压缩成型
压缩成型技术
压缩成型技术
《压缩成型技术》
嘿呀，今天咱就来唠唠压缩成型技术。
你们知道吗，我有一次特别的经历。
那时候我去一个小工厂参观，就看到工人们在操作压缩成型的机器。
那场景，可有意思了。
我看到他们把一堆原材料，就好像是一堆软软的面团似的，放进一个大大的模具里。
然后呢，那个机器就开始“哐哐哐”地动起来，就像大力士在使劲儿挤压一样。
我就眼睁睁地看着那堆原材料在模具里一点点地被压缩，变得越来越紧实。
工人们呢，还在旁边特别专注地看着，就好像在看着自己的宝贝一样。
随着机器的不断运作，最后哇，一个成型的东西就出来啦！就像是变魔术一样，从那堆原材料里变出了一个有形状的玩意儿。
我当时就特别惊讶，这也太神奇了吧！原来这就是压缩成型技术呀，能把那些普通的材料变成有用的东西。
这之后我每次看到那些通过压缩成型技术做出来的东西，我就会想起那次在工厂的经历，真的是太有意思啦！感觉这个技术就像是一个神奇的魔法，能把平凡变得不凡。
所以啊，压缩成型技术可真不是啥神秘莫测的东西，它就在我们身边，给我们的生活带来了很多的便利和惊喜呢！嘿嘿！。
压缩成型工艺
一、压缩成型原理
1.成型方法
压缩成型 ——又称为模压成型或压制。主要用于 热固性塑料的成型，也可以用于热塑性 塑料的成型。
粉粒状、纤 维状的料
置于成型温 度的型腔中
合模 加压
成型 固化
一、压缩成型原理
2.压缩成型的特点
⑴塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。 ⑵模具是在塑件最终成型时才完全闭合 ⑶压力通过凸模直接传给塑料
下压式：工作液缸位于下端，操 作不便，很少使用。
为了保证压缩 模塑的正常进行， 应选用适当的压机， 并校核模具与压机 的关系。
三、压缩成型工艺
模压前的准备 模压过程 模压后处理
预压
预热和干燥
嵌件的安放
加料
ห้องสมุดไป่ตู้
合模
排气
脱模
保压与固化
模具清理 特殊处理
整形去应力 修饰抛光
三、压缩成型工艺 1.模压前的准备 ⑴预压
①预压方法： 为方便操作和提高塑件的质量，先 用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压 成重量一定、形状一致的锭料。
②采用预压锭料的优点：
加料快而准确 降低压缩率，减小压料腔尺寸，空气含量少， 不仅传热快且气泡少。
②采用预压锭料的优点：
锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小 嵌件的塑件。 可提高预热温度，缩短预热和固化时间。 避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。
应的副产物，以免影响塑件性能与表面质量。
方法：合模后加压至一定压力，立即卸压，凸
模稍微抬起，连续１～３次。 塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免 移位或损坏。
流动性好的塑料采用迟压法，即从凸模与塑料接 触到压模完全闭合的过程中停顿15~30秒。
橡胶的成型方法
橡胶的成型方法
橡胶的成型方法有多种，具体选择的方法取决于橡胶制品的形状、尺寸、用途和生产要求。
以下是几种常见的橡胶成型方法：
1.压缩成型：压缩成型是最常见的橡胶成型方法之一。
将橡
胶原料放入加热的模具中，然后使用压缩机将模具封闭并
施加压力。
在加热和压力的作用下，橡胶原料会充分填充
模具，并在冷却后形成所需形状的橡胶制品。
2.注塑成型：注塑成型是通过将预热的橡胶原料注入到预先
设计好的模具中，然后使其冷却和固化形成所需的橡胶制
品。
注塑成型通常适用于生产大批量且相对简单的橡胶制
品，如密封件、垫圈等。
3.挤出成型：挤出成型适用于生产长条状、管状或其他截面
形状规则的橡胶制品。
通过加热和软化橡胶原料，将其推
入挤出机中的螺杆，并经过模具挤出，从而形成所需形状
的橡胶制品。
4.发泡成型：发泡成型是在橡胶中加入发泡剂，使其在成型
后产生气泡和孔隙，从而形成轻盈、柔软的橡胶发泡制品。
这种成型方式通常用于制作汽车座椅垫、鞋垫等。
除了上述成型方法，还有一些其他的橡胶成型方法，如真空成型、涂料成型等。
不同的成型方法在生产效率、成品质量、复杂度和适用范围等方面会有所差异。
在选择具体的成型方法时，需要综合考虑产品的要求、生产设备和生产环境等因素来确定
最合适的方法。
压缩成型工艺
压缩成型工艺
嘿，你知道吗，有一种特别神奇的工艺，叫做压缩成型工艺。
有一次我去参观一个工厂，就亲眼见识到了这玩意儿。
那场面，真的让我大开眼界。
我看到工人们把一些原材料放进一个大大的模具里，然后就启动了机器。
那机器就像一个大力士一样，“哐哐哐”地开始施加压力，把那些原材料紧紧地压在一起。
我就那么眼睁睁地看着那些原本松散的材料，在压力的作用下，慢慢地变成了一个个形状规整的制品。
这压缩成型工艺可真是厉害啊！它就像是一个魔法师，能把普通的材料变成各种各样有用的东西。
而且这个工艺操作起来还挺简单的呢，只要把材料放好，设定好压力和时间，就等着成品出来就行啦。
在那个工厂里，我还看到工人们熟练地操作着机器，他们对每一个步骤都了如指掌。
我问他们是不是很难学，他们笑着说，其实只要多练习，掌握了技巧就不难。
看着他们自信的笑容，我突然觉得这压缩成型工艺不仅仅是一门技术，更是他们展现自己能力的舞台。
总之，压缩成型工艺真的很有趣，很神奇。
它能把看似普通的东西变得不普通，能创造出各种各样实用的制品。
这就是我所了解的压缩成型工艺呀！直接点明了主题，哈哈。
注塑压缩成型案例
注塑压缩成型案例
注塑压缩成型是一种塑料加工技术，其基本原理是将热塑性塑料或热固性塑料注入模具型腔中，然后通过压缩空气或压力将塑料压实，使其充满整个模具型腔，并最终冷却固化成型。
以下是一个注塑压缩成型的案例：
案例名称：注塑压缩成型制作手机壳
一、材料选择
本案例选择ABS塑料作为注塑压缩成型材料。
ABS塑料具有良好的强度、韧性、耐磨性和耐热性等性能，适合用于制作手机壳。
二、模具设计
根据手机壳的形状和尺寸，设计注塑模具。
模具应具有足够的强度和刚度，能够承受注射压力和锁模力，并且要求模具温度控制准确，以获得最佳的成型效果。
三、工艺参数设定
在注塑压缩成型过程中，需要设定适当的工艺参数，包括注射温度、注射压力、模具温度、压缩压力等。
这些参数将直接影响塑料的流动和成型质量。
四、生产过程
1.将ABS塑料加入注塑机中，加热熔融。
2.模具闭合，注射熔融的ABS塑料到模具型腔中。
3.通过压缩空气或压力将塑料压实，使其充满整个模具型腔。
4.冷却固化，开模取出成型后的手机壳。
5.对手机壳进行后处理，如去毛刺、抛光等。
五、质量控制
在注塑压缩成型过程中，应进行严格的质量控制，确保每个环节都符合工艺要求。
例如，检查塑料的熔融温度、注射压力和注射速度是否合适，检查模具温度和冷却时间是否符合要求等。
六、总结
通过注塑压缩成型制作手机壳的案例，我们可以了解到注塑压缩成型的基本原理和工艺过程。
在实际生产中，需要根据具体的塑料材料和产品要求，选择合适的模具和工艺参数，并进行严格的质量控制，以确保最终产品的质量和稳定性。
05节-注塑压缩成型工艺简介
第五节注射压缩成型工艺简介一、注射压缩成型（ICM）的定义：注射压缩成型（injection compression moulding/简称ICM)是传统注塑和压缩模塑的组合成型技术，又叫二次合模注射成型。
这种成型工艺原是为了成型光学透镜而开发的。
众所周知，光学透镜对其几何精度要求非常高、既要尺寸准确，又要求变形小，而一般注射成型就难以达到此要求。
二、注射压缩成型的工作原理：在一般传统注射成型过程之外加入模具压缩的过程，即在填充之初模具不完全闭合（留有0.2㎜左右，视产品结构定），将部分熔融塑料（体积约占型腔60%-75%间，具体按产品与模具设计定）注入型腔后；再利用锁模机构闭合模具，向型腔内熔料施加压力，压缩熔体，直至完成型腔充填。
它要经过注塑和压缩两个阶段。
成型时，模具先未完成闭合，由于模具型芯部分设有台阶，当熔体被注入型腔后不会泄溢，当熔体注射完毕后，由专设的闭模活塞进行第二次合模，熔体被铺平压实。
下图所示为注射压缩成型过程：1.模具初次闭合：这时并不是将动、定模完全闭合，而是留有0.2mm左右的间隙；2.注射熔体：随之计量精确的熔料注射入模腔，由于模具的型芯部分设有台阶，虽然模具尚未闭合，但型腔中的熔料也不会泄漏。
3.压缩成型：当螺杆前移达到注射所预定的位置时，即向合模装置发出第二次合模信号，由专用的闭模活塞实施第二次合模，合模装置随后立即增大锁模力并推动动模前进，将动、定模板完全合拢，这时模腔中的熔料即在动模的压缩作用下取得型腔的精确形状。
需要注意的是：塑件固化后，必须在闭模活塞对模具的压力消失后，才可进行开模和顶出塑件，所以，注射压缩成型的注塑机必须有专用闭模液压缸。
图1所示三、注射压缩成型的优点：比起传统的射出成型，射出压缩成型具有以下优点：1.减少熔体分子取向，降低塑件的残余应力，降低应力偏析；2.改善产品变形，使产品有很高精度；故特别适合要求高度透明、且变形小的光学塑料制品成型，如光学镜片及医疗生物芯片等。
压缩成型
（1）移动式 （2）半固定式 （3）固定式
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压缩模分类及选用原则
2.按压缩模加料室的形式分类
（1）溢料（敞开）式压缩模
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压缩模分类及选用原则
（2）不溢（封闭）式压缩模
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压缩模分类及选用原则
（3）半溢式压缩模
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三种结构模具的比较
溢式 配合： 无导柱定位 不溢式 较紧密单侧间隙0.07~0.08mm 半溢式 阴模上部略向外倾斜约3度，单侧间隙 0.025～0.075mm 加料室： 无 有 有，上壁做成15～20度锥度
（1）压缩成型压力
p成
D 2
4A
p表
压缩成型温度（℃） 压缩成型压力（ MPa） 7~42 14~56 14~56 0.35~3.5 3.5~14 0.7~14 7~56
14
塑料种类 酚醛树脂（PF） 三聚氰胺甲醛（MF） 脲甲醛（UF） 聚酯塑料 邻苯二甲酸二丙烯酯（PDPO ） 环氧树脂eP） 有机硅塑料（OSMC）
加料量：
制品性能：
不准确，稍过量
外形简单质量不高
加料准确（称量法）
无明显毛边高度可较大
稍过量
料从非配合面溢出，有水平飞边，尺 寸 大外形 复杂、压缩率大的制品精 度较好
① 几乎所有热固性塑料。常见的有酚醛、脲醛、
环氧塑料、不饱和聚酯、氨基塑料、聚 酰亚胺、
有机硅等，也可用于热塑性的聚四氟乙烯和PVC唱
146~180 140~180 135~155 85~150 120~160 145~200 150~190
压缩成型设备
压缩成型的主要设备是 压力机。但根据传动方式不 同，压力机又可分为机械式 和液压式两种。机械式压力 机常用螺旋式压力机，但因 结构简单、技术性能不稳定， 故而被液压机所取代。
塑料成型工艺与模具设计名词解释
1名词解释1.注射成型：将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入高温的料筒内加热熔融塑化，使其成为粘流态熔体，然后在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸塑料制件的成型方法，主要用于成型热塑性塑料件2.压缩成型：将粉状、粒状等的热固性塑料原料直接加入敞开的模具加料室内，然后在加热和加压的作用下，使塑料熔融充满型腔，并发生交联固化反应，硬化定型形成塑件，主要用于成型热固性塑料件3.压注成型：压注成型又称传递成型，其成型原理如图所示，先将固态成型物料加入加料腔内，使其受热软化转变为粘流态，并在压力机柱塞压力作用下，经过浇注系统充满型腔，塑料在型腔内继续受热受压，产生交联反应而固化定型4.挤出成型：挤出成型是将颗粒状塑料加入挤出机料筒内，经外部加热和料筒内螺杆机械作用而熔融成粘流态，并借助螺杆的旋转推进力使熔料通过机头里具有一定形状的孔道(口模)，成为截面与口模形状相仿的连续体，经冷却凝固则得连续的塑料型材制品。
5.中空吹塑成型：将挤出或注射出来的熔融状态的管状坯料置于模具型腔内，借助压缩空气使管坯膨胀贴紧于模具型腔壁上，冷硬后获得中空塑件，这种成型方法称中空吹塑成型。
6.塑料：以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。
7.热塑性塑料：具有线型分子链成支架型结构加热变软，冷却固化可逆的塑料。
8.热固性塑料：具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆。
9.塑化压力(背压)指螺杆式注射成型时，螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的阻力。
(背压一般不大于2MPa )10.注射压力：注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。
11.保压压力型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔体的压实，此时的注射压力也可称为保压压力。
12.型腔压力型腔压力是注射压力在经过注射机喷嘴、模具的流道、浇口等的压力损失后，作用在型腔单位面积上的压力。
压缩成型的工艺过程
压缩成型的工艺过程一、前期准备1.1 原材料准备首先需要准备好所需的原材料，包括主要原料和辅助原料。
主要原料为塑料颗粒或粉末，辅助原料包括增塑剂、稳定剂、润滑剂等。
1.2 设备检查检查压缩成型设备是否正常运转，如有异常情况需要及时排除。
1.3 模具安装选择合适的模具并进行安装调试，确保模具能够正常工作。
二、压缩成型工艺流程2.1 加热将塑料颗粒或粉末放入加热器中进行预热，使其达到适合成型的温度。
通常情况下，加热温度为180-220℃。
2.2 模具填充将预热后的塑料颗粒或粉末放入模具中，并用压力机将其填充至模具中。
2.3 压制在填充完成后，用压力机对模具进行压制。
通常情况下，压制时间为10-20秒。
2.4 冷却在压制完成后，需要对模具进行冷却。
可以采用自然冷却或水冷却的方式进行。
2.5 脱模当模具完全冷却后，需要将成型件从模具中取出。
通常情况下，采用机械脱模或手动脱模的方式进行。
三、后期处理3.1 去毛刺在成型件脱模后，需要对其进行去毛刺处理。
可以采用手工或机械去毛刺的方式进行。
3.2 检查质量检查成型件的质量是否符合要求，如有问题需要及时处理。
3.3 包装将成型件进行包装，并标明相关信息。
四、安全注意事项4.1 加热器使用时要注意防火防爆措施。
4.2 操作人员要穿戴好防护服和安全帽等个人防护用品。
4.3 压力机操作时要注意保持清洁和润滑，避免故障发生。
4.4 脱模时要轻拿轻放，避免损坏成型件和模具。
五、总结压缩成型是一种常见的塑料加工方法，其工艺流程包括加热、模具填充、压制、冷却和脱模等步骤。
在操作过程中需要注意安全事项，并进行后期处理和质量检查。
只有做好每一个环节，才能生产出高质量的成型件。
生物质压缩成型技术
生物质压缩成型技术一、生物质压缩成型的基本成型原理生物质压缩成型技术是指具有一定粒度的农林废弃物，如锯屑、稻壳、树枝、秸秆等，干燥后在一定的压力作用下（加热或不加热），可连续压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺，有些压缩成型技术还需要加入一定的添加剂或粘结剂。
一般生物压缩成型主要是利用木质素的胶黏作用。
农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复杂的三维结构，是高分子物质，在植物中含量约为15%~30%。
当温度达到70~100℃，木质素开始软化，并有一定的黏度。
当达到200~300℃时，呈熔融状，黏度变高。
此时若施加一定的外力，可使它与纤维素紧密粘结，使植物体积大量减少，密度显著增加，取消外力后，由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，成为燃料。
二、生物成型技术的国内外研究现状生物质压缩成型技术的研究始于本世纪40年代。
其中规模较大的开发利用是在八十年代以后。
由于出现石油危机，石油价格上涨，西欧、美国的木材加工厂提出用木材实现能源自给，因此，生物质压缩技术发展的很快，在很多国家成为一种产业。
美国早在上世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术，并研制了螺旋式成型机，在一定的温度和压力下，能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。
日本在50年代从国外引进技术后进行了改进，并发展成了日本压缩成型燃料的工业体系。
法国开始时用秸秆的压缩粒作为奶牛饲料，近年来也开始研究压缩块燃料。
印度队这些技术的研究应用也相当重视。
在我国，这项研究也得到了政府的关注和支持。
近年来，国内科研单位加大了研究的力度，取得了明显的进展。
多个大学与企业联合对生物质成型技术进行了研究。
浙江大学生物机电研究所能源清洁利用国家重点实验室在生物质成性理论、成型燃料技术等方面进行了研究。
国内一些生产颗粒饲料的厂家也开始在原设备的基础上生产生物质致密成型燃料。
河南农业大学农业部可再生能源实验室从1992年开始相继开发生产了液压式、辊压式和螺杆式生物质致密成型机，并以小批量生产，取得了较好的社会效益和经济效益。
压缩成型工艺
压缩成型工艺压缩成型工艺过程压缩成型工艺过程如图所示压缩成型工艺过程可分为3个阶段：成型前的准备、压缩成型过程各压后处理。
1）成型前的准备热固性塑料较吸湿，且比体积较大，为了使成型能顺利，并保证塑件的质量和产量，需对原料进行预热处理，有些情况下还需对原料进行预压处理。
①预热。
成型前热固性塑料原料要进行预热处理，目的是去除原料中的水分和其他挥发物，同时提高料温，便于缩短成型同期。
生产中常用电热烘箱进行预热处理。
②预压。
在室温下将松散的热固性塑料用预压模在液压机上压成重量一定、形状一致的型坯，形坯的形状最好能紧凑地放入模具开腔中，通常为片状或块状。
2）压缩成型过程热固性塑料压缩成型过程包括：加料、合模、排气、固化、脱模、清模等几个阶段，若成型带有甘苦嵌件的塑件，加料前应预热嵌件，并将其安放并定位于模具内。
①嵌件的安放。
安放嵌件一般是用镊子或专用工具，也可手工安放。
安放嵌件的要求位置正确且平稳，以成型过程出现移动而导致废品甚致损坏模具。
②加料。
在模具加料腔中加入已经预热或定量的热固性塑料原料，定量加料的方法有重量法、容积法、计数法3种。
重量法准确，但操作麻烦；容积法虽然没有重量法准确，但操作方便；计数法只能用于加预压坯料。
③合模。
加料完后便合模。
在凸模尚未接触物料前合模速度尽量要快，以缩短成型周期，避免塑料过早固化和过多降解；当凸模接触物料后速度要慢，以避免模具中的嵌件、成型杆或型腔损坏。
另外，慢速还有利于模具的排气。
当模具闭合后可加大压力（通常为15—35MPa）,同时对模具进行加热。
合模所需的时间一般为几秒至几十秒。
④排气。
在模具闭合后有进还需卸压，将凸模松动少许时间，，以便排出模具中的气体。
排气不但可以缩短固化时间，而且还可避免塑件内出现气泡和分层现象，从而提高塑件性能和表面质量。
排气的次数和时间按需要确定，一般次数为1—2次，每次时间为几秒至20秒。
⑤固化。
在排气结束后，再次将压力升高到一定数值，并在成型温度下保持一定时间，使其性能达到最佳状态。
硅胶成型方式
硅胶成型方式引言硅胶是一种常见的弹性材料，具有优异的耐高温、耐化学腐蚀和电绝缘性能。
硅胶成型是将液态的硅胶通过特定的工艺方法制作成所需形状的产品。
本文将介绍硅胶成型的几种常见方式，包括压缩成型、注射成型和模压成型。
一、压缩成型压缩成型是最常见也是最简单的硅胶成型方式之一。
该方法适用于制作各种形状简单且尺寸较小的硅胶制品。
以下是压缩成型的步骤：1.准备模具：选择合适的模具，根据产品形状设计制作，并进行表面处理以便于脱模。
2.准备硅胶：根据产品要求选择合适的硅胶，并按照比例混合好硅胶和固化剂。
3.填充模具：将混合好的硅胶倒入模具中，注意控制充填量以避免产生气泡。
4.压实硅胶：用机械或手动方式对模具进行压实，以确保硅胶充分填满模具。
5.固化硅胶：将填充好的模具放置在恒温环境中，使硅胶固化，时间根据硅胶类型和厚度而定。
6.脱模：待硅胶完全固化后，将其从模具中取出，注意避免损坏。
二、注射成型注射成型是一种适用于生产大批量、复杂形状的硅胶制品的方法。
以下是注射成型的步骤：1.设计模具：根据产品要求设计制作注射模具。
模具通常由两部分组成，上模和下模。
2.准备硅胶：选择适合注射成型的硅胶，并按照比例混合好硅胶和固化剂。
3.加热注射机：将混合好的硅胶放入注射机中，并加热至适宜的温度，以保持其流动性。
4.注射成型：将加热好的硅胶通过喷嘴注入到上下模之间的空腔中，确保充填完整，并避免产生气泡。
5.固化硅胶：在一定的时间内保持恒温环境，使硅胶固化。
6.分离模具：待硅胶完全固化后，分离上下模，取出成品。
三、模压成型模压成型是一种适用于生产复杂形状和大尺寸硅胶制品的方法。
以下是模压成型的步骤：1.准备模具：根据产品要求设计制作合适的模具，并进行表面处理以便于脱模。
2.准备硅胶：选择适合模压成型的硅胶，并按照比例混合好硅胶和固化剂。
3.将混合好的硅胶放置在预热好的上下模之间，确保充填完整。
4.关闭模具：将上下模拼合并锁定，确保充填好的硅胶被夹紧。
压缩模塑成型的工艺流程
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压注和压缩的区别
压注成型
原理
1、把预热的原料加到料腔里，塑料经过加 热塑化，在压力机柱塞的压力下经过模具 的浇注系统挤入型腔，型腔内的塑料，在 一定的压力和温度下保持一定的时间充分 固化，得到所需的塑件。 压注成型和压缩（模压）成型都是热固性 塑料常用的成型方法。
压缩成型
原理
成型热固性塑料时，置于模具型腔中的成型 物料由于高温高压的作用，由固态变成粘流状态， 并在此状态下充满型腔，同时高聚物产生交联反 应，随着交联反应的深化，熔料逐渐变为固态， 最后脱模获得塑件
压注成型与压缩成型区别
压注成型工艺过程和压缩成型基本相似，它 们的主要区别在于压缩成型过程是先加料后 闭模，而一般结构的压注模成型则要求先闭 模后加料 在工艺参数上的不同：
压注成型的主要工艺参数包括压力、成型温 度和成型周期，它们与压缩成型的有关参数 相似，但有区别
Hale Waihona Puke 1、成型压力 在压注成型过程中，熔融塑料要经过浇注系统进入型腔， 由于阻力导致压力损失，压注成型的压力一般为压缩成型 压力的2-3倍 2、成型温度 压注成型温度包括加料室的温度和模具本身的温度。为了 保证塑料具有好的流动性，一般塑件的温度低于交联温度。 成型中由于熔融塑料通过浇注系统进入模具型腔，经过浇 注系统是会产生摩擦热，因此压注成型温度可以比压缩成 型温度低一些，大概底15℃-30℃ 3、成型周期 压注成型周期包括加料时间、冲模时间、保压固化时间、 脱模时间和清理模具时间 由于塑料进入型腔前充分塑化，而且流经浇注系统是摩擦 生热，所以塑件塑化均匀，塑料进入型腔时已临近树脂固 化的最后温度。因此塑料在模具中的保压固化时间较短， 比压缩成型中保压时间短一些
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碳化成型工艺可分为碳粉制备、粘结剂混合、挤压成型和成品 干燥4个步骤。 碳化成型工艺流程 热解碳化炉 原料 挥 发 份 搅拌混合 加热炉 热烟气 挤压成型 干燥室 成品碳
可燃气
影响生物质压缩成型的主要因素
1.原料的种类
不同原料的成型特性差异很大。
产量 主要影响 质量(密度、强度、热值等)
动力消耗
2.原料形态
压块能耗的研究
原料喂人的能耗 能耗主要构成： 物料与部件内壁摩擦的能耗 克服物料弹性变形的能耗。 物料的种类 粒度和含水率 成型料密度 生产率
能耗主要影响因素：
原料收集问题
生物质原料的特点是具有季节性、分散性，影响了生物质致密 成型燃料的规模化生产，必须考虑生物质的收集半径。考虑分散设 点及就地使用或集中调配使用的适宜方法。适宜的生物质致密成型 设备规模。
第七章 生物质压缩成型
7.1 生物质压缩成型一般概念
基本原理
一定粒度的农林废弃物在压力作用下制成各种成型燃料的工艺， 有些工艺需要加入一定的添加剂或加热处理。 生物质成型主要是利用木质素的胶黏作用。
主成分
纤维素 木质素 70～100℃软化、黏度↗，200～300℃呈熔融状
木质素为天然高分子聚合体， 具有复杂的三维结构，植物中含 量约为15%～30%。
几个有待深入研究的技术问题 各种原料的压缩特性:
实度的关系
秸秆在压缩过程中，是在一定压力（温度）下，通过秸秆的塑 性变形和其本身的木质素软化固化成型的。 在压缩过程中可分为3个阶段：
F（压力、压缩时间、温度）与 密
松软阶段（压力0MPa～8MPa）
过渡阶段（压力8MPa～13MPa） 压紧阶段（压力13MPa～30MPa） 在压力较小时，压块密度随压力的增大显著增大，但达到压紧阶段 后，变化缓慢，趋于常数。 一般情况下，在压力为15MPa时，压块的成型效果较好， 将压力控 制在15～30 MPa范围内就可以达到成型。
原料 模具
驱 动 轴
成品
原料
锥形螺旋
螺旋挤压式成型
单螺杆式（最常用） 双螺杆式
双螺杆式成型机采用的是2个相互啮合的变螺距螺杆，成型套为“8” 字型结构，这种成型机对原料的预处理要求不高，原料粒度可在30～ 80mm之间变化，水分含量可高达25.96%，可省去干燥装置，根据原 料的种类不同，生产率可达2800～3600t/h 。
螺旋挤压式成型机 （最早的生物质热压成型机）
连续挤压方式
成型温度：150～300℃ 原料含水率：8%～12%之间;
产品形态：空心燃料棒
产品密度：在1.0～1.4之间
启动时对成型部位进行加热，在稳定运行后，成型过程发热如果不能满 足成型温度要求，仍然需要补充加热。
螺旋挤压成型机优点： 运行平稳 生产连续 所产成型棒易燃(由于 其空心结构以及表面的 炭化层)
螺旋式成型机商业化的主要技术问题：
螺杆磨损严重 能耗高。
解决螺杆首端承磨面磨损严重的方法：大多采川表面硬化处理。 活塞式成型机在较大程度上解决了该成型方式存在的成型件磨损严重、能 耗高的问题。
活塞冲压式成型机
与螺旋挤压式成型机相比：
模具
原料
驱 动 轴
改善了成型部件磨损现象 大幅度提高部件使用寿命 显著降低了单位产品能耗
主要影响 粒度 均匀性 影响成型效率及成型质量 裂纹，密度、强度
3.原料的含水率
重要控制参数，影响极大 含水率一般要求
颗粒成型原料，在 15%～25%wb 棒状成型原料，不大于 10%wb
4.成型压力与模具尺寸
成型压力是植物材料压缩成型最基本的条件。
成型所需压力的主要影响因素
压缩方式 模具形状 密度要求
保型 加热或粉结剂
生物质压缩成型流程图
3）预压
多采用螺旋推进器或液压推进器 把松散的原料预压处理，并同时 推进喂料。
成品 原料 模具 驱 动 轴
原料
4）压缩
成形模是关键部件，一般内壁是前大后小的锥形，其夹角α越大， 成形密度越大，但动力也要增大。压缩推力大小与α、摩擦力、温 度、水分等因素有关。
5）加热
可使原料软化，易压缩，减少动力，还可使木质素起到黏结剂的作 用。也有不加热，只依靠压缩过程热形成一定的温度。此时需要较 大的α角和足够的动力。
6）黏结剂
两个目的：增加热值和增加粘结力。一般要求较小的原料粒度。
7）保型
保型是在生物质成型后的一段套筒内进行的。此段套筒的内经略 大于压缩成型部位最小直径，以使成型物消除内应力，并随着温度 的降低，使形状固定下来。一般可通过直径的调节调整保型能力。 直径放大过多时，生物质会迅速膨胀、开裂，过小时，应力得不到 消除，出口后温度突降，易发生崩裂或粉碎。
压力较小时，密度随压力增加而大幅提高，达到一定值后，增加变 缓。
5.加热温度
加热温度是影响压缩成型的显著因素。加热可使原料中木质素软化， 起到粘结剂的作用，还可使原料变软，容易压缩。 温度过低时，不但不能成型，而且功耗增加
增温可减小电机功耗，降低成型压力
温度过高，成型物挤压不实，密度小，容易破损。
成品
挤出口
活塞
驱动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压力 [Mpa]
驱动方式：
机械驱动
曲柄连杆机构 震动噪音大 稳定性差 润滑油污染问题 运行稳定
16
能耗降低
12 8
4 0 7 10.5 时间[S] 液压活塞成型的压力变化图 3.5 14
液压驱动
无噪音
产量较低
活塞式成型机常用于生产实心 燃料棒或燃料块，其密度在 0.8～1.1之间。 液压驱动活塞式成型机对原 料的含水率要求不高，允许原
原料特性对成型品质量的影响
生物质的特性对于解释和说明物质的机械变化过程很有价 值，但关于特性研究的报道不多。
生物质原料具有流动性差、相互牵连力较大的特性，是成型喂入和 压缩的瓶颈。 对于不同原料、不同含水率、不同粒度，压缩特性差异很大，对成型 过程和产品质量有很大影响。 原料水分过高时，蒸汽不能顺利地从燃料中排出，造成表面开裂，严 重时产生爆鸣。但含水率太低，成型很困难，这是因为水分对木质素的 软化、塑化有促进作用。 原料含水率一般在15%左右。植物秸秆易压缩, 在压力作用下变形较大，压缩比在9～12之间，木屑废料较难压缩，压缩 比在5～9之间。粒度小的原料容易成型，粒度大的较难压缩。
基本技术
目前国内外使用的主要成型技术有三大类， 螺旋挤压技术 活塞冲压技术 压辊式成型技术
主要成型技术
在生物质作为能源的应用中，前两类发展较快。
1993年前后，从日本、台湾、比利时、美国引进了近20条生物质压 缩成型生产线，基本上都采用螺旋挤压式，以锯木屑为原料，生产 “炭化”燃料。
9SYX—Ⅲ生物质压缩成型成 套设备。 设备包括铡切系统、上料 系统、搅拌系统、主机系统、 冷却输出系统五部分。主机 采用双电机驱动，利于压缩 设备平稳运行。带控温装置 主机功率：37KW×2 ；加工能力：1.8—2.5T/小时； 加工范围：苜蓿草、玉米秸、豆秸、麦秸、油菜秸、 甘蔗梢、谷草、羊草、花生秧、棉籽皮等 流程： 预处理 →切碎 → 贮存回性 → 输送上料 → 添加 辅料 → 搅拌、混合 → 除铁 → 压制成型 → 冷却 除湿、风干 → 计量包装 。
7.3 压缩成型主要工艺与设备
生物质压缩成型设备三种主要形式：
三种主要形式
湿压成型 热压成型 炭化成型
其中，热压成型是目前普遍采用的生物质压缩成型工艺。
一、 湿压成型工艺
纤维类原料经一定程度的腐化后，进行压缩成型的工 艺。
腐化会损失一定能量，但是与一次风干原料相比，其挤压、 加压性能会明显改善。 通常，将原料常温浸泡数日，可使其部分降解。这种方法常用 于纤维板的生产，但也可以将腐化后的农林废弃物中的水分挤出， 压缩成燃料块。 这类机组的生产率可达到1吨/小时，在25%的含水率条件下，燃 料的平均热值约为23kJ/kg。燃料在市场上具有一定的竞争力。
秸秆点火温度低，易发酵自燃。而压缩成型后燃点提高，防火难度 大幅降低。
使用方便
秸秆压缩成型后，体积大幅度缩小，密度大幅度增加，不再象秸秆 那样输送入炉时容易卡住，使生物质燃料入炉不再难。 成型燃料密度大，热容量高，拓宽了秸秆燃料的应用范围。
缺点：
耗费动力，将使生物质燃料成本增大。
7.2 生物质压缩成型基本方法
生物质固体成型主要优点
规模灵活便于收集
适于设计成农户单元的小型生物质固体成型设备(0.5-1吨/小时) 。秸秆可 就地将加工成型，避免了收集运输难题。
解决了储存困难问题
分储于农户之中，分散的储存方 法使储存不再难。
有效降低运输成本
成型后，燃料的密度大幅提高 （1t/m3左右），和煤相近。
解决了防火问题
KYW32 型成型机基本结构 (1) 成型室 (2) 下料槽; (3) 调速电机 (4) 料斗 (5) 进料器 (6) 蒸汽进口 (7) 搅拌器 (8) 电机 (9) 主电机 (10) 主传动箱
蒋剑春1 , 刘石彩等.林业剩余物制造颗粒成型燃料技术研究，林产化学与工业， Vol. 19 No. 3 (1999),25-30
1）粉碎
原料粒径10mm左右(高压设备) 压力越低适宜粒径越小 螺旋式挤压机原料粒径不应小 于2mm
储存、运输 包装 切割 生物质收集 粉碎 脱水
输送
预压 压缩
2）脱水
压缩成型需要一定的含水量， 否则很难成型。一般水分在 10%-15%为好。水分过高，压 缩升温很快，可引起体积突然 膨胀，发生爆炸。
蒋剑春, 刘石彩等. (1999)：
KYW32 型成型机的研究事例
1. 环模能运行2000 h 以上,这样预计木屑、刨光粉原料成型 时,环模约在2000 h 需进行更换。
2. 生产能力达到200～250 kg/ h。