联、裂解反应达到了平衡,因此胶料的物理机械性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少。
12SMC、BMC、GMTBMC:块模状塑料,是用预混法制成的聚酯树脂模塑料,模塑料成块团状,故也称料团。
高分子材料加工原理
高分子材料加工原理一、高分子材料加工原理:1.高分子材料的加工性质:1)、高分子材料的加工性:高分子具有一些特有的加工性质,如良好的可塑性,可挤压性,可纺性和可延性。
正是这些加工性质为高分子材料提供了适于多种多样加工技术的可能性,也是高分子能得到广泛应用的重要原因。
高分子通常可以分为线型高分子和体型高分子,但体型高分子也是由线型高分子或某些低分子物质与分子量较低的高分子通过化学反应而得到的。
线型高分子的分子具有长链结构,在其聚集体中它们总是彼此贯穿、重迭和缠结在一起。
在高分子中,由于长链分子内和分子间强大吸引力的作用,使高分子表现出各种力学性质。
高分子在加工过程所表现的许多性质和行为都与高分子的长链结构和缠结以及聚集态所处的力学状态有关。
根据高分子所表现的力学性质和分子热运动特征,可将其划分为玻璃态、高弹态和粘流态,通常称这些状态为聚集态。
高分子的分子结构、高分子体系的组成、所受应力和环境温度等是影响聚集态转变的主要因素,在高分子及其组成一定时,聚集态的转变主要与温度有关。
不同聚集态的高分子,由于主价健与次价健共同作用构成的内聚能不同而表现出一系列独特的性质,这些性能在很大程度上决定了高分子材料对加工技术的适应性,并使高分子在加工过程表现出不同的行为。
高分子在加工过程中都要经历聚集态转变,了解这些转变的本质和规律就能选择适当的加工方法和确定合理的加工工艺,在保持高分子原有性能的条件下,能以最少的能量消耗,高效率地制备良好的产品。
玻璃态高分子不宜进行引起大变形的加工,表现为坚硬的固体,但可通过车、铣、削、刨等进行加工。
在玻璃化温度Tg以下的某一温度,材料受力容易发生断裂破坏,这一温度称为脆化温度,它是材料使用的下限温度。
在Tg以上的高弹态,高分子的模量减少很多,形变能力显著加大。
在Tg-Tf 温度区靠近Tf,由于高分子的粘性很大,可进行某些材料的真空成型、压力成型、压延和弯曲成型等。
把制品温度迅速冷却到Tg以下温度是这类加工过程的关键。
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工综述高分子材料是一类具有广泛应用前景的材料,其主要特点是分子链结构较长,具有良好的可塑性和变形性能。
高分子材料成型加工是将原料经过一系列加工技术,制成所需要的成品制品的过程,是高分子材料应用的重要环节。
本文将就高分子材料成型加工的工艺方法、应用领域以及发展趋势进行综述。
一、高分子材料成型加工的工艺方法1.注塑成型注塑成型是一种用于制作高分子材料制品的主要方法,其原理是将加热熔化的高分子材料通过注射器注入模具中,经冷却后形成所需的成品制品。
这种方法适用于生产批量较大的制品,成品具有较高的精度和表面质量。
2.挤出成型挤出成型是将加热的高分子材料通过挤出机挤压成型,是一种连续生产的方法。
挤出成型适用于生产各种型材、板材、管材等,具有成本低、生产效率高等优点。
3.压缩成型吹塑成型是将高分子材料挤出成管状,再通过内部加压气体吹出成型,适用于生产一些薄壁产品,如塑料瓶、塑料薄膜等。
5.旋转成型旋转成型是将液态高分子材料置于模具中,在模具旋转过程中形成所需的成品制品。
这种方法适用于生产一些中空、对称形状的制品。
1.包装领域高分子材料在包装领域得到了广泛的应用,如塑料瓶、塑料袋、泡沫塑料等,这些制品都是通过高分子材料的成型加工制成的。
高分子材料包装制品具有成本低、制造周期短、重量轻、抗冲击性好等优点,因此得到了包装行业的青睐。
2.建筑领域高分子材料在建筑领域应用也十分广泛,如塑料管道、塑料隔热材料、弹性地板等。
这些制品通过高分子材料成型加工制成,具有耐腐蚀、耐老化、绝缘性能好等特点,因此在建筑领域有着重要的作用。
3.汽车领域4.医疗领域1.绿色环保随着人们对环境保护意识的增强,高分子材料成型加工也趋向于绿色环保。
未来的高分子材料成型加工将更加注重材料的可降解性和可循环利用性,研发出更环保的成型加工工艺和材料。
2.智能化生产随着信息技术的发展,高分子材料成型加工也将实现智能化生产。
未来的高分子材料成型加工将更加注重自动化、数字化生产,提高生产效率和成品质量。
高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工原理随着科技的不断发展,高分子材料在现代工业中的应用越来越广泛。
高分子材料的特性决定了它在成型加工过程中的行为和性能,因此深入了解高分子材料的成型加工原理对于工业生产至关重要。
高分子材料的特性高分子材料是由化学反应产生的大分子化合物,具有许多独特的物理和化学特性。
高分子材料通常是由重复单元组成的长链状分子,这些分子之间的相互作用是高分子材料的特性之一。
高分子材料的分子链通常具有很高的分子量,这使得它们具有很高的黏度和粘滞性。
高分子材料的分子链通常是柔软的,这使得它们容易被拉伸和变形。
此外,高分子材料还具有良好的绝缘性和化学稳定性,这使得它们在许多应用中都具有很高的价值。
高分子材料的成型加工过程高分子材料的成型加工过程通常包括以下几个步骤:1. 加热和熔融高分子材料通常需要加热和熔融才能进行成型加工。
在加热和熔融的过程中,高分子材料的分子链会变得更加柔软和流动,这使得它们更容易被塑造成所需的形状。
2. 塑形在高分子材料加热和熔融之后,可以对其进行塑形。
塑形通常包括挤出、注塑、吹塑、压缩成型等多种方法。
在塑形的过程中,高分子材料会被压缩、拉伸、挤出或注入到所需的形状中。
3. 冷却和固化在高分子材料塑形之后,需要进行冷却和固化。
冷却和固化的过程中,高分子材料会逐渐变硬,分子链之间的相互作用也会逐渐增强。
这使得高分子材料能够保持所需的形状和性能。
高分子材料成型加工的影响因素高分子材料成型加工的过程受到许多因素的影响,包括材料的性质、成型加工条件、机器设备和操作人员等。
1. 材料的性质高分子材料的成型加工过程受到材料的物理和化学性质的影响。
例如,高分子材料的熔点、流动性和分子量等特性会影响其成型加工的温度和压力等条件。
2. 成型加工条件成型加工条件是影响高分子材料成型加工过程的另一个重要因素。
例如,成型加工的温度、压力、速度和冷却时间等条件都会影响高分子材料的成型效果和性能。
3. 机器设备机器设备是高分子材料成型加工过程中的另一个重要因素。
高分子材料加工原理
第三章产生入口效应的原因:聚合物液体以收敛流动方式进入导管入口时,它必须变形以适应它在新的且有适当压缩性的流道内流动,但聚合物熔体具有弹性,也就是对变形具有抵抗力,因此,就必须消耗适当的能量,即消耗相当的压力降,来完成在这段管内的变形。
熔体各点的速度在进入导管前后是不同的,为调整速度,也要消耗一定的压力降。
产生离模膨胀的原因(解释之一)聚合物熔体从导管中流出后,周围压力大大减小,甚至完全消失,这意味着聚合物内的大分子突然变得自由了,因此,前段流动中储存于大分子中的弹性变形能量被释放出来,致使在流动变形中已经伸展开的大分子链重新恢复卷曲,各分子链的间距随着增大,从而导致聚合物内自由空间增大,于是体积相应发生膨胀。
总之,凡是导致流动中弹性成分增加的因素都使入口效应和离膜膨胀效应变得严重。
一般情况下,粘度大(分子量大)、分子量分布窄和非牛顿性强的聚合物,流动中会储存更多的可逆弹性成分,同时又因松弛缓慢,液体流出管口时膨胀现象就越显著。
降低液体温度会使入口区域弹性形变成分显著增加,离膜膨胀效应加剧,但当剪切速率增加并超过某一数值时,膨胀比反而会降低,这一数值称为临界剪切速率。
液体在此种情况下转入不稳定流动状态。
入口效应和出模膨胀效应通常对塑料的成型都是不利的,可能导致产品变形和扭曲,降低塑件的尺寸稳定性,并可能在塑件内产生内应力,降低塑件物理和力学性能。
增加管子或口模的平直部分长度,适当降低成型时的压力和提高成型温度,并对挤出物加以适当速度的牵引或拉伸等,均有利于减小或消除端末效应带来的不利影响。
牛顿型流体速度分布为抛物线,膨胀型流体速度分布为锥形,n越大,锥形越尖,假塑性流体速度分布更平缓,n越小,越平。
发生“熔体破裂”的可能原因:1、液体流动时在管壁上产生的滑移2、液体中的弹性回复3、液体的剪切历史差异毛细管粘度计:它可以求出施加于熔体上的剪切应力和剪切速率之间的关系,即求出熔体的流动曲线,优点是结构简单,调节容易,并能通过出口膨胀来考虑熔体弹性;缺点是剪切速率高,不稳定,需要做一系列校正,但是毛细管流变仪仍是用途最广泛的。
高分子材料加工成型原理试题库--最重要
高分子材料加工成型原理题库填空:1.聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的__可模塑性__,__可挤压性__,__可纺性__和__可延性__。
正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。
2.__熔融指数__是评价聚合物材料的__可挤压性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法,而__螺旋流动试验__是评价聚合物材料的__可模塑性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法。
3.在通常的加工条件下,聚合物形变主要由__高弹形变__和__粘性形变__所组成。
从形变性质来看包括__可逆形变__和__不可逆形变__两种成分,只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。
4.聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系,当T>Tf时,主要发生__粘性形变__,也有弹性效应,当Tg<T< Tf 时,主要发生__弹性形变__,也有粘性形变。
5.按照经典的粘弹性理论,加工过程线型聚合物的总形变可以看成是__普弹形变__、__推迟高弹形变__和__粘性形变三局部所组成。
6.假塑性流体在较宽的剪切速率围的流动曲线,按照变化特征可以分为三个区域,分别是:__第一牛顿区__、__非牛顿区__和__第二牛顿区__。
7.聚合物液体在管和槽中的流动时,按照受力方式划分可以分为__压力流动__、__收敛流动__和__拖拽流动__;按流动方向分布划分:__一维流动__、__二维流动__和__三维流动__。
8.影响聚合物流变形为的的主要因素有:_温度_、_压力_、_应变速率_和_聚合物构造因素_以及_组成_等。
9.聚合物流动行为最常见的弹性行为是_端末效应_和_不稳定流动,它们具体包括:_入口效应_、出口膨胀效应、__鲨鱼皮现象__和__熔体破裂__。
10.聚合物加工过程中的主要的物理变化有:结晶_和_取向;主要化学变化有:降解_和_交联。
11.加工成型过程中影响结晶的主要因素有:_冷却速率_、_熔融温度_、_熔融时间_、_应力作用__以及__低分物和链构造的影响__。
高分子材料成型加工原理复习题及答案
高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型1.填空题2512.选择题1023.名词解释534.解答题565.论述题110可挤压性是指聚合物通过挤压作用是获得形状和保持形状的能力;可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度;熔融指数是评价热塑性聚合物特别是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法,它是在熔融指数仪中测定的;可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力;可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质和其它物理力学性质;聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化能力作用;由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后;聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流动;均相成核又称散现成核,是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程,过程中晶核的密度能连续上升;异相成核又称瞬时成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化;在Tg~Tm温度范围内,常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程,热处理为一松弛过程,通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度和使晶体结构趋于完善;通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax;塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等几个过程;混合过程一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成;衡量其混合效果需从物料的分散程度和组成的均匀程度两方面来考虑;最常见的螺杆直径为45~150毫米;长径比L/D一般为18~25;压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比,表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大;根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段和均化段;锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的,闭合时应先快后慢,开启时则应先慢后快再转慢;利用本身特定形状,使塑料或聚合物成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具;浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、分流道、浇口等;完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期;压制成型的加料方法可以分为重量法、容量法、计数法;分离力与辊筒的半径、长度和速度成正比,而和辊间距称反比;通常可将辊筒设计和加工成略带腰鼓型,或调整两辊筒的轴,使其交叉一定角度或加预应力,就能在一定程度上克服或减轻分离力的有害作用,提高压延制品厚度的均匀性;在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力的作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现像称为压延效应;压延效应的大小,受压延温度、转速、供料厚度和物料性能等的影响,升温或增加压延时间,均可减轻压延效应;压延机的二辊用于橡胶或PVC的塑炼,三辊用于橡胶,四辊塑料;固定倒数第二辊;人造革就是以布或纸为基体,在其上覆以聚氯乙烯糊的一种复合材料;在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成型为制品的方法,称为二次成型法;二次成型包括:中空吹塑成型、热成型、取向薄膜的拉伸等;中空吹塑成型是将挤出或注射成型的塑料管坯或型坯趁热于半熔融的类橡胶状时,置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品;拉幅薄膜热定型的目的:1消除内应力2降低收缩率3改善性能;1、简述离模膨胀的含义、原因及主要影响因素;答:定义:被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大的现象;离模膨胀比定义为充分松弛的挤出物直径d与口模直径D之比;圆形口模的离模膨胀比为:B = d/D 或B’ = d2/D2=B2原因:a、取向效应b、弹性变形效应c、正应力效应影响因素:1长径比一定,B随剪切速率增加而增大;在熔体破裂临界剪切速率之前有最大值Bmax,而后下降;2低于τc之下,B随τ增加而增大;高于τc时,B值则下降;3在低于临界c的一定的剪切速率下,B随温度升高而降低;4剪切速率恒定,B随长径比L/D的增大而降低;L/D超过某一数值时,B为常数;5离模膨胀比随熔体在口模内停留时间呈指数关系地减少;6离模膨胀比随聚合物的品种和结构不同而异;线性、柔性聚合物位阻低,松弛时间短,B值小;粘度大,分子量高,分布窄,非牛顿性强,松弛缓慢,B值大;2、为什么要对一些成型物料进行干燥预处理举例说明,并列出工艺条件;答:水分以及其它低分子物的存在, 一方面因其在塑料的成型温度下会挥发成气体,从而造成制品表面缺乏光泽和出现气泡与银丝等外观缺陷;另一方面有可能促使聚合物大分子在高温下发生降解或交联反应,其结果不仅会使塑料熔体的粘度改变,给成型工艺控制带来困难,而且对制品的力学性能和电性能等也会产生不利的影响;各种热塑性塑料成型时的允许含水量很不相同;一般来说,成型温度较高而且在高温下较容易发生水解的塑料,其允许含水量就比较低;反之,允许含水量就比较高;例如,PC的成型温度高达300℃,因大分子链中有酯键,高温下的水解稳定性差,粒料的含水量大于%就很难成型,而且随含水量的增加,其制品外观和冲击强度明显下降;而PS由于成型温度不超过200℃,且大分子链中无易水解基团,故在其粒料含水量高达%时仍可顺利成型;PC干燥的工艺条件:循环鼓风干燥,温度110℃,时间:12h,料层厚度25~50mm;3、在生产硬聚氯乙烯管材时,物料经挤出塑化后,由机头挤出后,紧接着进行什么工序,说明此工序的作用,该工序是如何影响管材质量的答:紧接着进行冷却定型工序, 它的作用是将从口模挤出的物料的形状和尺寸进行精整,并将它们固定下来,从而得到具有更为精确的截面形状、表面光亮的制品;影响:定型装置的内表面的粗糙度直接影响管材的外观质量,定型装置内径尺寸决定了管材外径尺寸精度;真空度太小,吸管不紧影响尺寸和表面,真空度太大,牵引困难,不能正常生产;4、为什么说物料的初始温度过高,对加料段的固体输送能力不利答:物料的初始温度过高,易形成架桥,进料不畅,严重时不能进料;另外,高聚物与金属的摩擦因数是温度的函数,过高降低了物料与料筒的摩擦因数,降低了固体输送能力;5、为什么在一种设备上螺杆转速n不能过高并且靠增加转速来提高生产率也是有限度的答:随着转速的增加,物料所受到的剪切作用加大,即剪切速率增大,因为大多数聚合物都是假塑性流体,因此,随γ↑,η↓,则漏流↑,逆流↑,所以,当转速高到一定程度时,漏流和逆流对产量的影响就不能忽略了;在实际生产中,也不能靠提高螺杆的转速无限制的增加生产能力,随n不断提高,剪切速率达到一定范围后,就会出现熔体破裂现象;也就是说,对n的提高,限制性的因素就是是否出现了熔体破裂;经以上讨论,可知,随n的提高,可以提高生产率,但n的提高是有限制的;6、在模压成型过程中,为什么要采取预热操作预热有哪些设备答:模压前对塑料进行加热具有预热和干燥两个作用,前者为了提高料温,后者为了去除水分和其他挥发物;作用:①能加快塑料成型时的固化速度,缩短成型时间;②提高塑料流动性,增进固化的均匀性,提高制品质量,降低废品率;③可降低模压压力,可成型流动性差的塑料或较大的制品;预热:15~20 mpa,未预热:30 ±5 mpa预热设备:①电热板加热;②烘箱加热;③红外线加热;④高频加热等;7、在模压成型过程中,为什么要采取预压操作预压有那些设备预压就是在室温下将松散的粉状或纤维状的热固性模塑料压成重量一定,形状规则的型坯的工序;预压作用:①加料快、准确、无粉尘;②降低压缩率,可减少模具装料室和模具高度;③预压料紧密,空气含量少,传热快,又可提高预热温度,从而缩短了预热和固化的时间,制品也不易出现气泡;④便于成型较大或带有精细嵌件的制品;预压的设备是预压机和压模;8、压延效应产生的原因及减小的方法是什么答:产生的原因:在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力和拉伸应力作用,因此高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列,以至制品在物理机械性能上出现各向异性,即压延效应;减小的方法:物料温度适当提高,可以提高其塑性,加强大分子的运动,破坏其定向排列,可降低压延效应;降低辊筒转速,则压延时间增加,压延效应降低;辊筒存料量少,压延效应也降低;增加制品的厚度,可减小压延效应;尽量不使用各向异性的配合剂,压延后缓慢冷却,有利于取向分子松弛,也可降低压延效应;9、什么是人造革,简述其用压延法生产的工艺流程,并用示意图表示;答:人造革是以布、纸或玻璃布为基材,在其上覆以粘流态塑料如PVC、PU的一种复合材料;以压延法生产人造革时,基材应先经预热,同时粘流态塑料可先经挤压塑化或辊压塑化再喂于压延机的进料辊上,通过辊筒的挤压和加热作用,使塑料与基材紧密结合,再经压花、冷却、切边和卷取而得制品;下图为四辊压延机生产人造革示意图擦胶法;五、论述题1、论述注射成型的工艺过程;答:按其先后顺序主要包括:1)成型前的准备;①原料性能的了解,主要指热性能、流变性能、压缩率、吸湿性、细度、均匀度等;②原料的预处理,主要指原料的干燥、着色等;③料筒的清洗,在更换原料、调换颜色或发现正在加工中的塑料有一定降解现象出现时,就需要对料筒进行清洗;④嵌件预热;⑤脱模剂的选择,Ⅰ. 硬脂酸锌:不适用于PA;Ⅱ. 白油液体石蜡:对PA效果好,还可防止空隙;Ⅲ. 硅油:虽效果好,但价格高,使用麻烦需配甲苯溶液;2)注射过程;具体过程为:①加料塑化塑料粒子加入到料筒中,通过加热逐渐变成熔体柱塞式,或沿螺杆槽向前移动,通过料筒外的加热及螺杆转动时塑料产生的摩擦热逐渐转变为熔体;②充模注射柱塞或移动螺杆把塑料均匀的熔体推向料筒前端,经过喷嘴及模具浇注系统注入并充满模具的型腔;③保压充满之后,柱塞或移动螺杆仍保持施压状态,使喷嘴的熔体不断充实型腔,以确保不缺料;另可使大分子进一步松弛因有滞后;④凝封在浇注系统里的熔体体积比制品小的多先行冷却硬化,模腔内还未冷却固化的熔体就不会向喷嘴方向倒流,这一现象叫凝封;凝封则保压结束,可退螺杆和注塞;同时下一周期的加料塑化开始;⑤冷却保压结束,同时对模具内制品进行冷却、固化,一般冷却到塑料的玻璃态或结晶态;⑥脱模3)制品的后处理;主要指退火和调湿处理;退火是将制品放在一定温度的加热介质热水、热油等或热空气循环箱中静置一段时间,然后缓慢冷至室温,消除制品在加工过程中产生的复杂内应力;调湿处理是将刚出模的热制品放入热水中放置一段时间;主要是为了避免氧化变色放入热水中,隔绝氧;加快得到吸湿平衡,稳定制品尺寸;适量水分对PA等有增塑作用;可以改善柔性、韧性、拉伸强度等性能;2、论述塑料的一次成型和二次成型的联系和区别,并举例说明;答:一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化或交联固化,而将塑料制成各种形状的产品的方法;一次成型包括挤出成型、注射成型、模压成型、压延成型等,成型制品从简单到极复杂形状和尺寸精密的制品,应用广泛,绝大多数塑料制品是从通过一次成型法制得的;二次成型是将一次成型所得的片、管、板等塑料型材,加热使其处于类橡胶状态,通过外力作用使其形变而成型为各种简单形状,再经冷却定型而得制品;二次成型包括中空吹塑成型、热成型、拉幅薄膜的成型等方法,仅适用于热塑性塑料的成型;二次成型是在一次成型的基础上进行成型的一种方法;区别:如PVC挤出吹塑成型过程:挤出管坯→合模→送入压缩空气,吹胀型坯→保压、冷却定型后脱模挤出管坯应属于一次成型,后面的成型过程属于二次成型,具体从成型对象、成型温度、形变来具体说明二者联系和区别;。
探析高分子材料成型加工技术
探析高分子材料成型加工技术高分子材料成型加工技术是应用于高分子材料加工领域的一种重要技术。
高分子材料具有良好的可塑性、可溶性、变形性以及化学稳定性等特点,因此在工业制造、生活用品、医疗健康等领域都有广泛应用。
本文将从高分子材料成型加工的原理、常见的成型加工方法、加工精度控制和质量管理等方面进行分析。
一、高分子材料成型加工的原理高分子材料成型加工的原理是将高分子材料通过加热、压力、拉伸、挤出等加工方式进行成型。
在加工过程中,高分子材料的分子链会发生改变,形成新的物理结构,从而达到所需的形状和性能。
常见的高分子材料成型加工方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、热成型、胶接等。
二、常见的高分子材料成型加工方法1.挤出加工:将高分子材料加入挤出机的筒仓中,通过螺杆的旋转使材料在加热筒中加热熔化,然后将熔融的高分子材料通过模具挤出成型,最后冷却固化形成所需的形状。
2.注塑加工:将高分子材料加入注塑机的料斗中,通过螺杆将材料熔化后压入模具中形成所需的形状,最后冷却固化后取出成品。
3.吹塑加工:将高分子材料加热熔化后,通过枪头将熔融的材料喷射到模具中,随着模具的旋转和吹气的作用形成中空的容器,最后冷却固化后取出成品。
4.压延加工:将高分子材料加热熔化后,通过制动器使材料通过压延辊,形成所需厚度和宽度,最后冷却固化后取出成品。
5.热成型加工:将高分子材料加入加热炉中加热软化,然后通过特定模具压制或拉伸成型,最后冷却固化后取出成品。
6.胶接加工:将两个高分子材料部分加热软化后,通过粘接剂将两个材料粘接在一起,最后冷却固化形成一体化的成品。
三、加工精度控制和质量管理在高分子材料成型加工中,加工精度的控制和质量管理非常重要。
加工精度的控制主要包括温度控制、压力控制、速度控制和模具形状等方面。
而在质量管理方面,则包括检测、调整和孔板法控制等方法。
其中,检测方法主要有外观质量检验、尺寸检验、力学性能测试、环境耐久性测试等;调整方法主要包括加工参数调整、模具调整、工艺改进等;孔板法控制则是将固定孔板放在产品的粘接面上,在湿度和温度条件下进行测试,测试结果评估产品的接触面积和粘接强度。
高分子成型原理
高分子成型原理
高分子成型是一种通过将高分子材料加热、熔化,然后注入到模具中,在模具中冷却固化得到所需形状的方法。
其主要原理包括以下几个方面:
1. 熔融:高分子材料在加热条件下变成可流动的熔体,使其能够被注入到模具中。
加热的温度通常高于材料的熔点,以确保材料完全熔化。
2. 注塑:将熔化的高分子材料通过注射机注入到模具中。
注射机通过螺杆推动熔融的材料进入模具腔室,以达到所需的形状和尺寸。
3. 冷却:在注塑完成后,模具中的熔体开始冷却并逐渐固化。
冷却速度对成型制品的性能和质量有重要影响,因此通常会采取降温系统或冷却装置来控制冷却速度。
4. 开模:当成型制品完全固化后,模具会打开进行取出。
一般通过顶出机构或者模具的自动弹簧弹出来保证成品的完整性。
高分子成型原理的关键在于控制好熔融、注塑、冷却和开模等各个环节。
同时,还需要考虑材料的特性、模具的设计和加工参数等因素,以确保最终成型制品的质量和性能。