第6讲 塑料及其成形
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1、TSINGHUA UNIVERSITY第四章第四章 塑料及其成形塑料及其成形TSINGHUA UNIVERSITY塑料的概念塑料的概念 塑料：塑料： 以合成树脂或天然树脂为主要成分，加入适量以合成树脂或天然树脂为主要成分，加入适量的添加剂，以增加其工艺性能与使用性能。在的添加剂，以增加其工艺性能与使用性能。在一定温度压力下制成具有一定结构形状，能在一定温度压力下制成具有一定结构形状，能在常温下保持其形状不变的高分子材料。常温下保持其形状不变的高分子材料。 添加剂有：填料和增强材料、填充剂、增塑剂、添加剂有：填料和增强材料、填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂固化剂、稳定剂、
2、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂等。等。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY塑料的分类塑料的分类 按照使用特性，分为：按照使用特性，分为： 通用塑料：指产量大、用途广、成型好、价通用塑料：指产量大、用途广、成型好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。 工程塑料：指能承受一定外力作用、具有良工程塑料：指能承受一定外力作用、具有良好的力学性能和耐高、低温性能，尺寸稳定好的力学性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。胺、聚砜等。 特种塑料：具有特
3、种功能，如氟塑料和有机特种塑料：具有特种功能，如氟塑料和有机硅等。硅等。TSINGHUA UNIVERSITY 按照理化特性，又可分为：按照理化特性，又可分为： 热固性塑料：指在受热或其他条件下能固化或具有不热固性塑料：指在受热或其他条件下能固化或具有不溶溶( (熔熔) )特性的塑料。特性的塑料。 酚醛塑料（酚醛塑料（PFPF）、氨基塑料（）、氨基塑料（MFMF）、环氧塑料（）、环氧塑料（EPEP）等。）等。 优点：强度、耐热性好，受压不宜变形。优点：强度、耐热性好，受压不宜变形。 缺点：成型工艺复杂，生产效率低。缺点：成型工艺复杂，生产效率低。 热塑性塑料：指在特定温度范围内能反复加热软化和
4、热塑性塑料：指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。冷却硬化的塑料。 聚乙烯（聚乙烯（PEPE）、聚丙烯（）、聚丙烯（PPPP）、聚苯乙烯（）、聚苯乙烯（PSPS）、聚氯乙烯）、聚氯乙烯（PVCPVC）、）、ABSABS塑料、聚甲基丙烯酸甲酯（塑料、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA，又称有机玻，又称有机玻璃）、聚酰胺（璃）、聚酰胺（PAPA，俗称尼龙）、聚碳酸酯（，俗称尼龙）、聚碳酸酯（PCPC）、聚甲醛）、聚甲醛（POMPOM）、聚苯醚（）、聚苯醚（PPOPPO）、聚砜（）、聚砜（PSFPSF）、聚四氟乙烯）、聚四氟乙烯（PTFFPTFF）、氯化聚醚（）、氯化聚醚（CPTCPT）
5、等。）等。 优点：成型工艺简单，生产率高，具有一定的力学性能，可重优点：成型工艺简单，生产率高，具有一定的力学性能，可重复回收使用。复回收使用。 缺点：耐热性差，刚度较低。缺点：耐热性差，刚度较低。 TSINGHUA UNIVERSITY 塑料制品的优点：塑料制品的优点： 质量轻，比强度高；耐腐蚀，化学稳定性质量轻，比强度高；耐腐蚀，化学稳定性好。好。 有优良的电绝缘性能、光学性能、减摩、有优良的电绝缘性能、光学性能、减摩、耐磨性能和消声减震性能。耐磨性能和消声减震性能。 加工成形方便，成本低。加工成形方便，成本低。 主要不足：耐热性差、刚性和尺寸稳定性差、主要不足：耐热性差、刚性和尺寸稳定性
6、差、易老化等。易老化等。TSINGHUA UNIVERSITY注射成形注射成形 塑料注射成形：又称注塑成形，是热塑性塑料成塑料注射成形：又称注塑成形，是热塑性塑料成形的主要加工方法，近年来，也用于部分热固性形的主要加工方法，近年来，也用于部分热固性塑料的成形加工。塑料的成形加工。 注射过程：包括加料、塑化、注射、保压、冷却注射过程：包括加料、塑化、注射、保压、冷却定型和脱模等几个步骤。定型和脱模等几个步骤。 特点：生产效率高、易于实现机械化和自动化、特点：生产效率高、易于实现机械化和自动化、并能制造外形复杂，尺寸精确的塑料制品，大约并能制造外形复杂，尺寸精确的塑料制品，大约60%70%的塑料制
7、件用注射成形方法生产。的塑料制件用注射成形方法生产。TSINGHUA UNIVERSITY注射注射成形成形工艺工艺过程过程示意示意TSINGHUA UNIVERSITY压塑成形压塑成形 压塑成形：又称压缩成形、模压成型，是塑料成压塑成形：又称压缩成形、模压成型，是塑料成形加工中较传统的工艺方法，目前主要用于热固形加工中较传统的工艺方法，目前主要用于热固性塑料的加工。性塑料的加工。 压塑成形原理压塑成形原理: :将经过预制的热固性塑料原料（也将经过预制的热固性塑料原料（也可以是热塑性塑料），直接加入敞开的模具加料可以是热塑性塑料），直接加入敞开的模具加料室，然后合模，并对模具加热加压，塑料在热和
8、室，然后合模，并对模具加热加压，塑料在热和压力的作用下呈熔融流动状态充满型腔，随后由压力的作用下呈熔融流动状态充满型腔，随后由于塑料分子发生交联反应逐渐硬化成形。于塑料分子发生交联反应逐渐硬化成形。 成形工艺过程：预先对塑料原料进行预压成形和成形工艺过程：预先对塑料原料进行预压成形和预热处理，然后将塑料原料加入到模具加料室闭预热处理，然后将塑料原料加入到模具加料室闭模后加热加压，使塑料原料塑化，经过排气和保模后加热加压，使塑料原料塑化，经过排气和保压硬化后，脱模取出塑件。然后清理模具和对塑压硬化后，脱模取出塑件。然后清理模具和对塑件后期处理。件后期处理。 TSINGHUA UNIVERSITY
9、压塑成形工艺过程示意压塑成形工艺过程示意加料加料 压塑成形压塑成形 顶出脱模顶出脱模 1-自动加料装置；自动加料装置； 2-料斗；料斗； 3-上模板；上模板； 4-凸模；凸模；5-压缩空气上下吹管；压缩空气上下吹管；6-凹模；凹模； 7-下模板；下模板； 8-顶出杆顶出杆TSINGHUA UNIVERSITY传递成形传递成形 原理：又称压注成形或挤胶成形，它是在压塑成形的基原理：又称压注成形或挤胶成形，它是在压塑成形的基础上发展起来的热固性塑料成形方法，其工艺类似于注础上发展起来的热固性塑料成形方法，其工艺类似于注射成形工艺，所不同的是传递成形时塑料在模具的加料射成形工艺，所不同的是传递成形时
10、塑料在模具的加料室内塑化，再经过浇注系统进入型腔，而注射成形是在室内塑化，再经过浇注系统进入型腔，而注射成形是在注射机料筒内塑化。注射机料筒内塑化。 工艺过程：将塑料原料经过预处理，闭模后将原料加入工艺过程：将塑料原料经过预处理，闭模后将原料加入加料室加热软化（若是下加料室传递成形应先加料，后加料室加热软化（若是下加料室传递成形应先加料，后闭模加热），随即在柱塞的挤压下通过模具的浇注系统闭模加热），随即在柱塞的挤压下通过模具的浇注系统将熔融塑料挤入型腔，塑料在型腔内继续受热受压而固将熔融塑料挤入型腔，塑料在型腔内继续受热受压而固化成形，然后开模取出制品，并清理型腔、加料室和浇化成形，然后开模取
11、出制品，并清理型腔、加料室和浇注系统。注系统。 优点：成形周期短；塑件飞边小，易于清理；能成形薄优点：成形周期短；塑件飞边小，易于清理；能成形薄壁多嵌件的复杂塑料制品；塑件的精度和质量较压塑件壁多嵌件的复杂塑料制品；塑件的精度和质量较压塑件高。高。 缺点：传递成形加料室内总会留有余料，塑料损耗较大；缺点：传递成形加料室内总会留有余料，塑料损耗较大；模具结构较压塑模复杂，制造成本较高。模具结构较压塑模复杂，制造成本较高。TSINGHUA UNIVERSITY传递成形工艺过程示意传递成形工艺过程示意装料入加料室、装料入加料室、 充型、充型、 开模、开模、加热软化加热软化 继续加热并加压、继续加热并
