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盤點(diǎn)丨塑料成型方法大全

前言
同樣的塑料原料,會(huì)根據(jù)其不同的加工方法而有所不同,塑料的成型方法很多,常用的有注塑、擠壓、吹塑、發(fā)泡膨脹等,以下將為您列舉13種塑料成型方法,詳述其工作原理。

一、擠出成型
  • 概述

擠出成型是借助螺桿或柱塞的擠壓作用,使受熱熔化的聚合物材料在壓力推動(dòng)下,強(qiáng)行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的一種成型方法。

  • 應(yīng)用

管材、棒材、單絲、板材、薄膜、電線電纜包層及其它異型材的成型。

  • 特點(diǎn)

生產(chǎn)效率高,制造簡便,可以連續(xù)化生產(chǎn)等特點(diǎn),它在塑料成型加工工業(yè)中占有很重要的地位。

(擠出成型原理圖)

二、注射成型
  • 概述

注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化,而后由柱塞或移動(dòng)螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。

將粒狀或粉狀塑料經(jīng)注塑機(jī)的料斗加到加熱的料筒內(nèi),塑料受熱熔融,在注塑機(jī)的螺桿或活塞的壓力推動(dòng)下,經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具型腔,塑料充滿型腔,經(jīng)冷卻硬化定型,脫模后而得到具有一定形狀的塑件。注射成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。

  • 其成型方法可分為以下六類:

(1) 排氣式注射成型:排氣式注射成型應(yīng)用的排氣式注射機(jī),在料筒中部設(shè)有排氣口,亦與真空系統(tǒng)相連接,當(dāng)塑料塑化時(shí),真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發(fā)性物質(zhì)及空氣經(jīng)排氣口抽走。原料不必預(yù)干燥,從而提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。特別適用于聚碳酸酯、尼龍、有機(jī)玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。

(2) 流動(dòng)注射成型:流動(dòng)注射成型可用普通移動(dòng)螺桿式注射機(jī)。即塑料經(jīng)不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內(nèi),塑料充滿型腔后,螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),借螺桿的推力使模內(nèi)物料在壓力下保持適當(dāng)時(shí)間,然后冷卻定型。塑化的物件不是貯存在料筒內(nèi),而是不斷擠入模具中,因此它是擠出和注射相結(jié)合的一種方法。

(3)共注射成型:共注射成型是采用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上注射單元的注射機(jī),將不同品種或不同色澤的塑料,同時(shí)或先后注入模具內(nèi)的方法。用這種方法能生產(chǎn)多種色彩和(或)多種塑料的復(fù)合制品,有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。

(4)無流道注射成型:模具中不設(shè)置分流道,而由注射機(jī)的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個(gè)模腔中的成型方法。在注射過程中,流道內(nèi)的塑料保持熔融流動(dòng)狀態(tài),在脫模時(shí)不與制品一同脫出,因此制件沒有流道殘留物。

(5)反應(yīng)注射成型:反應(yīng)注射成型的原理是將反應(yīng)原材料經(jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后泵入混合頭,在混合頭中碰撞混合,然后高速注射到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出制品。它適于加工聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。

(6)熱固性塑料的注射成型:粒狀或團(tuán)狀熱固性塑料,在嚴(yán)格控制溫度的料筒內(nèi),通過螺桿的作用,塑化成粘塑狀態(tài),在較高的注射壓力下,物料進(jìn)入一定溫度范圍的模具內(nèi)交聯(lián)固化。


(注射成型流程圖)

三、吹塑成型
  • 概述

吹塑是用于制造中空制品的必用方法,從工藝角度而言,主要有兩種:

  • 連續(xù)擠塑吹塑成型:在連續(xù)工藝過程中,一個(gè)固定的擠塑機(jī)將熔融的聚合物塑化,通過機(jī)頭擠塑制得連續(xù)的型坯。對于大型吹塑件的成型還需要使用儲(chǔ)料缸以防止型坯的垂伸。

  • 間歇式吹塑成型:在間歇式吹塑成型工藝中,要在機(jī)筒中進(jìn)行儲(chǔ)料,然后一次注料。由于其生產(chǎn)速度很快,間歇式吹塑成型可用于奶瓶的制造等。

從成型特性而言,主要有以下五種形式:

擠出吹塑成型、注射吹塑成、擠出拉伸吹塑成、注射拉伸吹塑成、多層吹塑成型。

  • 工藝

一步法——注—拉—吹瓶

注射型坯 → 型坯加熱 → 拉伸 → 吹塑 → 脫模

一步法——擠—拉—吹瓶

擠出管坯 → 管坯定型 → 型坯移至拉伸吹塑模具 → 拉伸吹塑 → 脫模

(吹塑工藝演示圖)

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四、發(fā)泡成型
  • 概述

發(fā)泡成型是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料,常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。

按照泡孔結(jié)構(gòu)可將泡沫塑料分為兩類,如果絕大多數(shù)氣孔是互相連通的稱為開孔泡沫塑料;如果絕大多數(shù)氣孔是互相分隔的,則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結(jié)構(gòu)由制造方法所決定。 

  • 應(yīng)用

 絕緣材料、隔熱材料、減震材料、漂浮材料(硬質(zhì)閉孔)、過濾材料(開孔)、包裝材料、氣墊、室內(nèi)裝飾材料等。

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五、壓延成型
  • 概述

壓延成型是將加熱塑化的熱塑性塑料通過兩個(gè)以上相向旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙,而使其成型為規(guī)定尺寸的連續(xù)片材的成型方法。

  • 應(yīng)用

壓延法人造革、薄膜、塑料片材、塑料地板革、地板磚、塑料壁紙等。

  • 工藝

樹脂/助劑→配方→高速捏合→塑煉(開煉/密煉)→開煉機(jī)塑煉出片→四輥壓延機(jī)壓延→引離→(冷卻)印花(軋花)等后處理。

六、靜態(tài)澆注成型
  • 概述

將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料(單體、預(yù)聚物、高聚物與單體溶液、催化劑等)注入到一定溫度的模具中使其固化(完成聚合反應(yīng)),從而得到與模腔形狀相似的制品的成型方法稱為靜態(tài)澆注成型。

  • 應(yīng)用

   ?。袡C(jī)玻璃的制備;

   ⅱ.不飽和聚酯(人造大理石);

   ⅲ.聚酰胺,如堿催化的聚已內(nèi)酰胺(鑄塑尼龍、單體澆鑄尼龍、MC尼龍);

   ⅳ.環(huán)氧樹脂。

七、離心澆注成型
  • 概述

將塑料原料澆鑄入高速旋轉(zhuǎn)的一定溫度的模具或容器中,在離心力的作用下,使其均勻布滿回轉(zhuǎn)體形的模具或容器內(nèi)壁,再使其硬化定型而得到制品的一種成型方法。

  • 應(yīng)用

大型管材、軸套、墊圈、滑輪、轉(zhuǎn)子、齒輪等。

八、滾塑(旋轉(zhuǎn)成型)
  • 概述

將定量的液狀或糊塑料倒入到一定溫度的模具中,將模具縱橫兩向旋轉(zhuǎn)滾動(dòng),塑料熔融,塑化,并借自重作用均勻布滿模腔內(nèi)壁,冷卻固化脫模即得制品。

  • 應(yīng)用

玩具、皮球、瓶、罐等制品。

九、流延成膜
  • 概述

將熱塑性塑料與溶劑等配成一定濃度的溶液,然后以一定速度流布在連續(xù)回轉(zhuǎn)的基材上,加熱排除溶劑,(并進(jìn)一步使其熔融塑化)而成膜的成型方法。溶液濃度范圍為5~10%(取決于膜厚)。

  • 應(yīng)用

三醋酸纖維素、聚乙烯醇、氯醋共聚物。

十、搪塑成型
  • 概述

將聚氯乙烯溶膠塑料倒入一定溫度(170~180oC)的模具中,停留一段時(shí)間(30-60s),接近模內(nèi)壁的一層受熱膠凝,將未膠凝部分倒出,再將附在模內(nèi)壁上的一層加熱熔化,冷卻脫模即得制品的成型方法。

  • 應(yīng)用

玩具、瓶等。

  • 影響厚度的主要因素

糊粘度;模溫;模內(nèi)停留時(shí)間等。

十一、熱成型
  • 概述

將裁成一定尺寸和形狀的塑料片材夾在模具的框架上,讓其在Tg~Tf間加熱軟化,然后憑借施加的壓力使其緊貼模具型面,取得與型面相仿的形樣,冷卻定型和修整后即得制品的成型方法。

  • 應(yīng)用

儀表外殼、玩具、雷達(dá)罩、飛機(jī)罩、立體地圖、人體頭像模型、包裝制品、醫(yī)用器具、汽車部件、建筑構(gòu)件等。

  • 可用原料

PVC、PMMA、PE、ABS(常用)等。HDPE、PA、PC、PET(少用)等, 片材可由澆鑄、壓延、擠出等方法制備。

(六種熱成型工藝圖對比)

十二、壓塑成型
  • 概述

壓塑成型是壓縮模塑的簡稱,又稱壓塑。塑料或橡膠膠料在閉合模腔內(nèi)借助加熱、加壓而成型為制品的塑料加工方法。一般是將粉狀、粒狀、團(tuán)粒狀、片狀,甚至先作成和制品相似形狀的料坯,放在加熱的模具的型腔中,然后閉模加壓,使其成型并固化或硫化,再經(jīng)脫模得制品,該法特別適用于熱固性塑料的成型加工。缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長,效率低,制品尺寸精度差。

壓縮模塑由預(yù)壓、預(yù)熱和模壓三個(gè)過程組成:

(1)預(yù)壓——為改善制品質(zhì)量和提高模塑效率等,將粉料或纖維狀模塑料預(yù)先壓成一定形狀的操作。

(2)預(yù)熱——為改善模塑料的加工性能和縮短成型周期等,把模塑料在成型前先行加熱的操作。

(3)模壓——在模具內(nèi)加入所需量的塑料,閉模、排氣,在模塑溫度和壓力下保持一段時(shí)間,然后脫模清模的操作。

壓縮模塑用的主要設(shè)備是壓機(jī)和塑模。壓機(jī)用得最多的是自給式液壓機(jī),噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機(jī)和上壓式壓機(jī)。用于壓縮模塑的模具稱為壓制模具,分為三類:溢料式模具、半溢料式模具、不溢料式模具.

  • 工藝

材料預(yù)處理(預(yù)壓、預(yù)熱)→ 把物料加入加料腔 → 合模 → 排氣 → 加熱固化 → 脫模 → 清理模具 → 制品后處理

十三、氣輔成型
  • 概述

氣輔成型(GIM)是指在塑膠充填到型腔適當(dāng)?shù)臅r(shí)候(90%~99%)注入高壓惰性氣體,氣體推動(dòng)融熔塑膠繼續(xù)充填滿型腔,用氣體保壓來代替塑膠保壓過程的一種新興的注塑成型技術(shù)。

  • 工藝

合模 → 塑膠充填 氣體注入 保壓、冷卻 排氣,開模

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