高分子材料成型工艺基础第九章塑料特殊成形

高分子材料成型工艺基础第九章塑
7
料特殊成形
9.1.2 嵌铸
❖ 嵌铸（灌封或封入成形）：将物件包埋在聚合物 浇铸制品内的浇铸工艺
➢ 嵌件：电气元器件、生物与医用标本、工艺品等 ➢ 电气元器件等多采用EP浇铸，生物与医用标本等
多采用PMMA、UP等
高分子材料成型工艺基础第九章塑
8
料特殊成形
一、嵌件预处理
二、浇铸液配制及处理
❖ 配制好的浇铸原料应过滤除杂和抽真空或常压放 置脱泡
高分子材料成型工艺基础第九章塑
6
料特殊成形
三、浇铸及固化
❖ 浇铸方法：人工或机械方法灌注入模具，注意不 要卷入空气
❖ 固化：多数常压或接触压力下在烘房中进行，应 逐步升温进行
四、制品脱模及后处理
❖ 后处理：热处理、机械加工、表面修饰、装配和 检验等
料特殊成形
❖ 离心浇铸：将液态成形物料灌入高速旋转的热模腔内
➢ 物料：多采用熔融黏度低、热稳定性高的热塑性熔体 （如PE和PA等）
➢ 制品：多数为圆柱形或近似圆柱形（如管材、轴套、 齿轮、滑轮、垫圈等）
➢ 优点：宜生产薄壁或厚壁的大型制品，制品无内应力 或内应力很小，因离心压缩作用，制品密度和强度都 较高，机械加工量少
三、浇铸工艺
❖ 浇铸工艺与静态浇铸基本相同
高分子材料成型工艺基础第九章塑
10
料特殊成形
9.1.3 离心浇铸
3 2
4
8
1
5
6
7
图 9.1 立式离心浇铸示意图
1－红外线灯或电阻丝 2－惰性气体送入管 3－挤出机
4－贮备塑料部分 5－绝热层 6－塑料 7－转动轴 8－模具
高分子材料成型工艺基础第九章塑
11
②制品尺寸限制较小，宜生产尺寸较大或中小型而 精度要求不高的制品
③制品内应力较小，投资不高，近年发展较快，特 别是用于新产品开发
❖ 缺点：属手工作坊生产，周期较慢，制品尺寸精度、 准确性和强度都较差
高分子材料成型工艺基础第九章塑
4
料特殊成形
9.1.1 静态浇铸
❖ 聚合物品种：PMMA、PA、EP、PS、有机硅、 PF、UP和PU等
❖ 浇铸物料要求：①流动性好，容易填满模具的型 腔；②低分子副产物应尽可能少；③聚合所得凝 固产物的熔融温度应明显高于成形物料的熔点或 流动温度
❖ 工艺过程：模具准备、浇铸液配制及处理、浇铸、 固化、制品脱模、后处理等
高分子材料成型工艺基础第九章塑
5
料特殊成形
一、模具准备
❖ 模具准备：模具清洁、干燥、涂脱模剂、制品嵌 件准备及其安放、模具预热等
❖ ①干燥：对某些有水分的生物标本等应干燥以防 制品内出现气泡
❖ ②表面浸润：将嵌件在单体中浸润一下以提高嵌 件与塑料的粘合
❖ ③表面涂层：有些嵌件对树脂固化有不良影响， 表面可涂层惰性物质
❖ ④表面糙化：接触部分进行喷砂或打磨糙化
高分子材料成型工艺基础第九章塑
9
料特殊成形
二、嵌件的固定
❖ 固定方法：竹钉、铁钉、特制塑料钉或者多次浇 铸将嵌件固定在合适位置
流涎设备：主要是环形钢带式流涎机，还有采用大型金 属回转转鼓
薄膜厚度：取决于溶液浓度、钢带回转速度、溶液流布 速度及次数等
❖ 流涎机输出的薄膜通常含有15%~20%溶剂，需采用烘
干和熨烫干燥
高分子材料成型工艺基础第九章塑
16
料特殊成形
9.1.5 搪塑及蘸浸成形
一、搪塑成形
❖ 搪塑成形（涂凝成形或涂凝模塑）：将聚合物糊 倒入热模具（阴模），受热而胶凝到预定厚度后 将没胶凝的糊状物倒出，加热使型腔壁上胶凝物 完全熔融，最后冷却固化得中空制品
➢ 缺点：设备较为复杂，生产周期长，难以成形外形和 结构较复杂的制品
高分子材料成型工艺基础第九章塑
12
料特殊成形
➢ 成形设备：立式和卧式两种
制品轴线方向尺寸很大时宜采用卧式设备 制品直径较大、轴线方向尺寸较小时则宜采用立式
浇铸设备
空心制品：通常选择单向旋转的离心浇铸设备 实心制品：单方向旋转后还需转移到紧压机上进
行旋转或者模具可同时作两个方向旋转的设备
高分子材料成型工艺基础第九章塑
13
料特殊成形
9.1.4 流涎浇铸
1
2
3
4
8
10
14
5
6
7
9
11 12
13
图 9.2 三醋酸纤维素流涎薄膜的生产流程图
1－溶剂贮槽 2－增塑剂贮槽 3－三醋酸纤维素贮器 4－混合器 5－泵 6－加热器 7－过滤器 8－脱泡器 9－带式机的烘房 10－转鼓机的烘房
高分子材料成型工艺基础 第九章塑料特殊成形
高分子材料成型工艺基础第九章塑
1
料特殊成形
9.1 浇铸成形
9.1.1 静态浇铸 9.1.2 嵌铸 9.1.3 离心浇铸 9.1.4 流涎浇铸 9.1.5 搪塑及蘸浸成形 9.1.6 滚塑成形
高分子材料成型工艺基础第九章塑
2
料特殊成形
❖ 成形物料：单体、预聚物、树脂溶液、分散体 （如PVC糊）和熔体
➢ 应用：常用于生产光学片基和薄膜（如电影胶片、胶卷、 安全玻璃的中间夹层薄膜等）。
高分子材料成型工艺基础第九章塑
15
料特殊成形
聚合物：高温下易降解或熔融黏度较高，不适用挤出或 吹塑等，品种有三醋酸纤维素（最常用）、PVA、乙烯 －醋酸乙烯共聚物、四氟乙烯－乙烯共聚物、PC等
成形过程：溶液配制及处理、流涎浇铸成膜、薄膜干燥 和溶剂回收等
11－干燥室 12－平衡用的重体 13－卷取辊 14－溶剂回收系统
高分子材料成型工艺基础第九章塑
14
料特殊成形
❖ 流涎浇铸（流涎成形）：将热塑性树脂溶液或热固性预 聚物液体流布于连续回转基材上固化定形为薄膜的工艺， 生产的薄膜常称为流涎（或浇铸）薄膜
➢ 特点：薄膜薄而均匀，最薄可达5~10m，透明度高、内 应力小；但是生产过程较复杂，生产速度慢，设备昂贵， 需消耗大量热量和溶剂，成本较高，制品强度通常较低
➢ 特点：设备费用低，生产速度高，工艺控制较简 单，但制品厚度、质量等准确性较差
➢ 应用：国内目前主要用于PVC糊生产中空玩具
高分子材料成型工艺基础第九章塑
17
料特殊成形
➢ 热处理：聚合物糊由悬浮体变为最终制品的过程， 分为胶凝和熔化两阶段 胶凝阶段是指聚合物糊从开始受热到形成固体 胶凝物的阶段 熔化阶段是胶凝物在连续加热下力学性能渐趋 最佳值的物理过程
❖ 成形特征：可能是单纯的物理过程，也可能是 较复杂的物理－化学过程
❖ 工艺过程：浇铸液配制、过滤、脱泡、浇注、 固化和后处理等
高分子材料成型工艺基础第九章塑
3
பைடு நூலகம்
料特殊成形
❖ 优点：①成形设备较简单，模具可采用金属及其合金、 玻璃、木材、石膏、塑料或橡胶等制造（常压或低压 成形，多数物料不经加热塑化或者流动温度很低）