幻灯片1塑料成型工艺学复习重点指导 第一章绪论1、塑料成型加工主要有哪些方法及适用的产品类型塑料成型加工的主要方法及适用产品类型如下：挤出成型适用于轴线形连续体产品的生产。注射成型适用于各种结构零件的生产。压制成型适用于较大平面的盆状、盘状、蝶形及平板的生产。压延成型适用于平面连续体产品的生产热成型适用于二次加工成型的中空容器及薄壳形器件的生产。浇铸成型适用于结构简单的体形塑件的生产。 幻灯片2l 2、高分子材料应用的条件l 有以聚合物为主体的合理组成。l 配混时聚合物量50%；有均匀的复合体系：宏观均相，微观分相；l 具有可加工性。l 能与加工条件和设备相适应；l 有良好的使用性能和适当的寿命；l 能够工业化规模生产。l 具有可再生性。 幻灯片3l 3、高分子材料的加工特征l 高分子成型加工所用的材料结构上有特殊性；性能上有可变性；成型方法具多样性。因而材料不同，性能要求不同，加工方法不同。l 4、高分子成型加工的三三原理l 三个条件：原料组成合理、工艺条件恰当、成型模具和机械适应l 三个要素：热、力、时间l 三个阶段：熔融塑化、流动赋形、出模定型。幻灯片4l 5、高分子材料的加工方法与成型温度的适应性关系，并举例。l 成型温度TTg，材料处于玻璃态或结晶态，表现为普弹形变，适应机械加工如车、铣、钻、锯等；l 成型温度Tg TTf，经历Tf转变，处于可流动状态，易于输送和造型适应多种一次加工成型，如挤出，注射、压制、熔融纺丝等。幻灯片5l 成型理论基础（第二章高分子材料学和第五章聚合物流变学基础） l 1、塑料熔体流动性的影响因素l 影响塑料熔体流动性的因素是：l 熔体温度、压力、剪切应力和剪切速率、物料分子结构和分子量、加入的助剂l 2、聚合物的加热冷却特点l 加热和冷却的速度慢，时间长；l 加热和冷却需同时交替进行；所需的设备装置复杂。l 加热和冷却的温差不能太大。否则容易产生局部过热l 有磨擦热产生。l 磨擦热量可用下式进行计算：a 结晶性塑料比非晶型塑料需要传递更多的热量。而且晶型聚合物在相态转变时温度会有突变。 幻灯片6l 3、结晶对制品性能的影响l （1）外观结晶后一般透明性降低，随结晶程度不同透明性不同。l （2）结晶对制品机械性能的影响较大，结晶度大，硬度、刚度、强度一般提高；而结晶程度小时制品的柔软性、耐折性、伸长率、抗冲性等增加。l （3）制品结晶后存在各向异性。（4）制品结晶后耐化学腐蚀性和电性能提高 幻灯片74、结晶对加工性能的影响 与非结晶性塑料比较加工性差异很大。（1）加热时有较明显的熔点，熔融温度范围窄。温度控制难度大；（2）成型收缩率大，尺寸稳定性差。模具制造难度大，尺寸难于准确。（3）成型时加热和冷却温度的均衡性要求高（4）加热和冷却的速度要适当控制以达到所要求的结晶度。结晶度不同，制品性能不同。（5）成型后需要进行热处理，以稳定和改善晶型结构，使制品性能稳定。幻灯片85、定向：塑料的分子或填料按流动的方向进行有序排列。6、影响分子定向的因素（1）温度。最适宜的温度是靠近熔点以下软化点以上的区域。（2）流动速度梯度 （3）冷却速度，这是影响分子定向的主要因素。 （4）压力，压力大时，定向增加。（5）注入口的位置和形状。幻灯片9成型用物料及其配制 （第四章配方设计和第六章混合与制备） l 1、塑料制品组成（配方的组成）l 塑料制品的主要成份是树脂，在树脂中可加入增塑剂、稳定剂（抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂）填充剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、驱避剂等l 2、PVC塑料配方要点l 对于软制品，配方时PVC树脂选粘度较高的14型，以弥补其强度的不足；为了增加其柔软轫性，主虑增塑剂的加入，一般在30分以上，适当加入稳定剂。l 对于硬制品，配方时PVC树脂应选粘度较低的47型，使其有一定的柔轫性和流动性，重点考虑稳定剂的加入，少加或不加增塑剂。D:高分子材料加工工艺课件PPT课件第三章高分子材料的配方设计（2课时）.ppt - -1,12,四. 配方的组成幻灯片10l 3、塑料配方的原则和依据l 塑料配方的原则是：l 产品性能优异；工艺性能良好；安全环保优先；产品物美价廉。l 配方设计的依据是： 根据产品性能、工艺性能、原材料及工艺设备特点进行配方，三者要互相协调，综合平衡。幻灯片11第七至十二章各章要点l 1、挤出管材生产工艺过程主要控制因素l 挤出管材生产工艺控制因素主要有：l 螺杆转速、牵引速度 、定径温度和压力、料筒加热温度、（分区控制）冷却水温。l 同时要掌握挤出生产过程各控制点的温度控制的一般规则：l 加料段控制在熔点以下，熔化段控制在粘流温度，计量段控制在粘流温度。模头温度控制在低于计量段温度。塑料的干燥温度控制在软化温度以下，塑件的热定型温度控制在热变形温度以下。l 2、注塑生产工艺过程的控制因素控制的因素有：塑化温度、喷嘴温度、模具温度、后处理温度、螺杆转速、塑化背压、注射压力、锁模力、保压压力、冷却时间等 幻灯片12l 要掌握塑料成型加工时各种工艺条件下的温度控制的一般规则：l 干燥温度 应控制在软化点以下；l 塑化温度 应控制在粘流温度范围；l 热定型温度 应控制在热变型温度以下；l 挤出模具温度 应控制在粘流温度。l 注塑模具温度 应控制在软化点以下，l 塑料的最佳结晶温度l 是在软化点以上熔点以下；l 拉伸温度 控制在软化点至熔点之间 幻灯片13l 3、生产拉伸制品时的条件l 在成型拉伸塑料制品时，拉伸温度控制在软化点至熔点之间，在拉伸前应尽量少结晶或不结晶，其方法是迅速冷却。l 4、名词述语解释：l 吹胀比：是指膜片直径与口模直径之比，用吹胀比可调节膜片的宽窄；l 拉伸比：是指牵引速度与挤出速度之比，用拉伸比可调节膜片的厚薄。l 分子定向：塑料在熔融流动过程中其分子顺流动方向作有序排列称为分子定向。l 填料定向：填料顺流动方向作有序排列称为填料定向幻灯片14l 取向：l 聚合物分子或纤维状填料在很大程度上顺着流动的方向作平行排列，这种排列常称为定向作用。又叫取向。l 粘性流动与弹性流动： 熔体受应力作用产生变形，当应力解除后其变形不能完全恢复原状的称为粘性变形。其流动称为粘性流动。熔体受应力作用产生变形，当应力解除后其变形能完全恢复原状的称为弹性变形。其流动称为弹性流动。幻灯片15l 非分散混合与分散混合：l 在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程，称为非分散混合或简单混合。分散混合：在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时可以有物理状态的变化，增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。称为分散混合或复杂混合。l 混炼与塑炼： 将可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶与配合剂，在一定的温度和机械力作用下制成性能均一、可供成型的混炼胶的过程称为混炼。将生胶或塑料，在一定的温度和机械力作用下（有时可加入塑解剂）制成性能均一、具有一定可性的塑炼胶的过程称为塑炼。 幻灯片16l 焦烧与焦烧时间：l 加工过程中的操作温升而产生硫化现象称为焦烧。硫化时硫化诱导期所经历的时间称为焦烧时间，分为（加工操作过程中的温升时间称为）操作焦烧时间和剩余焦烧时间两个部分。l 剪切流动与拉伸流动：l 由剪切应力引起流动称为剪切流动；由于拉伸力的作用使A、B间的距离变大的过程称为拉伸流动。 幻灯片17l 塑炼与塑化：l 将生胶在低于熔点的温度下和较大机械力作用下（有时可加入塑解剂）制成性能均一、具有一定可性的塑炼胶的过程称为塑炼。将塑料在高于粘流态转变温度下和较小机械力作用下熔融成性能均一、具有一定流动性的塑料熔体的过程称为塑化。l 热定形：将塑料制品在低于热变形温度下的适当介质中停放一定时间，消除内应力、减少收缩性，使制品尺寸稳定的过程称为热定形。l 注射成型周期：是指完成一次注射成型产品的全部时间。 幻灯片185、二次成型基本原理和生产方法l 塑料的二次成型就是利用塑料的高弹变形，将塑料片材加热到高弹态，在外力作用下使其变形成为模具形样，在模具上迅速冷却冻结成模具形样，然后从模具上取下制品。l 二次成型方法：主要有：挤坏中空吹塑、挤坯拉伸吹塑；注坯中空吹塑、注坯拉伸吹塑料；热成型有差压成型、覆盖成型、预拉伸反吸成型、柱塞助压成型、对模成型、无模具成型幻灯片19l 6、泡沫塑料的发泡方法与原理l 泡沫塑料的发泡方法和发泡原理如下：l （1）机械发泡法：原理是用机械搅拌作用使空气混入塑料溶液中进行发泡。l （2）物理发泡法：原理是利用在塑料中加入物理发泡剂产生物理反应放出气体而发泡。（3）化学发泡法：原理是利用在塑料中加入化学发泡剂产生化学反应放出气体而发泡。幻灯片20 7、常用的几种成型工艺过程 （1）挤出管材生产工艺过程 成型前准备挤出机塑化口模成型定径冷却 牵引切割（或收卷）成品挤出中空吹塑工艺过程 （2）注射成型工艺过程 成型前准备塑化合模注射保压冷却开模取件修饰后处理成品 （3）热固性塑料的模压成型工艺过程 成型前准备计量加料塑化充模固化排气冷却 降压开模修饰后处理成品幻灯片21（4）挤出吹塑薄膜生产工艺过程 成型前准备挤出机塑化模头成型吹胀冷却牵引收卷（5）挤出中空吹塑工艺过程 成型前准备挤塑机塑化挤出型坯入模吹胀冷却开模取件修饰成品幻灯片226橡胶制品加工基本工序 幻灯片23l 15、综合应用题举例l （1）已知注射机的最大注射压力为120MPa,最大锁模l 力为180吨，最大注射量为250cm3,求该机的最大成型面l 积和体积？l 现有一PE产品，在分型面上的投影面积约为200cm2,l 体积为100cm3,PP的熔融温度为160180，热变型温l 度为65。问该产品能否在这台注塑机上生产？（设K值为0.5）若能生产，请设定注射生产过程中各处温度。 幻灯片24解：1、求注塑机的最大成型面积A 由公式F=KPA 已知：F=180T=18104Kg18102KN/m2; P=120MPa=12104KN/m2; K=0.5,则： A=F/KP=18102/0.512104=300(cm2) 解：2、所能生产的最大制品体积Q Q=2500.8=200(cm3)