《机械制造基础(第3版)》教学课件 机械制造基础 第六章

第一节 塑料的成型
2.热固性塑料的工艺特性
热固性塑料的稠度与性能不因温度的升高而发生明显变化,只有当温度很高 时,它才发生化学分解而破坏。 热固性塑料的成型一般在非固化态或半固化态下进行,也可以在固态下通过 机械加工方法进行。
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三、塑料制品的成型与连接
塑料的成型工艺种类繁多,常用的有注射、挤压、压制、吹塑、真空、浇注 等方法。用成型方法所得塑料制品的表面光滑、平整、美观,尺寸较准确,一 般不需要大量的修饰加工。 同一品种的塑料往往可以采用多种不同的成型工艺来制造塑料制品。设计成 型工艺时,应根据塑料的性能、生产类型及现场条件等进行选择。热塑性塑 料大多采用注射、挤压等工艺成型;也有采用浇铸工艺成型的(如单体尼龙 等)。热固性塑料则多采用压制、浇注等工艺成型。但是,近年来国内外的一 些厂家也采用注射工艺成型热固性塑料制品。
5.收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生体积收缩现象的性质称为收缩性。塑料的收缩 性不仅取决于塑料的品种,还与其成型方法、工艺条件、添加剂的种类与数 量、制品厚度、是否有金属嵌件等因素密切相关。
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二、热塑性塑料和热固性塑料的工艺特性
按受热后表现的性能不同,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。前 者加热时软化并熔融,成为可流动的黏稠液体,冷却后成型且保持既得形状; 当重新加热后,又可软化、熔融,如此可反复多次,其塑化过程仅是物理过程, 且是可逆的。后者则先受热熔融软化,转变成黏流状态,随后逐渐固化成最终 制品;固化后不能再加热软化,其过程是不可逆的。当温度升高至分解温度时, 将会发生分解,而不能再软化。
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2.挤压成型
将粉状或粒状的塑料送至挤压机的料筒中,使其加热和压缩,并通过预热的挤 压模固化成型。产品在脱离挤压模时,用空气或水冷却,使其获得足够的强度。 挤压是一种既经济又高效的成型工艺,广泛用于生产管材、棒材、片材、板 材、薄膜、单丝、电线与电缆外面的绝缘层等。当对产品公差要求严格时, 可在其刚刚挤好脱离挤压模时增加校准加工工序(即精成型),以提高制品的 尺寸精度。 挤压主要用于热塑性塑料的成型。通过采取一些特殊措施,热固性塑料也可 挤压成型。挤压还可用于粉末造粒、塑料染色、树脂掺和、填充混料等场合。
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1.注射成型
注射成型的工艺过程和金属压铸工艺相类似。粒状材料被送至注射机的料筒 里加热熔化至流动状态,在高压下注入闭合的模具里固化成型。这一过程由 加料、塑料熔融、注射、制件冷却和制件脱模五个步骤组成。 注射成型生产率高,成本低。根据零件尺寸的大小不同,其尺寸精度可达 ±(0.1~0.5)mm。这种工艺广泛应用于制造热塑性塑料制品,如玩具、罐头盒、 包装箱、泵、螺旋桨、盖子、仪表壳等。近年来,在热固性塑料的成型中,也 有采用注射成型的。
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1.热塑性塑料的工艺特性
热塑性塑料的稠度随着温度的变化将发生明显的变化:当温度低于玻璃态转 变温度时,塑料呈玻璃态或固态;温度升高,便呈热弹性态或革状态;温度进一 步升高,便呈橡胶态或液态。由于热塑性塑料在不同的温度下以不同的状态 存在,故有可能采用各种不同的方法对其进行加工: 1)以玻璃态或固态存在时,可以采用机械加工方法(如车削、铣削、钻削、刨 削等)进行加工。 2)以热弹性态或革状态存在时,可以采用各种不同的成型工艺进行加工,如吹 塑法、真空成型法等。 3)以橡胶态或液态存在时,常采用挤压或注射成型法加工。 大多数热塑性塑料的成型是在橡胶态或液态下进行的。
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3.结晶性
塑料的结晶性是指结晶型塑料具有结晶现象的性质。结晶型塑料(如聚乙烯、 聚甲醛等)是相对于无定型塑料(如有机玻璃、ABS等)而言的。塑料的结晶性 常用其结晶度的大小来表征,它是确定塑料成型工艺条件时必须考虑的因素 之一。结晶型塑料成型时,如果温度高,熔融体的冷却速度慢,制品的结晶度 大,则其密度大,硬度高、刚性好,抗拉和抗弯等性能好,耐磨性及耐蚀性等均 能提高;反之,如果熔融体的冷却速度快,制品的结晶度小,则可使其获得较好 的柔软性、透明性及较高的伸长率和冲击强度等性能。
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2.流动性
塑料的流动性是指在一定的温度和压力作用下,能够充满模腔各个部分的性 能。塑料的流动性不好,充型就差,所需施加的成型压力就大。例如,流动性 差的塑料在注射成型时就难以充满模腔,需施加的注射压力也较大;但流动性 过大会导致注射成型时的“溢边”现象,对制品产生挤压而使之变形。因此, 在成型过程中,必须适当地控制塑料的流动性。 塑料的流动性受以下因素的影响:树脂分子的大小与结构、填料增塑剂和润 滑剂。具有线型分子结构、没有或很少有交联结构的树脂的流动性最好。加 大填料,会使塑料的流动性变差;加入增塑剂和润滑剂,可以提高塑料的流动 性。
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4.热敏性
有些塑料,如聚氯乙烯、聚甲醛等,对热较为敏感。当将其较长时间置于较高 温度下时,就会发生解聚、分解、变色等现象。塑料的这种性质称为热敏性。 为了避免出现这类缺陷,在对热敏性塑料进行成型加工时,必须正确控制温度 和受热时间,恰当选用加工设备,或在塑料配方中加入稳定剂。
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第一节 塑料的成型
3.压制成型
机械制造基础
第六章 常用非金属材料的成型
百度文库 第一节 塑料的成型
一、工程塑料的一般工艺性能
1.吸湿性
塑料的吸湿性是指其吸湿或黏附水分的性能。将塑料按照其对水分的亲疏 程度来分类,可分为两类:具有明显的吸湿或黏附水分倾向的塑料,如有机玻 璃、ABS等;基本不吸湿也不黏附水分的塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯等。
水分的存在对吸湿性塑料的成型有很大影响:当塑化温度高于100°C时,水 分将汽化,从而导致制品内产生气泡,外观出现水迹,制品强度也因此而降低; 有些塑料在高温下会发生水解反应,从而影响制品的外观质量,降低机械强度, 或者因树脂起泡、黏度下降而使成型过程变得困难。因而,在对吸湿性塑料 进行成型加工前,必须进行干燥处理,将其含水量控制在允许的范围内。