第四章 塑料材料及加工工艺
塑料的生产工艺流程完整版
塑料的生产工艺流程完整版概述塑料是一种广泛应用于各个领域的重要材料，其生产工艺流程包括原料提取、预处理、合成以及后期加工等多个环节。
本文将详细介绍塑料的生产工艺流程。
原料提取塑料的原料主要来源于石油和天然气等化石燃料。
石油和天然气中的烃类化合物被提取出来，经过分馏、裂解等处理，得到石脑油、乙烯等原料。
预处理原料提取后，需要进行一系列的预处理，以去除杂质并提高质量。
预处理包括过滤、洗涤、浓缩等步骤。
通过这些处理，可以得到高纯度的原料。
合成合成是将预处理得到的原料进行化学反应，形成聚合物链的过程。
聚合反应一般有两种主要方法：添加聚合和脱聚合。
添加聚合是指将单体分子逐渐加入到已经形成的聚合物链上，在化学催化剂的作用下，逐渐增长成长链。
脱聚合是指通过热裂解或化学反应将聚合物链裂解为小分子，再重新进行聚合反应。
后期加工在合成完成后，还需要进行后期加工，以得到所需的塑料制品。
后期加工包括熔融成型、挤出、注塑等多个步骤。
在熔融成型中，将合成的聚合物加热至熔融状态，通过模具或压辊等方式形成所需的形状。
挤出是将熔融聚合物通过挤出机挤压成所需的断面形状。
注塑是将熔融聚合物注入模具中，通过冷却成型。
质量控制塑料的生产工艺流程中需要严格控制质量，以确保最终产品的性能和安全性。
质量控制包括原料质量检测、生产环境控制以及成品检验等多个环节。
环保意识塑料的生产工艺流程中也要关注环境保护和可持续发展。
通过应用清洁生产技术，减少废水排放、废气排放和固体废弃物的产生，以及实行循环利用等措施，确保生产过程对环境的影响最小化。
结论塑料的生产工艺流程包括原料提取、预处理、合成以及后期加工等环节。
在质量控制和环保意识的指导下，塑料工业为社会提供了各种优质的塑料制品，并推动了各个领域的发展。
以上就是塑料的生产工艺流程完整版的介绍，希望对您有所帮助。
清华大学工程材料第五版第四章
二、按使用范围分类
1. 通用塑料 应用范围广、生产量大的塑料品种。 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚醛塑料 2. 工程塑料 和氨基塑料等，产量约占塑料总产量的四分之 综合工程性能(机械性能、耐热耐寒性能、 三以上。 耐蚀性和绝缘性能等)良好的各种塑料。
如聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯和 ABS等。 3. 耐热塑料 能在较高温度（100 ℃～200 ℃）工作。 聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有机硅树 脂、环氧树脂等。
七、氨纶 化学名称为聚氨酯纤维，商品名称为氨纶。 由聚酯、芳香族二异氰酸酯聚合，用脂肪族二 胺交联而成。 1、特点 ●高弹性。伸长600%～750%时，回弹率达 95％以上。 2、应用 用作运动衣、游泳衣。与涤纶混纺后，制 作夏季衣服。
4.3
合成橡胶
橡胶 具有极高弹性的高分子材料。
●性能特点 弹性变形量可达100％～1000％，而且回 弹性好，回弹速度快。 橡胶还有一定的耐磨性，很好的绝缘性和 不透气、不透水性。
聚酰胺的应用： 制造耐磨耐蚀零件，如轴承、齿轮、
尼龙轴套
尼龙拉杆
7. 聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯誉称"透明金属"， ●具有优良的综合性能。冲击韧性和延 性突出，在热塑性塑料中是最好的；弹性模 量较高，不受温度的影响； ●抗蠕变性能好，尺寸稳定性高； ●透明度高，可染成各种颜色； ●吸水性小； ●绝缘性能优良，在10 ℃～130 ℃间介 电常数和介质损耗近于不变。
有机玻璃顶棚
二、热固性塑料 1. 酚醛塑料(PE) 由酚类和醛类缩聚合成酚醛树脂,再加入 添加剂而制得。一般为热固性塑料。 ●具有一定的机械强度和硬度, 耐磨性好； ●绝缘性良好, 耐热性较高，耐蚀性优良。 ●缺点是性脆，不耐碱。
酚醛塑料的应用：
塑料制品的制造工艺与成型方法
塑料门窗：轻便、耐用、隔音效果好
塑料管道：耐腐蚀、抗老化、使用寿命长
塑料防水材料：防水效果好、施工方便
塑料装饰材料：色彩丰富、造型多样、易于清洁
汽车行业
汽车内饰：塑料制品可用于制作汽车内饰，如座椅、门板、仪表板等。
汽车外饰：塑料制品可用于制作汽车外饰，如保险杠、后视镜、车灯等。
汽车零部件：塑料制品可用于制作汽车零部件，如发动机罩、空气滤清器、油箱等。
医疗行业：塑料医疗器械、耗材、包装等
THANK YOU
汇报人：
混合：将各种原料按照配方比例混合均匀，形成混合料
塑料的成型工艺
塑料的二次加工
热成型：将塑料片材加热至软化，通过模具成型
挤出成型：将塑料熔融后通过挤出机挤出，冷却成型
注射成型：将塑料熔融后通过注射机注射，冷却成型
吹塑成型：将塑料熔融后通过吹塑机吹塑，冷却成型
塑料制品的质量控制
原材料选择：选择优质、稳定的原材料供应商
浇注成型
工艺流程：塑料熔化→浇注系统→模具→冷却固化→脱模
原理：将塑料熔体通过浇注系统注入模具中，冷却固化后得到制品
特点：适用于大型、复杂、薄壁制品的生产
浇注系统：包括浇注口、流道、浇口等，设计合理可以提高生产效率和产品质性，通过模具成型
应用：广泛应用于汽车、电子、医疗等领域
原理：利用压缩空气将熔融的塑料吹入模具，形成中空制品
缺点：产品质量受模具和工艺参数的影响较大
应用：广泛应用于生产饮料瓶、化妆品瓶等塑料制品
压延成型
定义：将塑料通过压延机加工成片材或薄膜的成型方法
优点：生产效率高，产品质量好，适用于大规模生产
工艺流程：喂料→塑化→压延→冷却→卷取
应用领域：广泛应用于包装、建筑、汽车等行业
塑料原料及成型工艺
压延
压延是将树脂合各种添加剂经预期处理（捏合、过滤等） 后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工 成薄膜或片材，随后从压延机辊筒上剥离下来，再经冷却 定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙烯树脂的成 型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制 品。
注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机（或称注射机） 将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获 得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成 型。注塑的优点是生产速度快、效率高，操作可自动化， 能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。缺点是设备 及模具成本高，注塑机清理较困难等。
吹塑
聚苯乙烯（PS, polystyrene）通用的聚苯乙烯是 苯乙烯的聚合物，外观透明，但有发脆的缺点，因此， 通过加入聚丁二烯可制成耐冲击性聚苯乙烯（HTPS）。 聚苯乙烯的主要生产方法有本体聚合、悬浮聚合和溶液 聚合。
聚丙烯（PP, polypropylene）聚丙烯是由丙烯 聚合而得的热塑性塑料，通常为无色、半透明固体，无 臭无毒，密度为0.90~0.919克/厘米3，是最轻的通 用塑料，其突出优点是具有在水中耐蒸煮的特性，耐腐 蚀，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好，缺点是耐低温 冲击性差，易老化，但可分别通过改性和添加助剂来加 以改进。聚丙烯的生产方法有淤浆法、液相本体法和气 相法3种。
1、合成树脂 合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一 般在40％～100％。由于含量大，而且树脂酚醛树脂 与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概 念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造 塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而 塑料除了极少一部分含100％的树脂外，绝大多数的塑 料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。
塑料材料与加工工艺[业界精制]
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塑料的组成
• 2．添加剂
为改善性能而加入的其他组分,主要有以下几种：
• (1)填料或增强材料
– 填料在塑料中主要起增强作用。有时也可改善或提高塑 料的某些特殊性能,以扩大其应用范围。填料的用量可 达20%~50%, 是塑料改性最重要的组成。
– 例如：
• 加入石墨、石棉纤维或玻璃纤维等,可以改善塑料的机械 性能；
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塑料的特性
• 5 塑料成型容易、加工方便,能大批量生 产
– 容易进行切削、焊接、表面处理等二次加工, 精加工成本低,用塑料制品代替金属制品,可 以节约大量金属材料。
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塑料的缺点
• 塑料与金属及其它工业材料相比较有如 下缺点：
– 1 塑料不耐高温,低温容易发脆
• 多数塑料虽不易由于耐热性较差,使塑料 的用途受到限制
塑料与加工工艺
轻巧、艳丽、优雅
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1
本章主要内容
• 第一节 常用工程塑料及其性质 • 第二节 工程塑料的成型技术与工艺 • 第三节 表面处理与装饰技术
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第一节 常用工程塑料及其性质
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塑料概念
以天然树脂或合成树脂（也称合成高分子化合物，因外 观似天然树脂如琥珀、松香、虫胶等而得名）为原料， 在一定温度和压力条件下，可以用模具使其成型为具有 一定形状和尺寸的塑料制件，当外力解除后，在常温下 其形状保持不变。多数以合成树脂为基本成分，一般含 有添加剂如：填料、稳定剂，增塑剂、色料或润化剂等。
– 一是按使用特性分类； – 二是按理化特性分类； – 三是按加工方法分类。
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塑料的分类——1、按使用特性分类
第4章塑料成型加工原理ppt课件
（hs为均化段螺槽深度） K—常数 取0.02～0.06
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(3)螺杆的结构形式
•渐变形：适于无定形塑料 •突变形：适于结晶型塑料
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
一、螺杆挤出机的基本结构 （一）单螺杆挤出机
单螺杆挤出机由传动系统、挤出 系统、加热和冷却系统等几部分组成。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
单螺杆挤出机
基本结构
控制单元 Control unit 加料装置 Feeding unit 驱动装置 Driving unit 料 筒 Barrel 螺 杆 Screw 口 模 Die
第二节 口模成型
定义 借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚 合物物料在压力推动下，强行通过口模并冷却 而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
管材挤出生产线
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二. 双螺杆挤出机
双螺杆挤出机结构
Main Structure of a Twin Screw Extruder
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
塑料材料及加工工艺(习题+答案)
塑料成型工艺及模具设计?1学习与复习考虑题绪论1．塑料的概念塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为要紧成分，参加或不参加填料和添加剂等辅助成分，经加工而形成塑性的材料，或固化交联形成刚性的材料。
2．现代工业生产中的四大工业材料是什么。
钢铁、木材、高分子材料、无机盐材料3．现代工业生产中的三大高分子材料是什么？橡胶、塑料、化学纤维塑料成型根底聚合物的分子结构与热力学性能1．树脂与塑料有什么区不塑料的要紧成分是树脂〔高分子聚合物〕。
2．高分子的化学结构组成。
高分子聚合物：由成千上万的原子，要紧以共价键相连接起来的大分子组成的化合物。
3．聚合物分子链结构分为哪两大类，它们的性质有何不同。
线型聚合物——热塑性塑料体型聚合物——热固性塑料1.线型聚合物的物理特性：具有弹性和塑性，在适当的溶剂中能够溶解，当温度升高时那么软化至熔化状态而流淌，且这种特性在聚合物成型前、成型后都存在，因而能够反复成型。
2.体型聚合物的物理特性：脆性大、弹性较高和塑性特别低，成型前是可溶和可熔的，而一经硬化(化学交联反响)，就成为不溶不熔的固体，即使在再高的温度下(甚至被烧焦碳化)也可不能软化。
4．聚合物的聚拢态结构分为哪两大类，它们的性质有何不同。
1无定形聚合物的结构：其分子排列是杂乱无章的、相互穿插交缠的。
但在电子显微镜下瞧瞧，发现无定形聚合物的质点排列不是完全无序的，而是大距离范围内无序，小距离范围内有序，即“远程无序，近程有序〞。
2体型聚合物：由于分子链间存在大量交联，分子链难以作有序排列，因此尽大局部是无定形聚合物。
5．无定性聚合物的三种物理状态，以及四个对应的温度，对我们在使用和成型塑料制品时有何指导意义。
三种物理状态1.玻璃态：温度较低(低于θg温度)时，曲曲折折曲曲折折折折线全然上是水平的，变形程度小而且是可逆流的，但弹性模量较高，聚合物处于一种刚性状态，表现为玻璃态。
物体受力变形符合虎克定律，应变与应力成正比。
塑料加工工艺
2.塑料加工工艺(1) 成型塑料加工的关键环节。
将各种形态的塑料(粉、粒料、溶液或分散体)制成所需形状的制品或坯件。
成型的方法多达三十几种。
它的选择主要决定于塑料的类型(热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。
加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。
层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。
上述塑料加工的方法，均可用于橡胶加工。
此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。
在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。
(2) 机械加工借用金属和木材等的加工方法，制造尺寸很精确或数量不多的塑料制品，也可作为成型的辅助工序，如挤出型材的锯切。
由于塑料的性能与金属和木材不同,塑料的热导性差，热膨胀系数、弹性模量低,当夹具或刀具加压太大时，易于引起变形，切削时受热易熔化，且易粘附在刀具上。
因此，塑料进行机械加工时，所用的刀具及相应的切削速度等都要适应塑料特点。
常用的机械加工方法有锯、剪、冲、车、刨、钻、磨、抛光、螺纹加工等。
此外，塑料也可用激光截断、打孔和焊接。
(3) 接合把塑料件接合起来的方法有焊接和粘接。
焊接法是使用焊条的热风焊接，使用热极的热熔焊接，以及高频焊接、摩擦焊接、感应焊接、超声焊接等。
粘接法可按所用的胶粘剂，分为熔剂、树脂溶液和热熔胶粘接。
(4) 表面修饰表面修饰的目的是美化塑料制品表面，通常包括：机械修饰，即用锉、磨、抛光等工艺，去除制件上毛边、毛刺，以及修正尺寸等；涂饰，包括用涂料涂敷制件表面，用溶剂使表面增亮，用带花纹薄膜贴覆制品表面等；施彩，包括彩绘、印刷和烫印；镀金属，包括真空镀膜、电镀以及化学法镀银等。
其中烫印是在加热、加压下，将烫印膜上的彩色铝箔层（或其他花纹膜层）转移到制件上。
许多家用电器及建筑制品、日用品等，都用此法获得金属光泽或木纹等图案。
（5）装配用粘合、焊接以及机械连接等方法，使制成的塑料件组装成完整制品的作业。
第四章 非金属材料及复合材料成型方法简介
非金属材料及复合材料成型方法简介第四章第二篇材料成形工艺基础西北工业大学电子教案成型方法⏹塑料件成型⏹陶瓷件成型⏹复合材料成型⏹成型、机械加工、修配和装配⏹挤出成型（挤塑）：利用挤出机将热塑性塑料加热、连续挤出成型为各种断面的制品。
应用：生产塑料板材、棒材、片材、异型材、电缆护层等⏹成型、机械加工、修配和装配⏹注射成型（注塑）：利用注塑机将熔化的塑料快速注入闭合模具型腔内固化成型。
应用：各种塑料制品（电器、设备、民用）⏹成型、机械加工、修配和装配⏹压延成型：使加热塑化的热塑性塑料通过两个以上的相对旋转的滚筒间隙而连续变形的成型方法。
应用：生产连续片状材料返回⏹配料、成型、烧结⏹干压成型：利用冲头对装入模具内的粉末施加压力而成型。
应用：生产形状简单、尺寸↓的制品⏹配料、成型、烧结⏹等静压成型：利用液体和橡胶等对陶瓷坯体施压（受等静压）而成型。
应用：生产性能要求高的电子元件和其他高性能塑料⏹配料、成型、烧结⏹注浆成型：将悬浮着陶瓷颗粒的液体注入多孔模具中，沥干液体后即成型为坯体。
应用：形状复杂、大型薄壁制品⏹配料、成型、烧结⏹热压成型：将具有流动性的料浆，在热压铸机中压缩空气的作用下注入金属模，冷却凝固后成型。
应用：成型复杂制品⏹配料、成型、烧结⏹注射成型：在注射成型机中将粒状粉料注射入金属模具中，冷却后将坯体脱脂后按常规烧结。
应用：复杂零件的大规模生产返回复合材料成型通用方法：颗粒、晶须、短纤维增强复合材料混合→制坯→ 成型纤维增强体增强复合材料增强体预成型→复合⏹金属基复合材料成型⏹树脂基复合材料成型⏹陶瓷基复合材料成型⏹C/C复合材料成型液态金属浸润法：金属基体呈熔融状态时与增强材料浸润结合，凝固成型。
常用方法：常压铸造、液体金属搅拌、真空压力浸渍法、挤压铸造、液态浸渗挤压等•扩散黏结法：在长时间高温和压力下，使固态金属与增强材料（预制坯）的接触面通过原子间相互扩散黏结而成。
粉末冶金法：根据要求将不同金属粉末与陶瓷颗粒、晶须或短纤维均匀混合，放入模具中高温、高压成型。
塑料材料与注塑加工技术课件
正确
错误
正确
O型圈压缩
螺纹设计
螺纹设计
谢谢！
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2020 .10.20 Tuesday, October 20, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 7:14:41 17:14:4 117:14 10/20/ 2020 5:14:41 PM
简支梁测试（Sharp）
GB 1043－79
悬臂梁测试（Izod）
GB 1843－80
不 同 塑 料 的 抗 冲 击 强 度
2.抗冲击改性的理论
抗冲改性剂的定义： 能把脆性塑料转变为韧性塑料的高
分子添加剂 抗冲改性的方法： 共混改性 共聚改性
抗冲击吸收的能量（kJ/m2）
弹性能－－断裂应力（聚合物的弹 性模量）
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月20 日星期 二5时14 分41秒 17:14:4 120 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午5时14 分41秒 下午5 时14分1 7:14:41 20.10.2 0
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 2020.1 0.2017: 1417:14 :4117:1 4:41Oct-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月20日 星期二5 时14分 41秒T uesday, October 20, 2020
相信相信得力量。20.10.202020年10月 20日星 期二5 时14分4 1秒20. 10.20
谢谢大家！
2 国内开发的主要产品 山西省化工研究院的ACR-JG-501 北京化工研究院的BKM-323B
塑料材料-第四章：苯乙烯
Hale Waihona Puke 二聚苯乙烯生产工艺聚合机理
自由基型聚合
聚合方法
四种均可， 应用较多的是：
离子型聚合
（包括配位离子 型）
本体聚合
悬浮聚合
二
聚苯乙烯生产工艺
苯乙烯的本体聚合
1.单体：纯度＞99.5% 2.引发剂：热引发 3.反应器：塔式、釜式、槽式和管式等
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可发性PS珠粒的成型工艺
可发性PS珠粒 预 发 泡 熟 化 成 型
预发泡：加热介质用红外线、高频发生器、热空气、热 水或蒸汽等，其中热水应用较广；温度90~105 ℃ ；时间 10~15min 熟化：25~30 ℃放臵12~32h或在32~38 ℃放臵8~24h。颗
粒越干，吸收空气速率越快，熟化越快。温度越高空气渗 透进微孔速率越快，但发泡剂逃逸速率也越快，熟化超过 5d，可能由于发泡剂损失过多而导致不能成型失效。
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可发性PS珠粒的制备方法
方法一：在PS聚合过程中加入低沸点碳氢化合物 作为发泡剂； 方法二：将悬浮聚合的粒状PS在加热和加压条件 下浸透发泡剂；
方法三：将PS挤出造粒或挤出切片，然后浸透发 泡剂。
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可发性PS的发泡原理
PS：珠状、悬浮法制备； 发泡剂：气体或液体，易挥发且对PS有溶胀作用，石油 醚、异戊烷、戊烷、丁烷、氯化烃类、氟里昂等； 首先在加压及PS溶胀条件下使发泡剂溶解在PS内； 预发泡：将可发性颗粒在水蒸汽、热水或热空气中加热 进行预发泡，此时发泡剂气化，PS软化，珠粒膨胀； 冷却熟化，发泡剂在颗粒内部冷凝，重新溶解在PS内， 形成一定真空度，空气透进微孔，内外压差平衡； 再次发泡，在蒸汽中颗粒再次膨胀并填满颗粒之间的间 隙而形成一体。
塑料成型工艺学课件第四章压缩模塑
作为制品中导电部分或使制品与其它物体结合用的，如：轴套、轴帽、螺钉和接线柱等。
用手或专门工具安放。
一、嵌件的安放
4.5 模压过程和操作方法
型腔数小于6个，预压物可以用手加，粉料或粒料可用勺加；
采用粉料或粒料时，宜堆成中间稍高的形式，便于空气排放。
型腔数大于6个，需用加料设备。
加入模具中的塑料按其在型腔中的流动情况和各部位需用量的大致情况合理堆放。
（5）防止制品在冷却时发生形变。
影响模压压力的因素 塑料在整个模塑周期内所受压力与塑模类型有关，并不一定都等于Pm。 压缩率高的塑料，通常比压缩率低的塑料需要更大的模压压力； 预热的塑料所需的模压压力均比不预热的小； 在一定范围内，提高模具温度有利于模压压力降低； 其他条件不变，制品深度越大，所需的模压压力也应越大；
六、温度、压力
4.2.2 预压的设备和操作
压模 压模共分上阳模、下阳模和阴模三部分。
二、预压机
偏心式压机
旋转式压机
液压式压机
吨位（KN）
100～600
25～35
生产效率高
每分钟压次（次/min）
8～80
250～1200
计量准确 操作方便
每次预压物个数（个/次）
1～6
适用制品形状
尺寸较大
较小预压物
模压成型与注射成型相比，生产过程控制、使用的设备和模具较简单，较易成型大型制品。缺点是生产周期长，效率低，尺寸准确性低。
用于机械零部件、电器绝缘件、交通运输、日常生活用品的成型。
工艺过程：
原料的准备
模压
预压（热固性塑料）
预热（热固性和热塑性塑料）
将松散的粉状或纤维状的热固性塑料预先用冷压法（模具不加热）压成质量一定，形样规整的密实体的作业，称为预压。
塑料制品加工工艺与优化
塑料制品加工工艺与优化第一章：塑料制品加工工艺简介塑料制品加工工艺是指将原材料加工成适用于特定用途的塑料制品的过程。
它包括了塑料原料的选取、预处理、成型、后处理等部分。
其基本流程包括将塑料原料经过熔化塑化后通过模具成型并进行后处理工序，得到最终的塑料制品。
由于塑料材料的种类繁多，因此各种塑料制品加工工艺也多种多样。
第二章：塑料原料的选取塑料原料的选择是塑料制品加工的第一步，而其品质和性能对塑料制品的加工和使用都有重要影响。
常用的塑料原料有PE、PP、PVC、ABS等。
根据塑料原料的物理性质、化学性质以及应用领域等因素进行选择，为加工制品提供了物质基础。
第三章：塑料原料的预处理塑料原料在进入加工生产前需要进行预处理。
其中较常见的预处理方式有：原材料的干燥、筛分、混配等。
这些预处理可以对塑料原料的加工及性能产生重要影响，确保加工品质提高且产品经济性增强。
第四章：塑料制品的成型塑料制品成型的方式多种多样，其中包括注塑成型、吹塑成型、挤出成型、压延成型等方法。
各种方法都有其特点及适用领域。
注塑成型方法是应用最广泛的成型方法之一，具有成型精度高且能够制作大批量的优势。
挤出成型方式适用于制作长条型的制品，并具有较强的生产效率。
第五章：塑料制品后处理塑料制品加工生产过程结束后，还需要经过后处理工序，以继续提高产品品质。
常见的后处理方式有：切割、修整、喷漆等，以及对产品进行包装、运输及质量检测等工序。
这些后处理工序是保障塑料制品质量的重要环节，用于保证产品质量、避免问题发生及降低出货故障率。
第六章：塑料制品加工工艺的优化塑料制品加工过程中应注意通过优化各个环节，提升产品质量、提高生产效率和降低成本。
通过优化各个生产环节、利用先进的加工工艺及设备、改进制品设计和加强管理，提升生产效率、减少生产能耗及产生浪费，降低塑料制品的制造成本。
塑料制品加工工艺是一个复杂的系统工程，只有在全面理解各个环节的技术规范和质量要求的情况下，才能合理制定各种生产流程，提高加工产品的产出率、质量和使用寿命。
塑料材料与加工工艺ppt课件
• 塑料的特点
– 比重小，比强度大；
易老化 耐热性差
– 耐腐蚀，耐磨，绝缘，减磨，消声，减震； 刚性差
– 易成型，易复合等优良的综合性能。
尺寸稳定性差
4
塑料生产
塑料工业 （树脂或半制品生产）
塑料制品的生产 （塑料成型工业 or 加工工业）
5
塑料制品的简单生产流程
原料
树脂
பைடு நூலகம்
塑料生产
塑料
塑料制品
塑料制品生产
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塑料的特性
2 质轻,耐振动与冲击,比强度高（按单位质量计算的强度）
• 塑料比金属轻,一般塑料比重在0.9~2.3之间(各种泡沫塑料的比重在 0.01~0.5之间)；
• 强度较高，有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。例如合金钢材， 其单位质量的拉伸强度为160兆帕，而用玻璃纤维增强的塑料可达到 170 ~ 400兆帕。
塑料制品生产系统组成 成型、机械加工、修饰三个过程组成。
6
塑料的组成
• 1 合成树脂（高聚物）
– 是由低分子化合物通过缩聚或加聚反应合成的 高分子化合物,如酚醛树脂、聚乙烯等,是塑料的 主要组成,也起粘接剂作用。合成树脂在塑料中 的含量约占40%~100%，对塑料的性能起决定 性作用。
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塑料的组成
• 大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。如工程塑料制造的 耐摩擦零件；在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时，可降低其 摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。
• 减震消音，具有柔韧性和弹性
13
塑料的特性
• 3 塑料电绝缘性、热物理性能好。
– 几乎所有塑料都具有优异的电绝缘性能，如极小 的介电损耗和优良的耐电弧特性，可与陶瓷媲美
塑料材料与加工工艺
– 管材 线性低密度聚乙烯软管用于电线、电缆绝缘 护管、套；管可用于煤气管、自来水上下水管、 农用暗管、60℃以下耐蚀性输液管道等。
– 塑料容器 高密度聚乙烯可制作中空容器如周转箱、 瓦楞箱、桶、瓶、大型储槽等
– 机械零件 超高分子量聚乙烯具有良好的耐磨性， 用于各种机械零部件做不粘、耐磨、低噪音的润 滑部件，如密封圈、轴承、低载的齿轮、人体关 节等。用火焰法或静电法喷覆于金属表面，已提 高耐磨性及耐腐蚀性，如家电外壳。
– 层压塑料 指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成 为整体的材料；
– 注射、挤出和吹塑 多为物性和加工性能与一般热塑性塑料 相类似的塑料；
– 浇铸塑料 是指能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具 中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料，如MC尼龙 等；
– 反应注射塑料 是用液态原材料，加压注入膜腔内，使其反 应固化成一定形状制品的塑料，如聚氨酯等
• 减震消音，具有柔韧性和弹性
塑料的特性
• 3 塑料电绝缘性、热物理性能好。
– 几乎所有塑料都具有优异的电绝缘性能，如极小 的介电损耗和优良的耐电弧特性，可与陶瓷媲美
– 导热率极小,只有金属的1/600~1/200,泡沫塑料的 导热率与静态空气相当,因此被广泛用作绝热保温 材料或建筑节能、冷藏等绝热装置材料。
– 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙 烯、聚四氟乙烯等
– 又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类 型
热固性塑料和热塑料性塑料的温度依赖性
塑料的分类——3、按加工方法分类
• 根据不同成型方法，分膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸 塑料和反应注射塑料等
– 膜压塑料 多为物性和加工性能与一般热固性塑料相类似的 塑料；
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塑料的组成决定了塑料的种类繁多、性能优良。
4-1
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料概述
3. 塑料的分类
在加热、加压并经过一 定时间后即固化为不溶、 不熔的坚硬制品，不可 再生。
热固性塑料
按塑料的 热性能分
热塑性塑料
受热时软化或熔融、冷 却后硬化，可反复成形， 性能不发生变化，可回 收再利用。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
挤吹成型工艺过程：
特点
1.适合于制造大型 制件。 2.制件底部强度不 高。
吹塑 又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加匀， 外观好，尺寸精确。 2.制件底部强度高。
3.适用于批量大的小 型精制品。
吹塑 又叫中空吹塑
（在热和机械剪切力的作用下）
定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
塑料一次性杯子成型过程
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
塑料盒子成型过程
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
带螺纹的塑料盖子成型过程
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型塑料椅子与模具
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料概述
4. 塑料的一般特性
质轻，比强度高。 化学稳定性好（不生锈、不氧化、耐酸、碱、盐）。 电、热绝缘性能优良。 透明性能好，并富有光泽，可以任意着色。 易加工，形状复杂制品可一次整体成型。 也具有自润滑、吸振、消声、气密等性能。
缺点： 强度、刚度、耐热性比金属差，温度变化时尺寸的稳定性差。 受到外界光、热、机械力等影响时，易老化。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
滚塑 又叫旋转成型
原理
把粉状或糊状塑料置于模具中，加热并沿两垂直轴旋转模
具，使模具内物料熔融并均匀散布到模腔表面，经冷却脱模而
得制品。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
滚塑成型的小狗椅
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
滚塑成型的产品
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
4-1
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料材料概述
1. 什么是塑料？
顾名思义，塑料是具有可塑性的有机高分子材料。 具体说，塑料是以合成树脂为主要成分，适当加入
各种添加剂，在一定温度和压力下加工塑制成 型或交联固化成型的一类高分子材料。
充气椅
2. 塑料的组成
潘顿设计的玻璃纤增强塑料椅
4-1
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料概述
1.合成树脂 2.填料
现代塑料的基本原料 改善塑料的性能，降低成本
3. 增塑剂
塑料的组成
提高流动性、柔软性，易于加工成型
防止塑料过早老化 防止粘模，使塑料制品表面美观 使塑料具有一定的色彩，满足需求 获得坚硬、稳定的塑料制品 发泡剂、阻燃剂、荧光剂、抗静电剂
4.稳定剂
5.润滑剂 6.着色剂 7.固化剂 8.其他添加剂
首先通过挤出法将塑料挤成管，然后借助向管内吹入的空气使其连 续膨胀到一定尺寸的管状薄膜，冷却后折叠卷绕。
应用最广的薄膜生产工艺
吹塑 又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
特点
1. 主要用于制造各种薄壳中空制品、日用包装和儿童玩具。 2. 只需要凹模，设备造价低。 3. 可成型复杂起伏曲线的制品。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
拉伸吹塑工艺过程：
先将型坯进行纵向拉伸，然后用压缩空气进行吹胀达到横向拉伸。
分类 特点
挤出—拉伸—吹塑
注射—拉伸—吹塑
制品透明度高、强度、硬度、刚性和抗渗透性提高。
PET 塑料 注射—拉伸—吹塑成型
吹塑 又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
吹塑薄膜工艺过程：
注 射 成 型 的 塑 料 制 品
注塑 又叫注射成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型的塑料制品
注塑
又叫注射成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型的塑料制品
注塑 又叫注射成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
原理
成型品（工件）
加料斗 （粉末或粒状塑料原料）
加热套 模具
柱塞 （加压）
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
挤塑 又叫挤出成型
挤出成型机
挤出成型模具
挤塑 又叫挤出成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
特点
1. 适用于热固性和热塑性塑料。
2. 效率高，质量好，产品成本低廉。 3. 通过选择不同的口模，能生产连续的型材制品：薄膜、
管、板、棒、异型材，中空容器等。
吹塑
又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
吹塑成型是生产中空塑料制品及塑料薄膜的重要方法。
吹塑 又叫中空吹塑
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。 常用的方法 挤吹成型 注吹成型 拉伸吹塑 吹塑薄膜
吹塑 又叫中空吹塑
铸塑 又叫浇铸成型
原理
由金属浇铸工艺演变而来，是在不加压或稍加压的情况下，
将液态单体、树脂或其混合物注入模内，在常温或加热条件下
使其逐渐固化形成一定形状制品的方法。
特点
1. 成型工艺简单，成本低。 2. 适合热塑性和热固性塑料。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
工业上塑料的主要成型方法
热塑性塑料 注射成型 挤出成型 吸塑成型 吹塑成型 压延成型 滚塑成型 热固性塑料 模压成型 层压成型 浇铸成型 （注射成型） （挤出成型） （滚塑成型）
涂饰
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
内喷涂（常用于透明塑料）
模内 装饰 IMD（In-Mold Decoration） 模内装饰技术
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
模内 装饰 IMD（In-Mold Decoration） 模内装饰技术
优点：能较好的结合两种材质或两种颜色的材料，精度高、品质好、 结构强度高、耐久性好且配合间隙小。 缺点：模具较复杂，成本高。
挤塑
又叫挤出成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
挤出成型广泛应用于塑料型材的生产
原理
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
利用机筒内螺杆的旋转运动， 使熔融塑料在压力作用下连续通过 挤出模的型孔或口模，待冷却定型 硬化后而得各种截面形状的制品的 工艺过程。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型塑料包装箱与模具
注射成型塑料标牌与模具
注塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
又叫注射成型
特点
1.适用范围广，既可用于热塑性塑料，也可用于热固性塑 料和弹性体制品，原料损耗小。 2.能一次成型出外形复杂、尺寸精确、带有嵌件的制品。 3.利用一套模具，可进行批量生产，成型制品几乎不需进 一步加工。 4. 成型周期短，效率高，一般的生产时间为40～60秒。
机械 加工
镭射雕刻 (激光雕刻)
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
工艺过程：
使用透光性较好的塑料（如：PC、 PMMA） 在表面上喷漆 再用激光雕刻，把漆除掉 可雕出任何图案或文字 被刻过的地方因为没有漆料的遮蔽 所以光就从图案中透过来。
发光手机按键
机械 加工 镭射雕刻 (激光雕刻)
原理
将树脂和其他添加剂的混合
料置于金属模具中加热加压，塑料
在热和压力作用下熔融，流动充满 模腔，与固化剂发生交联反应，经
一定时间，固化成具有一定形状的
制品。
压塑
又叫模压成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
特点
1.制品质地致密，尺寸精确，外观平整光洁。 2.能一次成型出外形复杂的制品。
3.生产率低、模具成本较高。
第四章
塑料材料及加工工艺
4-1 塑料材料概述
4-2 塑料材料的加工工艺
4-3 产品设计中常用的塑料材料
陕西科技大学 · 设计与艺术学院
塑料材料在产品设计中的广泛应用
以轿车为例
轿车车厢内部布置 塑料的采用几乎达 到饱和的程度，外 部装置（如保险杠、 散热器罩、车灯等） 能用塑料的差不多 都使用了。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
吸塑 又叫真空成型
真空成型灯具
真空成型餐具
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
真 空 成 型 产 品 包 装
压塑
又叫模压成型 主要用于热固性塑料和增强塑料制品的生产。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
玻璃钢模压成型
热固性塑料模压成型
压塑 又叫模压成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 双色注塑
是一个产品由两种不同材质或两种 不同颜色的材质注射成型的工艺。
双色注塑的原理：
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
两种或三种塑料材料在同一台注塑机上注塑，分两次或三次成型， 但产品仅出模一次。
双色注塑的产品
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
双色注塑的特点
4-2
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料的加工工艺
塑料的加工工艺
塑料的成型加工
注塑 挤塑 吹塑 吸塑
压塑
滚塑
铸塑
塑料的机械加工
车
铣
刨
锯
切
磨
钻
塑料的连接
机械 连接 机械 加工
胶接
溶剂 连接 涂饰
熔合 连接 模内 装饰 印刷
塑料的表面处理
镀覆
机械 加工
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺