高分子材料成型加工技术ppt课件

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பைடு நூலகம்
计算流体力学（CFD），是通过计算机数值计算和图像显 示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所 做的分析。一些比较常用的商用ＣＦＤ软件，如CFX、 PHOENICS、STAR-CD、FIDIP、FLUENT。
FLUENT公司的POLYFLOW软件最广为人知的是其对粘弹性材 料的建模能力，基于有限元算法，具有强大的解决非牛顿、 非线性问题的能力，有专门关于粘弹性材料的流动模拟。 主要适用于塑料、树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成 型、拉丝、层流混合、涂层混合过程中的流动及传热和化 学反应问题，另外也可用于模拟聚合物流动的问题，如聚 合物熔体、石油、印墨。悬浮物的模拟流动。
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注射成型又称注塑，是聚合物的一种重要成型方法，几乎 所有的热塑性和部分热固性塑料都可用注射成型方法成型。 注射成型制品约占塑料制品总量的20%～30%，其制品主要 是工业配件、各种零部件和壳体，日用生活品等。
与其他成型方法相比，注射成型具有以下一些突出的特点。 ① 成型过程非连续。② 成型周期短。 ③易于自动化操作，生产效率高。④产品种类多，更新快。 ⑤一次成型外形复杂的制品。⑥对各种塑料的适应性强。 ⑦尺寸精度高。⑧应用领域广。
挤出加工技术的发展趋势则是精密挤出技术和反应挤出技 术；新概念和功能化产品的挤出成型；组合挤出技术。其 他诸如气辅挤出成型技术以及固态挤出成型技术在很多领 域也有很大的应用和前景。
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二、注射成型技术
1、流体辅助注射成型 2、可熔芯注射成型 3、受控低压注射成型 4、共注射成型 5、反应注射成型 6、热固性塑料注射成型 7、粉末注射成型 8、精密注射成型
①加工工艺简单、易操作和可调控。
②辐射加工属于冷加工、低能耗、无污染产业，可在常温 常压或低温条件下实施加工。
③射线引发反应连续均匀，产品中无引发剂或或催化剂的 影响，能够获得高纯度、高质量、优良性能的绿色产品。
④辐射加工方法对反应体系的状态无选择性。
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微波加工：材料在外加电磁场作用下内部介质极化而产生 的极化强度矢量比外加电场落后一定的角度，导致与电场 相同的电流的产生，构成了材料内部的功率耗散，从而将 微波能转变成热能。简单的来说，微波加工就是利用微博 的加热效应。
还有一些新型挤出机如串联式磨盘挤出机现已成为最先进 的连续混炼装置之一。如叶片挤出机，基于拉伸流变的塑 化输运机理，改变了传统挤出机剪切形变起支配作用的高 分子材料塑化运输机理。再如振动挤出机，在聚合物塑化、 充模、保压或冷却成型阶段，通过机械、电磁、声波、超 声波、微波等振动源在机筒、流道或模腔内部引入振动， 以使聚合物受到周期性的压力或剪切作用，从而加工出预 期的制品。
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挤出加工技术作为聚合物加工技术之一，已有300多年的 发展历史。据文献记载，早在1795年，Joseph Bramah就 发明了最早的工业挤出机。英国人Matthew Gray和美国人 John Royle申请了第一个阿基米德螺杆挤出机的专利。 1925年挤出机用于挤出PVC标志着现代挤出加工技术的开 始。挤出机可用于造粒及成型制品，同时可应用于聚合物 改性。随着技术的发展，挤出机将呈现出精密化、巨大化、 高速高效化的发展趋势。
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三、其他成型加工技术
除以上两种以外其它常用 以外，其它诸如中空吹塑、 发泡成型、纤维加工成型 等。还有一些新型的技术 如辐射加工、微波加工、 表面涂层技术、焊接成型 与固相成型。
中空吹塑
挤出吹塑
注射吹塑
拉伸吹塑
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高分子材料的辐射交联
辐射加工
高分子材料的辐射接枝改性 高分子材料的辐射固化
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微波加热有一下特点： ①加热均匀、效率高。 ②选择性加热。各种物体吸收微波的能力具有较大的差异。 ③加热穿透能力强。 ④清洁卫生、无污染。
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四、计算机辅助技术
材料加工中的计算机辅助技术主要包括计算机辅 助设计技术（CAD）、计算机辅助制造技术（CAM） 以及计算机辅助工程分析技术（CAE）。CAD／ CAM/CAE技术是制造工程技术与计算机技术紧密结 合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术， 具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围 广等特点。CAD／CAM /CAE技术是先进制造技术的 重要组成部分，它的发展和应用是传统的产品设 计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变 化。
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常用设计软件
模具制造软件有很多，如AUTOCAD，ＣＡＸＡ，ＰＲＯ／ Ｅ、ＵＧ、ＣＡＴＩＡ、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ。
CAXA软件：由北京数码大方科技有限公司设计开发，其拥 有自主产权，目前CAXA系列软件产品线完整，可以为用户 提供数字化设计解决方案，产品包括二维、三维CAD，工 艺CAPP和数据管理PDM等软件。
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辐射加工业是近几十年来发展起来的高新技术产业。在生 存环境日益恶化、可持续发展已成为人类共识的情况下， 辐射技术正以较快的速度发展着。
在高能射线作用下，集合物的分子链上可以形成多种活性 粒子，引发一系列的化学反应，在合适的工艺条件下，可 改善聚合物的诸多性能。
与传统相比，辐射加工技术的特点：
聚合物成型加工新技 术
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高分子材料成型加工就是利用一切可以实施的技术和手段 使聚合物原料称为具有一定外形和使用价值的物件或定型材 料的工艺过程。高分子材料最终是以制品的形式来实现其使 用价值的，成型加工是聚合物从材料走向制品的必经环节， 故其重要性不言而喻。
高分子材料成型加工包含两方面的功用，一是赋予制品以外 形（包括形状和尺寸）；二是通过控制组分、配比以及加工 工艺条件，对制品内部的结构和形态进行控制，以保证制品 获得最优化的性能。
下面将对一些成型的技术进行简要的介绍。
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聚合物成型加工技术
一、挤出加工技术 二、注射成型技术 三、其他成型加工技术 四、计算机辅助技术 五、高分子循环利用技术
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一、挤出成型技术
挤出成型是应用最广的一种塑料成型加工方法，自1845年 最早的柱塞式挤出机问世以来，已有160多年的历史。挤 出机也由单螺杆挤出机发展为双螺杆挤出机、多螺杆挤出 机等。还出现了一些新型螺杆，如瑞典首先推出的BM螺杆、 德国的屏障螺杆、销钉螺杆等。