塑料成型工艺6二次成型
第十章二次成型
大小还与制品厚度和容积有关,厚度、容积↑,压力↑。压力应保证外形、花纹、文字 清晰
第十章 二次成型
二次成型原理
各种二次成型工艺——中空吹塑、 薄膜的拉伸、热成型、合成纤维拉 伸变形热定型
• 什么是二次成型---将一次成型所得热塑性型材再 次加热至半熔融成型
• 半熔融---即类橡胶态,加工所处温度低于但接近 粘流温度Tf(非晶)或熔融温度Tm(结晶),通 过粘弹形变而成型
• 原料---热塑性塑料 • 二次成型的方法——
拉伸→横向吹塑→空气保压→冷却定型→开模P343图10-6 • 所得制品为双轴拉伸取向,强度得到提高。拉伸比、吹胀比为2~3 • 注拉吹制品性能好---如透明度、冲击强度、硬度 • 注拉吹制品较薄,从而节约原料约50%
图10-5
图10-6
图10-7
二、挤吹
• 工艺过程:挤出管坯→合模(模具切口将管坯 切断)→吹塑→空气保压→冷却定型→开模 P344图10-7
二次成型时物料的形变与回复——
①普弹形变很小,可以忽略;
②物料处于类橡胶态时粘性形变长受力时间相当于
降低了粘流温度Tf,迫使大分子滑移程度增加, 产生不可回复的塑性形变,
即在此情况下粘性形变增大);所以其形变即为
图10-3
③高弹形变,而高弹形变的回复与温度有关。
素——
➢ 模具温度:冻结形变时的模具温度低,残余形变大
塑料成型工艺学思考题答案
塑料成型工艺学思考题答案The pony was revised in January 2021序言及第一章1.为什么塑料成型加工技术的发展要经历移植、改造和创新三个时期(P2)第一段2.移植期、改造期和创新期的塑料成型加工技术各有什么特点答:移植时期用移植技术制造的塑料制品性能较差,只能成型加工形状与结构简单的制品.而且制品的生产效率也比较低。
这段时问虽然已经出现了几种改性纤维素类热塑性塑料,但其使用性远不如酚醛和脲醛等热固性塑料料,从而使压缩模塑等特别适合成型热固性塑料的制品生产技术;其一是塑料的成型加工技术更加多样化,从前一时期仅有的几种技术发展到数十种技术,借助这几十种技术可将粉状、粒状、纤维状、碎屑状、糊状和溶液状的各种塑料原材料制成多种多样形状与结构的制品,如带有金属嵌件的模制品、中空的软制品和用织物增强的层压制品等;其二是塑料制品的质量普遍改善和生产效率明显提高,成型过程的监测控制和机械化与自动化的生产已经实现,全机械化的塑料制品自动生产线也已出现;其三是由于这一时期新开发的塑料品种主要是热塑性塑料,加之热塑性塑料有远比热固性塑料良好的成型工艺性,因此,这一时期塑料成型加工技术的发展,从以成型热固性塑料的技术为重点转变到以成型热塑性塑料的技术为主; 进入创新时期的塑料加工技术与前一时期相比,在可成型加工塑料材料的范围、可成型加工制品的范围和制品质量控制等方面均有重大突破。
采用创新的成型技术,不仅使以往难以成型的热敏性和高熔体粘度的她料可方便地成型为制品,而且也使以往较少采用的长纤维增强塑料、片状馍型料和团状模塑料也可大量用作高效成型技术的原材料。
3.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。
答:一次成型技术,二次成型技术,二次加工技术一次成型技术,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。
pvc包胶pp料二次注塑成型工艺流程
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3第三章 塑料二次成型与加工
3
二、单丝成型
第 三 章 塑 料 二 次 成 型 与 加 工
挤出后冷却,在玻璃化温度之上进行的拉延加工,单丝的
主要用途是做诸如鱼网、窗纱、过滤网之类的织物和绳索等,
国外研究了一种超高强度聚乙烯纤维,可制成防弹背心、钓鱼 杆、高尔夫球杆或网球拍等。
图3-2 聚乙烯单丝生产工艺流程图 1-挤出机 2-机头 3-冷却水箱 4-橡胶压辊 5-第一牵引辊 6-热牵伸水箱 7-第二牵引辊 8-热处理烘箱 9-热处理导丝辊 10-卷取辊筒 4
性恢复性能,经过机械加工之后,其尺寸会发生变化,如钻孔或攻丝的孔眼
直径小于刀具的直径,车削后的工件尺寸,在存放中会发生收缩等。
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1.裁切
裁切是指对塑料板、棒、管等型材和模塑制品上的多余部分进行切断
第 三 章 塑 料 二 次 成 型 与 加 工
和割开的机械加工操作。塑料常用的裁切方法是冲切、锯切和剪切,生产 中有时也使用电热丝、激光、超声和高压液流裁切塑料。 电热丝切割 此法主要用于热塑性泡沫塑料的直线或曲线截断,也可用于热塑性薄
图3-15法 灌沙热弯法 1-管材 2-木模 3-木塞 4-施力方向
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2)管材扩口图
塑料管的连接常采用承插式连接,
3)异型管件的热冲压
热冲压加工过程如图3-17所示,以 硬聚氯乙烯管材为例,先将管材加热至 120~130℃,再置于加热至110~130℃ 的阴模内,然后,阳模以适当的压力向 下冲压而使其在压力下成型,冲压设备 可用螺旋压机或其他压机。此法可成型 各种形状的带螺纹或不带螺纹的管件。 对不同热塑性塑料制管件操作除温度不 同外,其他类同。
子取向结构。虽然可以将厚片或筒坯的挤出成型与大幅度拉伸作业在 同一条生产线上连续进行,但在大幅度拉伸前仍须将已定型的片、膜
二次注塑成型工艺注意事项【要点】
二次注塑成型:是一种特殊的塑料成型工艺,也称套啤或者包胶。
它与双色成型工艺类似,但与双色成型工艺有比较大的差异。
是一种将某种塑胶原材料,在一次的塑胶模具内成型后,将成型后的零件取出,放入二次成型的模具内再次注入同种或者另外一种塑胶材料成型的工艺。
更复杂的会是多次成型,使塑胶产品的外型和工艺达到想要的要求,称为二次注塑成型。
二次注塑成型可以使产品的表面充满柔感,还可以增加产品功能性与附加值。
二次注塑技术以创造“柔感表面”而闻名,但它还有许多其他功能,例如人体工学设计、双色外观、品牌标识以及特性改进。
利用这项技术,可以增加产品的功能,例如减噪、减震、防水、防撞和附加值。
在手机保护壳/手机保护套中应用比较广泛。
二次注塑与共注塑、双注塑及夹层注塑一样,都属于多材料注塑技术。
多材料注塑的基本思路是将2种或多种不同特性的材料结合在一起从而提高产品价值。
一般来说,第一种注入材料称为基材或者基底材料;第二种注入材料称为覆盖材料。
各种二次注塑技术在二次注塑过程中,覆盖材料注入基材的上方、下方、四周或者内部组合成为一个完整的部件。
这个过程可通过多次注塑或嵌入注塑完成。
通常使用的覆盖材料为弹性材料。
材料选择:二次注塑树脂材料的选择有多种因素,一方面要取决于基材特性,另一方面则取决于应用性能。
具体来说,有以下几点:·耐化学腐蚀性(符合清洗与其他操作要求)。
·阻燃性(符合生态环保等要求)。
生态环保标识是表明产品符合环境与社会标准的标志。
·耐磨蚀度(以免凹陷或脱落)。
·肖氏硬度(符合柔感或其他要求)。
·医疗规范(FDA、USP Class VI、ISO10993及生物相容性要求)。
·灭菌种类(蒸汽、伽玛射线等)。
·耐冲击性(符合结构要求)。
·熔点(符合应用温度要求,不会软化或变形)。
·粘合方式(两种材料不匹配时形成机械联锁作用,两种材料匹配时形成化学粘合)。
常用的十大塑料成型工艺(优缺点介绍)
常⽤的⼗⼤塑料成型⼯艺(优缺点介绍)注射成型注射成型:⼜称注塑成型,其原理是将粒状或粉状的原料加⼊到注射机的料⽃⾥,原料经加热熔化呈流动状态,在注射机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进⼊模具型腔,在模具型腔内硬化定型。
影响注塑成型质量的要素:注⼊压⼒,注塑时间,注塑温度⼯艺特点:优 点:1、成型周期短、⽣产效率⾼、易实现⾃动化2、能成型形状复杂、尺⼨精确、带有⾦属或⾮⾦属嵌件的塑料制件3、产品质量稳定4、适应范围⼴缺 点:1、注塑设备价格较⾼2、注塑模具结构复杂3、⽣产成本⾼、⽣产周期长、不适合于单件⼩批量的塑件⽣产应⽤:在⼯业产品中,注射成型的制品有:厨房⽤品(垃圾筒、碗、⽔桶、壶、餐具以及各种容器),电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、⾷品搅拌器等),玩具与游戏,汽车⼯业的各种产品,其它许多产品的零件等。
嵌件注塑嵌件注塑:嵌件成型(insertmolding)指在模具内装⼊预先准备的异材质嵌件后注⼊树脂,熔融的材料与嵌件接合固化,制成⼀体化产品的成型⼯法。
⼯艺特点:1、多个嵌件的事前成型组合,使得产品单元组合的后⼯程更合理化。
2、树脂的易成型性、弯曲性与⾦属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实的制成复杂精巧的⾦属塑料⼀体化产品。
3、特别是利⽤了树脂的绝缘性和⾦属的导电性的组合,制成的成型品能满⾜电器产品的基本功能。
4、对于刚性成型品、橡胶密封垫板上的弯曲弹性成型品,通过基体上注塑成型制成⼀体化产品后,可省去排列密封圈的复杂作业,使得后⼯序的⾃动化组合更容易。
双⾊注塑双⾊注塑:是指将两种不同⾊泽的塑料注⼊同⼀模具的成型⽅法。
它能使塑料出现两种不同的颜⾊,并能使塑件呈现有规则的图案或⽆规则的云纹状花⾊,以提⾼塑件的使⽤性和美观性。
⼯艺特点:1、核⼼料可以使⽤低黏度的材料来降低射出压⼒。
2、从环保的考虑,核⼼料可以使⽤回收的⼆次料。
3、根据不同的使⽤特性,如厚件成品⽪层料使⽤软质料,核⼼料使⽤硬质料或者核⼼料可以使⽤发泡塑料来降低重量。
塑料二次成型的温度范围
塑料二次成型的温度范围
塑料二次成型的温度范围主要取决于所使用的塑料材料及其熔点或流动温度。
在二次成型过程中,塑料通常处于熔点或流动温度以下,即类橡胶状态。
对于不同类型的塑料二次成型技术,其温度范围也有所差异。
1. 中空吹塑成型:中空吹塑成型是一种将热塑性塑料管材通过吹塑成型得到中空制品的方法。
在此过程中,塑料通常在100℃至150℃的温度范围内进行二次成型。
2.拉幅薄膜成型:拉幅薄膜成型是将热塑性塑料片材通过拉伸和冷却成型为薄膜的一种方法。
这个过程一般在100℃至130℃的温度范围内进行二次成型。
3.热成型:热成型是将热塑性塑料板材或片材加热至其塑化点附近,然后通过模具压制成型的方法。
热成型的温度范围通常在130℃至180℃之间。
4.合成纤维的拉伸:合成纤维的拉伸是在高温条件下对热塑性纤维进行拉伸,以提高其力学性能。
这个过程的温度范围一般在150℃至200℃之间。
需要注意的是,具体的温度范围会因塑料品种、成型设备以及制品要求等因素而有所不同。
在实际操作中,应根据实际情况调整温度参数,以保证二次成型效果和产品质量。
此外,为了确保塑料在二次成型过程中的稳定性,还需严格控制成型速度、压力等工艺参数。
通
过合理的工艺条件搭配,可以实现塑料制品的高效二次成型,提高生产效率和产品质量。
二次注塑工艺介绍
二次注塑工艺介绍二次注塑工艺介绍注塑工艺是一种常见的塑料成型工艺,通过将熔化的塑料注入模具中,然后冷却硬化,最终得到所需的塑料制品。
然而,在某些情况下,单次注塑工艺无法满足产品的要求,这时就需要使用二次注塑工艺。
二次注塑工艺是在一次注塑成型之后,再次对成型件进行注塑加工的工艺。
这种工艺常用于对塑料制品进行修补、改善外观质量、实现多色注射、增加产品功能等方面。
下面将详细介绍二次注塑工艺的流程和应用。
首先,在进行二次注塑之前,需要准备好原始注塑成型件和二次注塑所需的模具。
原始注塑成型件可以是通过一次注塑工艺得到的产品,也可以是已经存在的塑料制品。
而二次注塑所需的模具则需要根据产品的形状和尺寸进行设计和制造。
然后,将原始注塑成型件放入二次注塑模具中。
这一步需要确保成型件与模具的匹配度良好,以避免二次注塑过程中产生不良现象。
同时,还需要注意保护好原始注塑成型件的表面,以免在二次注塑过程中对其造成损坏。
接下来,进行二次注塑加工。
与一次注塑工艺相似,二次注塑工艺也需要将塑料料料加热熔化后注入模具中,并通过冷却硬化的过程得到所需的塑料制品。
在二次注塑过程中,可以根据需要加入颜色、增加材料的硬度或柔软度,以及实现其他特殊要求。
最后,将二次注塑成型件取出,进行后续处理。
这包括去除可能残留在成型件上的毛刺、修剪不必要的部分、进行表面处理等。
如果需要,还可以进行组装、包装等工序,最终得到完整的塑料制品。
二次注塑工艺的应用非常广泛。
在电子产品制造中,二次注塑可用于修复或更换塑料外壳的损坏部分。
在汽车制造中,二次注塑可用于改善车内塑料件的质感和外观。
在玩具制造中,二次注塑可用于实现多色注射,增加产品的可玩性。
在医疗器械制造中,二次注塑可用于制造符合人体工程学要求的手柄和外壳。
总之,二次注塑工艺是一种常用的塑料加工工艺,通过在一次注塑工艺之后对成型件进行二次注塑加工,可以实现对塑料制品的修补、改善外观质量、实现多色注射、增加产品功能等目的。
二次成型
机头和口模 机头组成:多孔板、滤网连接管、型芯组件
流道应呈流线型,内表面光洁无阻滞。 机头类型:转角机头、直通式机头、带贮料缸的机头
型坯长度控制
影响吹塑制品的质量和切除尾料的长短,涉及原 料的消耗,取决于吹塑周期内挤出机螺杆的转速
转速快、长 转速慢、短
加料量的波动、温度、电压的变化,操作变更等。 采用光电控制系统。
型坯切断装置
适应不同塑料品种的性能。 刀刃式切料口:平刃、三角形刀刃。
3 挤出吹塑工艺过程及控制因素
挤出吹塑工艺过程
缺点:不能定内径和长度,需附加修饰工序 气从机头型芯通过,影响机头温度
底吹法
挤出的型坯落到模具底部的型芯上,通过型芯对型坯 吹胀。 型芯的外径和模具瓶颈配合以固定瓶颈的内外尺寸。
适用: 吹塑颈部开口偏离制品中心线的大型容器。 有异形开口或多个开口的容器。
缺点: 进气口选在型坯温度最低的部位,也是型坯且重 下垂厚度最薄的部位。 制品形状复杂时,吹胀不充分。 瓶颈耳状飞边修剪后留下痕迹。
冷却机构:内部互通的水道 铸成模后钻出水道 冷却蛇形管铸入模具 模具制造时一体制成 型腔制成后机械加工冷却系统
模具的排气系统
在型坯吹胀时,排除型坯和模腔之间的空气。 排气不畅,气体滞留,制品表面产生凹陷和皱纹。 图案和字迹不清晰,降低制品温度。 设置排气孔或排气槽。
辅助装置
• 型坯厚度控制装置
• 转角式机头
– 适用于挤出PE、PP、PC、ABS
• 直通式机头
– 常用于PVC透明瓶
• 带贮料缸的机头
第七章塑料的二次成型
成型工艺
两种工艺: 注射-吹塑 挤出-吹塑
制品飞边少、口部不需 要休整、制品尺寸和壁 厚精度高,加工过程省 去切断操作;但型坯需 要重新加热,增大了热 消耗,使生产受到一定 限制
挤出法生产效率高, 型坯温度均匀,熔接缝 少,吹塑制品强度较高, 设备简单,投资少,对 中空容器的形状、大小 和壁厚允许范围较大, 适用性广,工业应用较 多。 注射法制品飞边少、 口部不需要休整、制品 尺寸和壁厚精度高,加 工过程省去切断操作; 但型坯需要重新加热, 增大了热消耗,使生产 受到一定限制。
三、 热成型
差压成型
热成型方法
覆盖成型
其他热成型(柱塞辅助成型、推 气成型)
四、拉幅薄膜成型
(一)平膜法逐步拉伸薄膜成型 (二)管膜法拉幅薄膜
二次成型温度
成型温度以最易产生形变且伸长率最大的 温度为宜。无定形热塑性聚合物的最易成 型温度与其Tg(与频率有关)相当。
冻结温度决定了实际的有效形变(残余形 变)。一般以处于材料的Tg以下最好。
二、 中空吹塑成型
1.定义
将挤出或注射成型的塑料管坯(型坯)趁热于 半熔融的类橡胶态时,置于各种形状的模具中, 并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧 贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品。
第七章
塑料的二次成型
一、 二次成型原理
1.定义 在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成 型为制品的方法,称为二次成型法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中空吹塑 一次成型 二次成型 塑性形变 推迟形变 热成型
取向薄膜拉伸
第七章 塑料的二次成型
• 1、一次成型的温度区 • 粘流温度Tf或熔融温度Tm以上。
• 2、二次成型的温度区
•
•
无定形高聚物,熔融温度以下,玻璃化温度以上;
部分结晶的高聚物,熔点附近。
•
3、适合二次成型的塑料
•
•
适合于Tg比室温高得多的聚合物。
因为它们成型的制品要在室温下长期使用,这样才能
具有良好的尺寸稳定性。
• 二、聚合物的粘弹性形变
•
拉幅薄膜的生产可以将挤出和拉幅两个过程直接联系
起来进行连续成型,也可以把挤出厚片或管坯与拉幅工序
分为两个独立的过程来进行。
但在拉伸前必须将已定型的片或管膜重新加热到聚合物的
Tg ~Tf(m)温度范围。
薄膜的拉伸是相对独立的二次成型过程。
•
拉幅成型使聚合物长链在高弹态下受到外力作用沿
拉伸作用力的方向伸长和取向,取向后聚合物的物理 机械性能发生了变化,产生了各向异性现象,强度增加。 所以拉幅薄膜就是大分子具有取向结构的一种薄膜材料。
•
热塑性塑料在一定温度下可以软化、熔融流动,冷却
后获得一定的形状,再加热又可再软化乃至熔融流动,所以 二次成型仅适用于热塑性塑料。
•
目前二次成型技术主要包括:
• 中空吹塑成型、薄膜的双向拉伸、热成型以及 • 合成纤维的拉伸。
第一节 二次成型的粘弹性原理
• 一、聚合物的物理状态
• 聚合物在不同的温度下分别表现为玻璃态(或结晶态)、 高弹态和粘流态三种物理状态。在一定的相对分子质量
• 此外,压缩空气也起到冷却作用。
• •
熔休粘度大的塑料所需空气压力比粘度小的高。 厚壁小容积制品可采用较低的吹气压力,由于管坯厚度
大,降温慢,熔体粘度不会很快增大以妨碍吹胀。 对于薄壁大容积制品,需要采用较高的吹气压力来保证 制品的完整。 • 一般吹气压力在0.2~1MPa范围内。
TPE二次注塑
二次注塑实际上有两种:1.二次注塑机注塑的,这种需二个前模一个后模,产品一次完成,中途不需要从啤机上御下,产品外观精细美观,第二次注塑的材料厚度一般为0.5-2MM,成本较高,一般用于比较小的产品。
2.用普通注塑机注塑的,这种就需要二个前模二个后模,第一次啤完后要将半成品取下再放入第二付模中进行第二次注塑,这种方法产品外观不是很好,对注塑技术要求高,一般第二次的注塑材料可到3MM,可以做较大的产品,比如我们曾做了一个400X250的产品二次注塑除了比较美观外,更重要的用途是为了手感较好,比如现在大量应用的硬胶基体上再啤一层软胶,象螺丝批把,牙刷柄,游戏机柄等,以前软胶用PVC来做,现在一般用热塑性弹性体TPE.TPU来做,它既有橡胶的特性,又能注塑,且对温度不敏感,价钱也较高.二次注塑产品的结构设计其实很简单,如果你选用的材料粘合性好的话,卡勾都不用做,结构设计之前与模具厂讨论一下倒是有必要.TPE是英文Thermoplastic Elastomer的缩写,意思是热塑性弹性体。
TPE在弹性体业界一般被认为是SEBS(苯乙烯嵌段共聚物)合成改性而成。
TPE二次注塑,一般是指先注塑硬质塑料PP,PS,ABS,PC,PA等,再通过注塑工艺在硬质塑料材质表面包覆一层比较薄的TPE软胶。
以增加制品的舒适的触感,止滑性能及缓冲击性能。
TPE二次注塑,在TPE行业,也称为包胶成型,复合注塑成型。
具体说,二次注塑成型工艺一般是先在一套模具A内将硬质塑胶件注塑成型,硬质塑胶件冷却取下,再放入另一套模具B内(模具B也称为包胶模具),在模具B内将TPE软胶注塑粘接到硬质软胶件上。
值得一提的是,一种更为先进的注塑设备——双色注塑机,近年在注塑机械中出现。
双色注塑机,同样是将一种塑料与另一种塑料复合注塑,只不过是在一台注塑机内完成整个生产工艺,从而缩短了成型周期,提高了工作效率。
TPE二次注塑,一般都是利用TPE的软触感,生产加工诸如手柄,握把,运动器材,工具手柄等等。
pvc包胶pp料二次注塑成型工艺流程
pvc包胶pp料二次注塑成型工艺流程1.塑料颗粒加热熔融后注入模具中。
The plastic granules are heated and melted before being injected into the mold.2.模具闭合后,注塑机对模具中的熔融塑料进行压力注射。
After the mold is closed, the injection molding machine injects the melted plastic into the mold under pressure.3.熔融塑料在模具中冷却固化。
The melted plastic cools and solidifies in the mold.4.打开模具,将成型的塑料制品取出。
Open the mold and remove the molded plastic product.5.进行修整,去除余料。
The product is trimmed to remove excess material.6.检查成品的尺寸和外观质量。
Inspect the size and appearance quality of the finished product.7.如果需要,进行二次注塑,将pp料包胶在pvc制品表面。
If necessary, perform secondary injection molding to encapsulate the PVC product with PP material.8.输送pp料到注塑机。
Transport the PP material to the injection molding machine.9.加热和熔化pp料。
Heat and melt the PP material.10.注射pp料到pvc制品表面。
Inject the PP material onto the surface of the PVC product.11.冷却固化pp料。
塑料二次加工工艺
塑料二次加工工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊塑料二次加工工艺这档子事儿。
你说塑料这玩意儿,那可真是无处不在啊!咱平时用的好多东西都是塑料做的。
那这二次加工工艺呢,就像是给塑料来了个大变身,让它变得更厉害、更有用。
比如说注塑成型吧,就好像是个神奇的魔法,把塑料原料变成各种各样的形状。
你想想,那些精巧的小玩具、实用的工具,不都是通过这个工艺诞生的嘛!就好像一个雕塑家,一点点地把塑料雕琢成我们想要的样子,多牛啊!还有挤出成型呢,这就像是塑料在排队走一条特殊的通道,出来的时候就变成了长长的管子、板材啥的。
这多有意思呀,就好像面条机把面团变成面条一样,只不过这个“面条”是塑料做的。
吹塑成型也很了不起啊!把塑料变成中空的制品,像瓶子、罐子之类的。
这就好像给塑料吹了口气,它就鼓起来变成我们需要的东西啦。
热成型呢,就像是给塑料做了一次热瑜伽,让它变得软软的,然后再塑造成各种形状。
那这些工艺难不难呢?其实也没那么难啦!只要你掌握了诀窍,就跟玩游戏似的。
你看那些熟练的工人师傅们,不就把这些工艺玩得团团转嘛!他们就像是塑料的魔法师,让塑料在他们手里乖乖听话。
咱再想想,如果没有这些二次加工工艺,那我们的生活会变成啥样?好多东西都没法做出来啦,那多不方便呀!所以说呀,这塑料二次加工工艺可真是太重要啦!那咱在进行二次加工的时候,可得注意一些细节哦。
比如说温度、压力啥的,可都得把握好,不然出来的东西可就不完美啦。
这就跟做饭似的,火候掌握不好,菜就不好吃啦。
而且呀,我们还得不断创新,想想怎么能让这些工艺变得更好、更高效。
就像手机不断更新换代一样,咱这塑料二次加工工艺也得跟上时代的步伐呀!总之呢,塑料二次加工工艺是个非常有趣又非常有用的东西。
它让塑料变得更有价值,让我们的生活更加丰富多彩。
咱可得好好了解它、掌握它,让它为我们的生活服务,不是吗?所以呀,别小看这小小的塑料二次加工工艺,它里面的学问可大着呢!。
二次成型 forming
二次成型forming二次成型是塑料成型加工的方法之一。
以塑料型材或型坯为原料,使其通过加热和外力作用成为所需形状的制品的一种方法。
编辑本段方法主要包括以下几种成型方法:(1) 热成型热成型是将热塑性塑料片材加热至软化,在气体压力、液体压力或机械压力下,采用适当的模具或夹具而使其成为制品的一种成型方法。
塑料热成型的方法很多,一般可分为:模压成型采用单模(阳模或阴模)或对模,利用外加机械压力或自重,将片材制成各种制品的成型方法,它不同于一次加工的模压成型。
此法适用于所有热塑性塑料。
差压成型采用单模(阳模或阴模)或对模,也可以不用模具,在气体差压的作用下,使加热至软的塑料片材紧贴模面,冷却后制成各种制品的成型方法。
差压成型又可分为真空成型和气压成型。
热成型特别适用于壁薄、表面积大的制品的制造。
常用的塑料品种有各种类型的聚苯乙烯、有机玻璃、聚氯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
热成型设备包括夹持系统、加热系统、真空和压缩空气系统及成型模具等。
(2) 双轴拉伸为使热塑性薄膜或板材等的分子重新定向,特在玻璃化温度以上所作的双向拉伸过程。
拉伸定向要在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行,经过定向拉伸并迅速冷到室温后的薄膜或单丝,在拉伸方向上的机械性能有很大提高。
适合于定向拉伸的聚合物有:聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及某些苯乙烯共聚物。
(3) 固相成型固相成型是热塑性塑料型材或坯料在压力下用模具使其成型为制品的方法。
成型过程在塑料的熔融(成软化)温度以下(至少低于熔点10-20℃)。
均属固相成型。
其中对非结晶类的塑料在玻璃化温度以上,熔点以下的高弹区域加工的常称为热成型,而在玻璃化温度以下加工的则称作冷成型或室温成型,也常称作塑料的冷加工方法或常温塑性加工。
该法有如下优点:生产周期短;提高制品的韧性和强度;设备简单,可生产大型及超大型制品;成本降低。
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Tg比室温高得多的聚合 物,在Tg~Tf间,受热软化, 受外力时产生形变,此时普 弹形变很小,可忽略;因粘 性很大,粘性形变可忽略; 由此,形变主要是高弹形变, 由于大分子链段形变和位移 的贡献,具有可逆性。
二次成型过程中, 聚合物的形变主 要是高弹形变。
高弹形变——松弛过程
受外力,聚合物产生形变,保持在t=t1时,形变近似r∞ 若时间t1时,除去外力,则经过一段时间,形变回复,可 逆性,曲线b,温度>Tg。 若形变至r∞后,快速冷却,则形变冻结在r∞,形状固定, 曲线c。温度=室温<<Tg
6.2 中空吹塑成型
将挤出或注射成型所得的类橡胶态的型坯置于 模具中,然后闭合模具,在型坯中通入压缩空气将 其吹胀,使之紧贴于模腔壁,再经冷却脱模,得到 一定形态中空制品。
吹塑制品的应用
拉伸吹塑
挤出吹塑 注射吹塑
多层吹塑 挤出吹塑 注射吹塑
适用塑料:PE、PP、PVC、PET、PA、PC等。 吹塑制品的要求:耐环境应力开裂、抗冲击性、阻透性、 耐化学药品性、抗静电性、耐挤压性
t 3
加工温度>Tf(m),粘流态,不 可逆粘流形变为主,制品稳定 性高。 Tg<加工温度 < Tf(m),高弹 态,弹性形变增加,为主,可 逆形变。 增加作用力或作用时间,则粘 性形变迅速增加,实质是高弹 态下大分子的强制性流动。
•聚合物的粘弹性总形变 =普弹形变 + 推迟高弹形变 + 粘性形变
•聚合物的粘弹性总形变
=普弹形变 + 推迟高弹形变 + 粘性形变
外力解除, 试样回 复。 普弹形变马上回复, cd段; 经一段时间,高弹 形变完全恢复,de 段; 而粘性形变作为永 久变形存在。
•聚合物的粘弹性总形变 =普弹形变 + 推迟高弹形变 + 粘性形变
E2 t r rE rH rV 1 e 2 E1 E2
二、聚合物粘弹性形变
由于聚合物长链结构及分子链的柔顺性,一 般情况下,如将其置于一定温度下,从受外力作 用开始,大分子的形变经历一系列中间状态才过 渡到与外力相适应的平衡状态,其形变随时间的 变化为一个松驰过程:
r rE rH rV
E1
E2
1 e
t
2
E2
弱的现象,不易产生破裂)
2、管坯(型坯)温度的控制
挤出吹塑,管坯在吹胀之前有良好的形状稳定性。
T↑管坯下垂严重,厚度不均匀
T↓表面粗糙,塑化不良
注射吹塑,型坯温度过高时,因粘度较低而型坯易变形, 致使型坯在移动过程中,出现厚薄不均,影响吹塑制品质 量;温度太低时,制品内部会积存较多的内应力,在使用
得的高分子材料型材
(型坯)再次成型加工, 以获得制品的最终型样 的技术。
薄膜的双向拉伸 中空吹塑成型 热成型 合成纤维的拉伸
二次成型特点(与一次成型比较)
在低于聚合物流动温度(或熔融温度)的
半熔融类橡胶态下成型。
通过粘弹形变来实现材料型坯的再成型。 仅适用于热塑性塑料。
塑料物理状态:
玻璃态 高弹态 粘流态
6.2.2 挤出吹塑
热塑性塑料的粒料(或粉料) 经过挤出机塑化后,通过特定的 模头,制备成热熔融状的管状型 坯,然后进行吹塑。
一、单层直接挤坯吹塑
①挤出管坯:挤出机中,塑料塑化,机头挤出管坯; ②管坯入模:管坯垂挂在机头正下方的型腔中;达预定长度,合模, 夹住管坯,吹管插入管坯一端,管坯另一端被切断; ③管坯吹胀:气嘴通压缩空气,可塑状态的管坯被吹胀,紧贴模腔 壁,形成制品; ④冷却定型:保持空气压力,冷却定型; ⑤ 制品取出、修饰:开模取出制品,切除余料,修边整饰。
二、注坯-拉伸-吹塑
型坯吹塑前,于Tg-Tf间,用机械方法使型坯先 纵向拉伸,继而吹塑,型坯径向尺寸增大,得到横
向拉伸,后快速冷却至Tg以下。
注拉吹制品的透明度、冲击强度、表面硬度和刚度 都能有较大的提高, 如:用无拉伸注坯吹塑技术制得的聚丙烯中空制品 的透明度不如硬质聚氯乙烯吹塑制品,冲击强度不 如聚乙烯吹塑制品。用注坯拉伸吹塑成型聚丙烯中 空制品的透明度和冲击强度分别达到硬质聚氯乙烯 制品和聚乙烯制品的水平,而且杨氏模量、拉伸强 度和热变形温度等均有明显提高。 制造同样容量的中空制品,注坯拉伸吹塑可以比无 拉伸注坯吹塑制品壁更薄,因而可节约成型物料 50%左右。
6.1 二次成型原理
一、聚合物的物理状态
聚合物在不同温度下分别表现为玻璃态(或结晶态)、高弹态和粘流态。 非晶型在Tg以上呈类橡胶状,显示出橡胶高弹性,在Tf以上呈粘性液体 状;部分结晶型在Tg以下呈硬性结晶状,在Tg以上呈韧性结晶状,在接 近Tm转变为具有高弹性的类橡胶状,高于Tm则呈粘性液体状。 在TgTf(m)间,聚合物既表现液体性质又显示固体性质。塑料的二次成 型加工在类橡胶态下进行,在成型过程中既具有粘性又具有弹性,在类 橡胶态下,聚合物模量要比玻璃态下时低,形变值大,但由于有弹性性 质,聚合物仍具有抵抗形变和恢复形变的能力,要产生不可逆形变必须 有较大外力作用。
多层共挤出吹塑技术关键
制品层数愈多,型 坯的成型愈加困难。
#机头
#各层塑料间相互熔合和粘结
三、挤出-蓄料-压坯-吹塑
制造大型中空制品时,由于挤出机直接挤出管状型 坯的速度不可能很大,当型坯达到规定长度时常因 自重的作用,使其上部接近口模部分壁厚明显减簿 而下部壁厚明显增大,而且型坯的上、下部分由于 在空气中停留时间的差异较大,致使温度也明显不 同。用这种壁厚和温度分布很不均匀的型坯所成型 的吹塑制品,不仅制品壁厚的均一性差,而且内应 力也比较大。 对于大型制品,一方面要求快速提供制品所需的熔 体数量,减少因体积大自重而引起的型坯下坠和缩 径;另一方面,大型制品冷却时间长,挤出机不能 连续进行,从而发展了带有贮料缸的机头。
Tg~Tf(Tm),
高弹态,适于热塑性塑料 的二次成型加工。 在类橡胶态下,聚合物的 模量高,外力作用下,形 变值大;外力消除后,恢 复形变的能力较强。 产生不可逆的形变,须较 大的外力作用。
玻璃化温度Tg是塑 料成型加工的下限
二次成型是相对于一次成型而言的。有些高分子材料制品由 于技术上和经济上的原因,不能够或不适于经过一次成型即 取得制品的最终形状,因而需要以一次成型技术的产物为对 象,经过再次成型来获得最终制品。 二次成型技术与一次成型技术相比,除成型对象不同外,二 者的主要区别在于:一次成型是通过材料的流动或塑性形变 而成型,成型过程中伴随着聚合物的状态或相态转变,而二 次成型是在低子聚合物流动温度或熔融温度的“半熔融”类 橡胶态下进行的,一般是通过粘弹形变来实现材料型材或坯 件的再成型。 在高分子材料中,橡胶和热固性塑料经一次成型以后,发生 了交联反应,其分子结构变成网状或体型结构,遇热不再熔 融,也不溶于溶剂。如果加热温度过高,只能炭化。因此, 橡胶和热固性塑料是不适于二次成型的。 热塑性塑料在一定温度下可以软化、熔融流动,冷却后获得 一定的形状,其分子结构没有变化,再加热又可再软化乃至 熔融流动,所以二次成型仅适用于热塑性塑料。
利用聚合物推迟高弹形变 松驰时间的温度依赖性,在
Tg~Tf间,将聚合物半成品
(管坯、片材等)加热,使 之产生变形并成型为一定形 状,在较短时间内冷却到接 近室温,使形变冻结并固定 形状,而得到制品。
对于部分结晶的聚合物形变过程则是在接近
熔点Tm的温度下进行,此时粘度很大,成型 形变情况与上述无定形聚合物一样,但其后 的冷却定型与无定形聚合物有本质的区别。 结晶聚合物在冷却定型过程中会产生结晶, 分子链本身因成为结晶结构的一部分或与结 晶区域相联系而被固定,不可能产生弹性回 复,从而达到定型的目的。
挤出-蓄料-压坯-吹塑
带有贮料缸的机头。 间断挤出, 大直径厚壁型坯,大型容器。 先将挤出机塑化的熔体蓄积在一 个料缸内,在缸内的熔体达到预 定量后,用加压柱塞以很高的速 率使其经环隙口模压出,成为一 定长度的管状物。 目前在这种带蓄料缸的吹塑机上 已采用可变环隙口模和程序控制 器,以实现按预先设定的程序自 动控制型坯的轴向壁厚分布,从 而进一步提高大型吹塑制品壁厚 的均一性。
二次成型条件
成型温度:能产生形变,且伸长率最 大的温度为宜。 无定形聚合物:成型温度略高Tg PVC Tg 83℃ 成型温度92~94 ℃ PMMA 105 ℃ 118 ℃
PET Tg 69℃ 成型温度100℃ Tm 270~290 ℃
模具温度(冻结温度)
二次成型产生的形变具有回复性,实际获得的有效 形变(即残余形变)与成型条件有关。 模具温度↓,可回复形变↓,有效形变↑, 所以模具 温度<Tg最好。 成型温度高,可获得形状稳定性较好的制品,且具 有较强的抵抗热弹性回复的能力。因为随成型温度 升高,材料的弹性形变成分减少,当承受相同的收 缩温度时,成型温度高的制品比成型温度低的制品 具有更高的残余形变。
二、多层共挤出吹塑
用两台以上的挤出机将不同塑 料在不同挤出机内熔融后,在 同一个机头内复合、挤出,然 后吹塑制造多层中空制品的。 多层吹塑中空制品可满足日益 增长的化妆品、药品和食品等 对塑料包装容器阻透性的更高 要求。例如,外层树脂为提供 良好的刚性、阻燃性和耐候性 的聚氯乙烯,而内层为具有优 异的耐化学药品性的聚乙烯的 双层结构吹塑瓶。 多层吹塑容器所用物料的种类 和必要的层、数,应根据使用 的具体要求确定。
6.2.1 注射吹塑
注射吹塑是用注射成型法先将塑料制成有底型坯, 再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成型。
一、无拉伸注坯吹塑
生产批量大的小型精制 容器和广口容器