高分子材料加工成型原理作业
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。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工高分子材料是一类具有高分子量的聚合物材料，其在现代工业中具有广泛的应用。
高分子材料的成型加工是指将高分子原料通过一系列加工工艺，制作成所需的成品制品的过程。
本文将从高分子材料成型加工的基本原理、常见加工方法以及发展趋势等方面进行探讨。
首先，高分子材料成型加工的基本原理是利用高分子材料的可塑性和流动性，在一定的温度、压力和时间条件下，通过加工设备对高分子原料进行加工成型。
在这个过程中，高分子材料会经历熔融、流动、固化等阶段，最终形成所需的成品制品。
这一基本原理适用于各种高分子材料的成型加工过程，如塑料制品、橡胶制品、纤维制品等。
其次，高分子材料成型加工的常见方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等。
注塑成型是将高分子原料加热熔融后，通过注射机将熔融的高分子材料注入到模具中，经过一定的冷却固化后，得到所需的成品制品。
挤出成型是将高分子原料加热熔融后，通过挤出机将熔融的高分子材料挤出成型，常用于生产管材、板材等制品。
吹塑成型是将高分子原料加热熔融后，通过吹塑机将熔融的高分子材料吹塑成型，常用于生产塑料瓶、塑料容器等制品。
压延成型是将高分子原料加热熔融后，通过压延机将熔融的高分子材料压延成型，常用于生产薄膜、片材等制品。
此外，随着科技的进步和工艺的改进，高分子材料成型加工也在不断发展和完善。
传统的成型加工方法逐渐向数字化、智能化方向发展，加工设备和工艺控制技术不断更新换代，使得高分子材料成型加工的效率和质量得到了显著提升。
同时，新型的成型加工技术和材料也不断涌现，如3D打印技术在高分子材料成型加工领域的应用，生物可降解高分子材料的开发和应用等，为高分子材料成型加工带来了新的发展机遇和挑战。
综上所述，高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性和流动性，在一定的条件下，通过一系列加工工艺将高分子原料加工成所需的成品制品的过程。
其常见方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等。
高分子成型加工参考答案
高分子成型加工参考答案高分子成型加工参考答案高分子材料是一类重要的工程材料，广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
而高分子成型加工是将高分子材料加工成所需形状和尺寸的过程。
本文将从高分子成型加工的基本原理、常见加工方法以及材料选择等方面进行探讨。
一、高分子成型加工的基本原理高分子成型加工的基本原理是通过加热和施加压力使高分子材料发生形状变化，从而得到所需的产品。
在加热过程中，高分子材料会变得柔软，使得其可以被塑性变形。
而施加的压力则能够使高分子材料充分填充模具，并保持所需的形状和尺寸。
通过控制加热温度、压力和时间等参数，可以实现高分子材料的精确成型。
二、常见的高分子成型加工方法1. 注塑成型注塑成型是一种常见的高分子成型加工方法，适用于制造各种塑料制品。
该方法通过将高分子材料加热熔化后注入模具中，并施加压力使其冷却固化，最终得到所需的产品。
注塑成型具有生产效率高、成本低等优点，广泛应用于塑料制品的生产。
2. 挤出成型挤出成型是将高分子材料加热熔化后通过挤出机将其挤出成型的方法。
挤出机将高分子材料推进至模具中，并施加压力使其冷却固化，形成所需的产品。
挤出成型适用于制造管道、板材等形状较为简单的产品。
3. 压缩成型压缩成型是将高分子材料加热至熔点后放入模具中，并施加压力使其冷却固化的方法。
压缩成型适用于制造复杂形状的产品，如电子元件、汽车零部件等。
该方法可以实现高分子材料的高精度成型。
4. 发泡成型发泡成型是在高分子材料中加入发泡剂，并通过加热使其发生膨胀，形成孔隙结构的方法。
发泡成型可以降低材料的密度，并提高其吸音、隔热等性能。
该方法广泛应用于制造座椅、隔热材料等产品。
三、高分子成型加工中的材料选择在高分子成型加工中，材料选择是非常重要的一环。
不同的高分子材料具有不同的性能和加工特性，因此需要根据产品的要求选择合适的材料。
常见的高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
根据产品的要求，可以选择具有耐热、耐腐蚀、机械强度高等性能的材料。
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。
高分子材料加工原理第五章
(2)纺丝流体从喷丝孔中的剪切流动
向纺丝线上的拉伸流动的转化
(3)流体丝条的单轴拉伸流动
(4)纤维的固化
（二）纤维成型过程中成纤聚合物的变化
(1)几何形态变化 (do (2)物理形态变化 ①宏观状态参数 T-X (温度场) Ci-X (浓度场) ②微观状态参数 取向度 结晶度 网络结构 V-X (速度场) P-X (应力场) dx)
ρxAxVx=常数
T(x)：由补偿式接 触温度计、红外线 拍照等确定 ρ(T) ① 高速摄影法 不发生 结晶时
ρx ≈ K Vx
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
έ(x) =
dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement: Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
(3)化学结构变化
（三）纺丝过程的基本规律
1.在纺丝线的任何一点上，聚合物的流动是稳态 和连续的.
纺丝线:熔体挤出细流和固化初生纤维的总称. 稳态： , T , Ci , P, 0
t
连续：在稳态纺丝条件下，纺程上各点
每一瞬时所流经的聚合物质量相等（流动
连续性方程) : 熔体纺丝 溶液纺丝 ρxAxVx=常数 ρxAxVxCix=常数
2.纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉伸
3.纺丝过程是一个状态参数连续 变化的非平 衡态动力学过程 同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程
动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
高分子成型与加工作业参考答案
Chapter 11.什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？聚合物的结晶：高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。
聚合物的取向：高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。
包括分子链、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。
不同之处：（1）高分子的结晶属于高分子的一个物理特性，不是所有的高聚物都会结晶，而所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。
（2）结晶是某些局部区域内分子链在三维空间的规整排列，而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序，是在外力作用下整个分子链沿特定方向发生较为规整排列。
（3）结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的，外部作用也可以对结晶产生一定的影响；取向一般是在外力作用和环境中发生的，没有外力的作用，取向一般不会内部产生。
（4）结晶主要发生在Tg~Tm范围内，而取向可以发生在Tg或Tm以上的任何温度（热拉伸或流动取向），也可以在室温下进行冷拉伸获得。
（5）结晶单元为高分子链和链段，而取向单元还可以是微晶(晶粒)。
●结晶是结晶性高聚物加工成型过程中必然经历的过程，结晶直接影响到聚合物的成型加工和制品的性能。
结晶温度越低，聚合物加工熔点越低且熔限越宽，结晶温度越高，熔点较高且熔限越窄。
化学结构相似而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高。
结晶过程中结晶速度的快慢直接决定了制品的成型加工周期，结晶越快，冷却时间越短，而结晶越慢，加工成型周期变长。
聚合物结晶颗粒的尺寸对制品的透明性、表观形态和机械性能也有非常大的影响。
因此结晶在聚合物的成型加工过程中占有举足轻重的低位。
●取向是聚合物在加工过程中或者加工后处理阶段形成的，结晶聚合物和非晶聚合物均可以产生取向。
非晶态高聚物的取向，包括链段的取向和大分子链的取向，而结晶态高分子的取向包括晶区的取向和非晶区的取向，晶区的取向发展很快，非晶区取向较慢。
高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工是一种将高分子材料加工成所需要形状并赋予特定性能的过程。
这类材料具有高分子化学键的共价键，通过化学交联或物理交联可以具有不同的物理、力学和化学性质。
高分子材料成型加工的原理是利用热、化学或/和机械能对高分子材料进行重构，形成所需形状和特性。
高分子材料成型加工可分为热成型和冷成型两类。
热成型是在高温和高压下加工材料，形成所需形状和性质。
这类材料通常被称为热塑性材料。
冷成型是在正常温度和压力下进行加工，这种材料通常被称为热固性材料。
两种材料的加工方法略有不同。
热成型加工的主要方法包括挤出法、注射法、吹塑法、热压缩法和热成型法等。
这些方法的共同点是使用高温和高压，使高分子材料流动并具有所需形状。
与热成型不同，冷成型是通过化学反应或光固化将高分子材料固化成所需形状。
这些加工方法包括浇注、压制、浸渍、喷涂和光固化等。
在实践中，选择合适的高分子材料加工方法非常重要。
通过了解高分子材料的特性和与加工方法相关的因素，可以选择出最适合的成型加工方法。
这种方法可以提高产量，保证产品质量和降低成本。
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。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工是指通过热压、冷压、注塑、挤出等
成型技术，将高分子材料转变成所需形状和尺寸的产品的
过程。
高分子材料成型加工可以分为热固性塑料成型和热
塑性塑料成型两种形式。
热固性塑料成型是指在加热过程中，高分子材料经化学交
联形成三维网络结构的过程。
常见的热固性塑料成型加工
方式有热压、注塑和挤出。
热压是通过将高分子材料置于
加热板之间，加热和加压使其熔融并填充模具中，然后冷
却硬化成形。
注塑是将高分子材料加热熔融后注入模具中，冷却硬化成形。
挤出是通过高分子材料在加热和压力的作
用下，从模具口中挤出成型，然后冷却硬化形成。
热塑性塑料成型是指高分子材料在一定温度范围内，经过
塑化加工后，能够通过冷却形成所需产品的过程。
常见的
热塑性塑料成型加工方式有注塑、挤出和吹塑。
注塑的原
理与热固性塑料成型相似，但材料在加热过程中并不发生
交联反应。
挤出是通过高分子材料在加热和压力的作用下，从模具口中挤出成型，然后冷却硬化形成。
吹塑是将高分
子材料加热熔融后，通过压缩空气使其膨胀成薄壁容器形状，然后冷却硬化成型。
总之，高分子材料成型加工是将高分子材料通过加热、压力、塑化等工艺，转变成所需形状和尺寸的产品的过程，广泛应用于各个领域的塑料制品生产中。
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。
高分子材料成型加工聚合物加工原理
相容性的判断方法：
（1）测定Tg（DSC、DMA） 完全相容型高分子合金出现一个Tg ，具有一定相容 性的高分子合金出现两个相互靠拢的Tg。 （2）溶解度参数 两组分的溶解度参数越接近，相容性越好， 当|δ1 -δ2｜临界≤0.5时，两组分可以相容。
| 1 2 |临界 0.5
常用的合金化技术： 简单共混 对完全相容型体系有效。 接枝共聚 HIPS、ABS等。 核壳乳液聚合 PVC抗冲击改性剂ACR、MBS。 相容剂技术 应用广泛。 互穿聚合物网络技术（IPN）PU/环氧树脂。 反应挤出技术。 分子复合技术。 力化学技术 固相接枝。
3 SBS SBS加氢成为SEBS
4 IIR
由异丁烯和少量异戊二烯经阳离子聚合而得。 氯化、溴化，改进IIR的硫化性、粘合性。
三、高分子合金化的影响
高分子合金：塑料或橡胶经物理共混或化学改性后，形成的宏观上均相的一类 材料。 分为：完全相容型 NBR/PVC、PPO/HIPS、PBT/PET等； 微观分相型 PVC/ABS等大多数高分子合金。 相容剂：与两种高分子化合物组分都有较好的相容性，可降低界面张力，强化 两种或两种以上高分子化合物界面粘结性的物质。 相容剂分类：非反应型（共聚物） ； 反应型（酸酐型、环氧型、离子聚合物等）。
第二节 影响高分子材料性能的物理因素 一 相对分子质量及其分布
1 Tg随分子量增加而提高。 2 熔体粘度随分子量增加而增加，流动性下降，成型困难。 3 成型方法 注塑、挤出、吹塑对分子量要求不同（低→高）。 4 强度、热变形温度等性能随分子量增加而增加。 5 分子量分布对成型性和制品性能均有影响 （宽→窄） 橡胶→塑料→合成纤维
二、立体规整性
高分子空间构型： 等规（全同） PP PS 通用塑料 — 顺 式 间 规 冲击强度高 熔点、软化点高 反 式 无 规 蜡状物 通用塑料
高分子材料加工成型原理--塑料一次成型 ppt课件
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注塑成型的工艺过程
注射过程：
塑化原理 加热效率：
实际温升与最大（理想）温升之比 延长塑料在料筒中的受热时间t、增大塑料的热 扩散速率α，减少料筒中料层的厚度δ，提高料筒 壁温T0等措施，均能增大加热效率E 但塑料加热时间过长，反会引起塑料降解，故 一般料中的存料量不超过3-8倍(柱塞式注塑机可 多些，螺杆式注塑机可少些)； 柱塞式注塑机加热效率明显不如螺杆式注塑机 （热扩散率差异大）。
模 具： 给制品一定的形状和尺寸。
（包括：主流道、分流道、浇口、型腔、排气孔/槽 导向零件、脱模装置、抽芯机构、加热或冷却系统）
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注塑机的基本结构
注射系统
加料装置
• 料斗、计量器、加热干燥器等
料筒
• 类似挤出机料筒，内壁尽可能光滑并呈流线型； • 料筒容量为注塑机最大注塑量的4-8倍（柱塞式）2-3倍
（a）合模充填
（b）保压补缩
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（c）冷却定型 （d）熔胶预塑 （e）脱模取件
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注塑成型的工艺过程
注射过程：
塑化原理 塑化
指塑料在料筒内经加热达到充分的熔融状态，使 之具有良好可塑性。一定的温度（热源传热和剪 切热）是塑料得以形变熔融和塑化的必要条件； 而剪切作用则以机械力的方式强化了混合和塑化 过程，使混合和塑化更均匀；
锁模系统
锁模力应该大 于模腔涨开力， 以免溢料飞边； 要求开启灵活、 闭锁紧密。 合时先快后慢， 开时先慢后快再 转慢
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注塑机的基本结构
模具
流道系统
主流道 分流道 浇口 型腔
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注塑机的基本结构
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。
高分子材料加工成型原理作业
《高分子材料加工成型原理》主要习题第二章聚合物成型加工的理论基础1、名词解释：牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、剪切粘度、滑移、端末效应、鲨鱼皮症。
牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现线性关系的流体，服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。
非牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性关系的流体，凡不服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。
假塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低的流动特性的流体，常称为“剪切变稀的流体”。
胀塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高的流动特性的流体，常称为“剪切增稠的流体”。
P13拉伸粘度：用拉伸应力计算的粘度，称为拉伸粘度，表示流体对拉伸流动的阻力。
剪切粘度：在剪切流动时，流动产生的速度梯度的方向与流动方向垂直，此时流体的粘度称为剪切粘度。
滑移：是指塑料熔体在高剪切应力下流动时，贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动。
P31 端末效应：适当增加长径比聚合物熔体在进入喷丝孔喇叭口时，由于空间变小，熔体流速增大所损失的能量以弹性能贮存于体系之中，这种特征称为“入口效应”也称"端末效应"。
鲨鱼皮症：鲨鱼皮症是发生在挤出物表面上的一种缺陷，挤出物表面像鲨鱼皮那样,非常毛糙。
如果用显微镜观察,制品表面是细纹状。
它是不正常流动引起的不良现象,只有当挤出速度很大时才能看到。
6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为？为什么？P16大多数聚合物熔体表现出假塑性流体的流动行为。
假塑性流体是非牛顿型流体中最常见的一种，聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为，其黏度随剪切速率的增加而下降。
此外，高聚物的细长分子链，在流动方向的取向粘度下降。
7、剪切流动和拉伸流动有什么区别？拉伸流动与剪切流动是根据流体内质点速度分布与流动方向的关系区分，拉伸流动是一个平面两个质点的距离拉长，剪切流动是一个平面在另一个平面的滑动。
高分子材料成型原理
高分子材料成型原理高分子材料成型是指将高分子材料加工成所需形状的过程。
高分子材料是指由大量重复单元组成的聚合物，可通过化学方法或物理方法制备而成。
成型是高分子材料应用的重要环节，涉及到材料的加工性能、成型工艺和成型设备。
下面将详细介绍高分子材料成型的原理。
高分子材料成型主要有热成型、挤出成型、压缩成型、注塑成型和吹塑成型等常见方式。
热成型是将高分子材料加热到一定温度，并将其放置在模具中冷却成型。
挤出成型是通过加热高分子材料，在一定的压力下挤压通过挤压机的模具口成型。
压缩成型是将加热后的高分子材料置于开放式或闭合式模具中，在一定的压力下压实成型。
注塑成型是将高分子材料加热熔化后注入模具中，并通过模具的冷却使之凝固成型。
吹塑成型是利用高温高压空气对熔化的材料进行吹塑形成中空物件。
高分子材料成型的原理主要涉及材料的熔融性和流动性、加工工艺参数的选择和控制、模具的设计和制造等方面。
首先，材料的熔融性和流动性对成型过程中的熔融、流动和凝固起着关键作用。
高分子材料在加热过程中会熔化，形成熔体。
这种熔体具有较低的黏度和较高的流动性，可以通过加工设备的压力和形状来控制其流动和凝固。
熔体在流动过程中，一方面受到流动时的摩擦力和剪切力，另一方面受到冷却慢的边界面和模具的限制而凝固。
因此，材料的熔融性和流动性对成型的形状、尺寸、结构和性能有重要影响。
其次，成型工艺参数的选择和控制对材料成型起着至关重要的作用。
工艺参数包括温度、压力、速度和模具温度等。
温度直接影响材料的熔化和流动性，过高的温度会导致材料过分流动或剪切变性；过低的温度会导致材料凝固不全或产生缺陷。
压力决定材料的流动性和充实性，过高的压力会使材料过度充实或破坏；过低的压力会使材料流动性差或充实不足。
速度影响材料的填充速度和凝固速度，过高的速度会导致材料流失或产生空隙；过低的速度会使材料充实不足或凝固不全。
模具温度决定材料的凝固速度和尺寸稳定性，过高的温度会使材料凝固迅速或产生变形；过低的温度会使材料凝固慢或产生缺陷。
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高分子材料加工成型原
理作业
SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
《高分子材料加工成型原理》主要习题
第二章聚合物成型加工的理论基础
1、名词解释：牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘
度、剪切粘度、滑移、端末效应、鲨鱼皮症。
牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现线性关系的流体，服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。
非牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性关系的流体，凡不服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。
假塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低的流动特性的流体，常称为“剪切变稀的流体”。
胀塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高的流动特性的流体，常称为“剪切增稠的流体”。
P13
拉伸粘度：用拉伸应力计算的粘度，称为拉伸粘度，表示流体对拉伸流动的阻力。
剪切粘度：在剪切流动时，流动产生的速度梯度的方向与流动方向垂直，此时流体的粘度称为剪切粘度。
滑移：是指塑料熔体在高剪切应力下流动时，贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动。
P31
端末效应：适当增加长径比聚合物熔体在进入喷丝孔喇叭口时，由于空间变小，熔体流速增大所损失的能量以弹性能贮存于体系之中，这种特征称为“入口效应”也称"端末效应"。
鲨鱼皮症：鲨鱼皮症是发生在挤出物表面上的一种缺陷，挤出物表面像鲨鱼皮那样,非常毛糙。
如果用显微镜观察,制品表面是细纹状。
它是不正常流动引起的不良现象,只有当挤出速度很大时才能看到。
6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为为什么P16
大多数聚合物熔体表现出假塑性流体的流动行为。
假塑性流体是非牛顿型流体中最常见的一种，聚合物熔体的一个显着特征是具有非牛顿行为，其黏度随剪切速率的增加而下降。
此外，高聚物的细长分子链，在流动方向的取向粘度下降。
7、剪切流动和拉伸流动有什么区别
拉伸流动与剪切流动是根据流体内质点速度分布与流动方向的关系区分，拉伸流动是一个平面两个质点的距离拉长，剪切流动是一个平面在另一个平面的滑动。
8、影响粘度的因素有那些是如何影响的
剪切速率的影响：粘度随剪切速率的增加而下降；
温度的影响：随温度升高，粘度降低；
压力的影响：压力增加，粘度增加；
分子参数和结构的影响：相对分子质量大，粘度高；相对分子质量分布宽，粘度低；支化程度高，粘度高；
添加剂的影响：加入增塑剂会降低成型过程中熔体的粘度；加入润滑剂，熔体的粘度降低；加入填料，粘度升高。
12、何谓熔体破裂产生熔体破裂的原因是什么如何避免
高聚物熔体在挤出过程中，当挤压速率超过某一临界值时挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象称为熔体破裂。
原因：一种认为是由于熔体流动时，在口模壁上出现了滑移现象和熔体中弹性恢复所引起；另一种是认为在口模内由于熔体各处受应力作用的历史不尽相同，因而在离开口模后所出现的弹性恢复就不可能一致，如果弹性恢复力不为熔体强度所容忍，就会引起熔体破裂。
避免熔体破裂需注意：控制剪切应力与熔体温度；设计口模模唇时，提供一个合适的入口角，使用流线型的结构是防止聚合物熔体滞留并防止挤出物不稳定的有效方法。
第三章成型用的物料及其配制
4、简述增塑剂的增塑机理，如何选用增塑剂
增塑剂在加入聚合物大分子后，增塑剂的分子因溶剂化及偶极力等作用而“插入”聚合物分子之间并于聚合物分子的活性中心发生时解时结的联结点，由于有了增塑剂-聚合物的联结点，聚合物之间原有的联结点就会减少，从而使其分子间的力减弱，并导致聚合物一系列性能的改变。
选用增塑剂要选择与树脂的相容性好、增速效率高、增塑效果持久、低温柔韧性好、电绝缘性好、耐老化性好、阻燃性好、毒性低等。
5、何谓稳定剂简述热稳定剂的稳定机理。
凡在成型加工和使用期间为有助于材料性能保持原始值或接近原始值而在塑料配方中加入的物质称为稳定剂。
热稳定剂的作用机理归纳如下：（1）捕捉降解时放出的HCL。
(2）置换不稳定的氯原子（3）钝化具有催化作用的金属氯化物（4）防止自动氧化（5）与共轭双键结构起加成作用（6）能与自由基起反应。
8、何谓润滑剂为什么润滑剂有内、外之分
为改进塑料熔体的流动性能，减少或避免对设备的摩擦和粘附以及改进制品表面光亮度等，而加入的一类助剂称为润滑剂。
润滑剂中有一类与高聚物有一定的相容性，加入后可减少高聚物分子的内聚力，降低其熔融粘度，从而减弱高聚物分子间的内摩擦，此类润滑剂为内润滑剂。
还有一类与高聚物仅有很小的相容性，它在加工机械的金属表面和高聚物表面的界面上形成一润滑层，以降低高聚物与加工设备之间的摩擦，此类润滑剂为外润滑剂。
不同的相容性让润滑剂有了内外之分。
第五章挤出成型
2、普通螺杆在结构上为何分段，分为几段各段的作用如何
螺杆的主要功能包括输送固体物料，压紧和熔化固体物料，均化、计量和产生足够的压力以挤出熔融物料，所以根据物料在螺杆上运转的情况可将螺杆分为加料、压缩和计量三段。
加料段是自物料入口向前延伸约4~8D的一段，主要功能是卷取加料斗内物料并传送给压缩段，同时加热物料；压缩段（又称过渡段）是螺杆中部的一段，在这段中物料除受热和前移外，主要是由粒状固体逐渐被压实并软化为连续的熔体，同时还将夹带的空气排出；计量段是螺杆的最后一段，其长度约为6~10D，主要的功能是使熔体进一步塑化均匀，克服口模的阻力使物料定量、定压的由机头和口模流道中挤出，所以这一段也称为均化段。
3、根据固体输送率的基本公式，分析当螺杆的几何参数确定之后，提高固
体输送率的途径及工业实施方法。
提高固体输送率可从挤出机结构和挤出机挤出工艺两个方面采取措施。
从挤出机结构角度来考虑，可增加螺槽深度；其次，可降低塑料与螺杆的摩擦系数，这就需要提高螺杆的表面光洁度；再者，可增大塑料与料筒的摩擦系数，料筒内表面要尽量光洁。
从挤出工艺角度来考虑，关键是控制送料段料筒和螺杆的温度。
9、何谓螺杆压缩比为什么要有压缩比在螺杆结构上如何实现
通常将加料段一个螺槽的溶剂与计量段一个螺槽容积之比称为螺杆的压缩比。
压缩比对塑料挤出成型工艺控制有重要影响。
挤出不同的塑料，根据塑料的物理性能选择螺杆的压缩比。
实现压缩比的途径：变动螺纹的高度或导程；螺杆根径由小变大或外径由大变小；螺纹的头数由单头变成二头或三头。
13、用方框图表示出挤出成型工艺，并注明各工艺环节所用的设备。
各工艺环节所用的设备：
原料的预处理和混合：烘箱或烘房；
挤出成型：挤出机、挤出机机头口模；
定性装置：真空定径（真空定径套、冷却水槽、真空泵等）和内压定径；
冷却装置：浸浴式冷却水箱或喷淋式冷却水箱；
牵引装置：滚轮式牵引机或履带式牵引机；
切割装置：圆盘锯切割机或自动星型锯切割机。
第六章注射模塑
1、名词解释：塑化、塑化压力、注射压力
塑化是注射成型的准备过程，是指物料在料筒内受热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。
塑化压力：采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。
注射压力：是指柱塞或螺杆顶部对塑料所施加的压力，由油路压力换算而来。
2、注射成型方法适合于何种制品的生产为什么请用框图形式表示一个完整
的注
射成型工艺过程。
适合于热塑性塑料及多种热固性塑料制品的生产。
注射成型的成型周期短、生产效率高，能一次成型外形复杂、尺寸精准、带有嵌件的制品；生产热固性塑料时，不仅使其制品质量稳定、尺寸精准和性能提高，而且使成型周期大大缩短，劳动条件也得到改善。
6、与挤出机的螺杆相比，注射机的螺杆在结构上、运动上及功能上有何特点
（1）注射螺杆在旋转时有轴向位移，因此螺杆的有效长度是变化的；
（2）注射螺杆的长径比较小，一般为10-15之间；
（3）注射螺杆的压缩比较小，一般为之间；
（4）注射螺杆因有轴向位移，因此加料段应该长，约为螺杆长度的一半，而压缩段和计量段则各为螺杆长度的四分之一；注射螺杆的螺槽较深以提高生产率；（5）注射螺杆在转动时只需要它能对物料进行塑化，不需要它提供稳定的压力，塑化中物料承受的压力是调整背压来实现的；
（6）为使注射时不致出现熔料积存或沿螺槽回流的现象，应考虑螺杆头部的结构。
13、为什么要保压保压对制品性能有何影响
熔体注入模腔后，由于模具的低温冷却作用，使模腔中的熔体产生收缩。
为了保证注射制品的致密性、尺寸精度和强度，必须使注射系统对模具施加一定的压力（螺杆对熔体保持一定的压力），对模腔塑件进行补缩，直到浇注系统的塑料冻结为止。
对制品的密度、克服制品表面缺陷、制品的致密性、尺寸精度和强度都有一定的影响。
第七章压延成型
2 简述压延机的基本结构和工作原理。
各类压延机除辊筒数目及排列方式不同外，其基本结构大致相同，主要由机座、机架、辊筒、辊距调节装置、润滑系统、传动装置、紧急停车装置等部分组成。
压延成型主要依靠辊筒异向旋转，将熔融塑化的物料带入辊筒间隙，由于辊筒间速比的存在，辊隙间有速度梯度，使料层间产生相对运动。
使熔料在辊筒间隙中受到辊筒挤压延展、拉伸而成为具有一定规格尺寸连续片（膜）状制品。