高分子材料成型加工(塑料成型工艺学)考试复习题

挤出1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素（10分）答：挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）特点：①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40％。②挤出机头有直通式和偏移式两类，后者只用于内径尺寸要求精确的产品，很少采用。③定径套内径略大于管材外径；机头上调节螺钉可调节管材同心度；牵引速度可调节管材尺寸；（4分）④PVC，粘度大，流动性差，热稳定性差；生成热多，结合缝不易愈合，管材易定型。（3分）。影响因素：温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气2.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。原理：粉（粒）料，加入挤出机经①加热、塑化成熔体，再经机头口模②流动成型成连续体，最后经冷却装置③冷却定型成制品。（4分）。措施：提高螺杆转速，提高料筒内表面摩擦系数fb，降低螺杆外表面摩擦系数fs（4分）。3.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。答：管材挤出的基本工艺是：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）（4分)管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。（2分)外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的，为此，可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。（2分)内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内，即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触，在定径套内通以冷水对管子冷却定径。（2分)4.挤出时，渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知：PVC软化点75~165℃；尼龙的熔融温度范围则较窄，约10℃，它们应分别选用何种螺杆进行加工？简要说明理由。（12分）答：PVC应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。（4分）因为PVC是无定形塑料，无固定的熔点，软化温度范围较宽，其熔融过程是逐渐进行的，所以选择熔融段较长的渐变螺杆；PA是结晶性塑料，有固定的熔点，熔融温度范围较窄，温度达到熔点后，熔融较快，应选择熔化区较短的突变螺杆。（3分）5.根据挤出理论和实践，物料在挤出过程中热量的来源主要有两个，一是物料与物料之间，物料与螺杆、机筒之间的剪切、摩擦产生的热量，另一个是料筒提供的热量。6.根据最简流动方程，熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流四种7.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。答：（1）原料配方中有黏度较大的助剂造成物料结块导致无法下料。（2）下料段设定的温度过高，引起物料熔化，螺杆无法推进物料，造成物料架桥。（3）喂料系统发生故障，无法正常工作，造成物料架桥。8.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置？答：为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。9.机筒加热和冷却的目的是什么？答：加热促进物料塑化；冷却为防物料过热。10.什么叫螺杆的长径比？螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处？答：螺杆有效工作长度与直径之比。n一定时，L/D增加，物料在螺杆中运行时间延长，有利于物料塑化与混合，使升温过程变缓；可使均化段长度增加，可减少逆流和漏流，有利提高生产能力。11.挤出成型是在什么温度之间进行的？物料在什么温度范围容易挤出？挤出温度由什么决定？答：在黏流温度Tf与分解Td之间挤出成型；范围越宽越易挤出成型。具体温度应根据原料的配方、挤出机头结构、螺杆转速来定。注射12.注塑制品发生翘曲现象是什么原因造成的，解决方法是什么？○1流动方向与垂直于流动方向分子取向不均，导致分子收缩不均产生内应力，导致翘曲；○2减少内用力，增大浇口尺寸，降低熔体和模具温度，减小浇口压力，延长注射和保压时间13.为什么注塑机的螺杆长径比和压缩比都比挤出机螺杆小，它是如何保证物料充分塑化的？○1只要求螺杆塑化物料，不要求提供稳定的压力○2物料停留时间相对较长，料筒外加热，调整背压实现进一步塑化14.注塑机喷嘴的主要作用是什么？将熔料压能变为速度能；补缩；剪切物料、塑化物料15.注塑成型中料筒温度的选择原则是什么？保证塑化，不出现降解或分解现象16.注塑成型中制品出现充模不满应该如何处理？（1）提高料温、模温、注射压力、延长注射时间；（2）增加进料量；（3）改善排气机构；（4）将浇口扩大些。17.注射成型时，料筒温度设定范围一般是＿Tm或Tf~Td＿＿。注射机常用喷嘴类型有直通式喷嘴，自锁式喷嘴等。加工粘度高的热不稳定塑料通常选用直通式喷嘴。18.注射模具的基本结构由＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿三部分组成；其中浇注系统又包括＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿＿等。冷料井的作用是＿＿＿＿＿。浇注系统，成型零件，结构零件；主流道，分流道，冷料井，浇口。收集喷嘴端部在两次注射间的冷料，防止分流道或浇口的堵塞吹塑19.吹膜过程中，如果发现冷固线过高，请问是什么原因造成的？并给出相应的解决方案。答：机头温度过高（降温）；挤出量过大（降低螺杆转速）；冷却不足（加强冷却）。20.吹膜过程中，如果发现冷固线过低，请问是什么原因造成的？并给出相应的解决方案。答：机头温度过低（升温）；挤出量过小（提高螺杆转速）；21.请问吹塑薄膜制品时“鱼眼”现象指的是什么？如何造成的？答：在吹塑过程中，泡管的膜面出现以晶点为中心，周围呈年轮状纹样，晶点周围薄膜较薄，这就是所谓的“鱼眼”。主要原因是加工温度太低造成的。