塑料件成型工艺概述

•塑料件成型工艺简介注塑成型注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。注塑成型时最主流的塑料成型工艺，吸塑成型吸塑成型也称为抽真空成型，其过程主要是把热塑性料板固定在模具上，用辐射加热器进行加热到软化温度，然后利用真空泵把板材和模具制件的空气抽调从而使得板材贴到模腔上而成型。冷却后借助压缩空气使得塑料件脱出。真空无模成型：过程如下图所示，将片材加热到所需温度后，置于夹持环上，用压环压紧，打开真空泵阀门抽真空，通过光电管控制真空阀调节真空度，直到片材达到所需的成型深度为止。由于自由真空成型法中制件不接触任何模具表面，制件表面光泽度高，不带任何瑕疵。如果塑料本自身是透明的，制件可以具有最小的光吸收率和透明性，故可用于制造飞机部件如仪器罩和天窗等。真空无模成型法在成型过程中只能改变制件的拉伸程度和外廓形状，因此不能成型外型复杂的制件。另外，成型过程中，随着拉伸程度的增大，最大变形区（即片材中心）的厚度不断减小，因此实际生产中拉伸比（H/D）一般应小于75%。无模真空吸塑成型壁厚分布吸塑成型对于真空吸塑成型，受热的材料仅有一面与成型工具相接触。这样，材料与模具相接的面就具有与成型模具完全相同表面轮廓。而成型制件的未接触面的轮廓和尺寸就只有取决于材料的厚度。根据成型材料与成型模具的接触面的不同，成型过程可分为阳模和阴模成型。阳模和阴模阳模成型本法对于制造壁厚和深度较大的制品比较有利。制品的主要特点是：与真空阴模成型法一样，模腔壁贴合的一面质量较高，结构上也比较鲜明细致。壁厚的最大部位在阳模的顶部，而最薄部位在阳模侧面与底面的交界区，该部位也是最后成型的部位，制品侧面常会出现牵伸和冷却的条纹，造成条纹的原因在于片材各部分贴合模面的时候有先后之分。先与模面接触的部分先被模具冷却，而在后继的相关过程中，其牵伸行为较未冷却的部位弱。这种条纹通常在接近模面顶部的侧面处最高。阳模温度控制不好导致变形吸塑成型阴模成型阴模真空阴成型法生产的制品与模腔壁贴合的一面质量较高，结构上也比较鲜明细致，壁厚的最大部位在模腔底部，最薄部位在模腔侧面与底面的交界处，而且随模腔深度的增大制品底部转角处的壁就变得更薄。因此真空阴模成型法不适于生产深度很大的制品。阳模成型和阴模成型比较1-厚部位；2-薄部位；3-成品的内尺寸；4-外尺寸对于阴模成型，制件的内尺寸是很精确的，因为它是与真空吸塑成型工具相接的一面。相反，对于阳模成型，制品的外尺寸是很精确的，因为其外部与真空吸塑成型模具相接触如吸塑成型脱模斜度对于阳模成型，制品会收缩而紧贴在模具上，而对于单腔阴模成型，制品收缩后可以脱离模具表面。为了能够脱模，模具侧面必须具有一定的倾斜度。在脱模方向上，模具侧面的倾角被称为脱模斜度。脱模斜度应该取得尽可能大。脱模斜度越大，脱模越快，成型周期越短，而且在脱模的过程中制品变形的可能性小。单阳模和单阴模的脱模斜度一般为：a=3o～5o；对于收缩率＜0.5％的和慢速脱模a0.50。成型比a和b不同几何体的成型比H：B;c圆形几何体的成型比H：D成型比是指制品的最大抽拔深度H与成型面B之比，或与成型面直径D之比。但是成型比并不能准确反映出牵伸比。吸塑成型牵伸比S=F2/F1F1―不含夹持边的最初成型材料面积；F2―制品的模塑面积测定实际牵伸比的技巧：对于几何形状非常复杂的模制品，牵伸比可以在最大牵伸处用一个软尺很容易地进行测定。宽度B方向的牵伸比=卷尺测量尺寸／宽度B牵伸比时不超过1/3为宜，否则转角、底部的部位将急剧变薄。单阴模成型时牵伸比通常不超过0.5；壁厚计算当未成型材料的厚度已知时，我们可以粗略地估计出吸塑成型制件的厚度。由于制件的设计壁厚和最终成型壁厚的不规则分布，最终的计算结果要考虑±30％的壁厚分布。对于这种计算，必须假定材料的体积在整个成型的过程中保持不变。因而有如下成立：V1=V2这样：F1·s1=F2·s2从而：s2=F1/F2·s1式中V1―不含夹持边缘的材料体积；V2―热成型制件的体积；F1―不含夹持边缘的材料面积；F2―制件表面积；s1―原材料厚度；s2―制件壁厚。吸塑成型壁厚计算示例：①长方形成型制件的壁厚的确定根据图，有如下尺寸：a=800mm,b=500mm,c=400mm,L=880mm,B=580mm用这些数据计算面积和面积比得：F1=L·B=510400mm2F2=L·B+2bc+2ac=1550400mm2F1/F2=0.3292，F2/F1=3.0376对于原材料厚度s1=4mm,且厚度均匀分布的成型制件，其壁厚：s2=F1/F2·s1=0.3292X4mm=1.32mm由于成型制件的壁厚的波动不均一，实际上制品的厚度分布在0.9～1.7mm之间s2act=s2±30%=1.3mm±0.4mm≈0.9～1.7mm另外还有：凹凸模抽真空成型：可以成型深腔模型吹泡抽真空成型：可用于成型壁厚比较均匀的深腔塑件。柱塞下推式真空成型：适用于深腔成型，但是会留下柱塞痕迹。模压成型模压成型工艺是将一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下，固化成型制品的一种工艺方法。在模压成型过程中需加热和加压，使模压料塑化、流动充满模腔，并使树脂发生固化反应。1.模压料SMC有较高的生产效率，适于大批量生产，制品尺寸精确，表面光洁，可以有两个精制表面，价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好优点缺点压模的设计与制造较复杂，初次投资较高，制品尺寸受设备限制，一般只适于制备中、小型玻璃钢制品。定义：将SMC片材(SheetMoldingCompound,片状模塑料)，经剪裁，铺层，然后进行模压。适合于大型制品的加工(例汽车外壳，浴缸等)，此工艺方法先进，发展迅速应用：汽车工业的应用悬架零件，前、后保险杠，仪表板等；车身及车身部件，硬壳车顶，防滑地板，阻流板，遮阳罩，发动机罩；发动机盖下部件，导风罩，进气管盖，风扇导片圈，发动机隔音板；车内装饰部件：车门把手，仪表盘，转向杆部件。不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材料。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型玻璃钢进化版模压成型2.纤维料模压法树脂预混或预浸纤维模压料，然后模压成型制品。主要用于制备高强度异形制品或具有耐腐蚀、耐热等特殊性能的制品。将预先织成所需形状的两向、三向或多向织物经树脂浸渍后进行模压。质量稳定，但成本高，适用于有特殊性能要求的制品。3.织物模压4.层压模压将预先浸渍好树脂的玻纤布或毡，剪成所需形状，经叠层放入模具进行模压。适于成型薄壁制品，或形状简单而有特殊要求的制品。5.碎布料模压将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。6.缠绕模压将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，进行模压。适于有特殊要求的制品及管材。压注成型压注成型又称传递成型，它是在改进压缩成型的基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法成型原理先将塑料加入模具的加料室内，使其受热成为粘流状态，在柱塞压力的作用下，粘流态的塑料经过浇注系统，进入并充满闭合的型腔，塑料在型腔内继续受热受压，经过一定时间的固化后，打开模具取出塑料制品同压缩成型相比，压注成型的优点1、可以成型深孔及其它复杂形状的塑料制品，也可以模塑带精细嵌件或易碎的制品；2、制品飞边较小，尺寸准确，性能均匀，质量较高；3、模具的磨损较小压注成型的工艺过程和压缩成型基本相似。区别：压缩成型过程是先加料后合模；压注成型则是先合模再加料。挤出成型出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。压延成型1.简介：压延成型是生产塑料薄膜和片材的主要方法。它是将已经塑化好的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着的水平辊简间隙，使物料承受挤压和延展作用，而使其成为规定尺寸的连续片状制品的成型方法。3.用途：压延还可以用来整饰表面，使片材表面具有所要求的光滑程度（光泽），或者故意使表面具有一定的粗糙程度或做成图案。2.压延用塑料：PVC、PE、PP、ABS等吹塑成型挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人知的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。对于汽车制造业，燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业，吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。挤出吹塑工艺由5步组成：1.塑料型胚（中空塑料管的挤出）；2.在型胚上将瓣合模具闭合，夹紧模具并切断型胚；3.向模腔的冷壁吹胀型培，调整开口并在冷却期间保持一定的压力；4.打开模具，卸下被吹的零件；5.修整飞边得到成品。滚塑成型定义：滚塑成型又称旋塑、旋转成型、旋转模塑、旋转铸塑、回转成型等。滚塑成型工艺是先将塑料原料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，使模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型、脱模，最后获得制品。不同的是其所用的物料不是液体，而是烧结性干粉料。其过程是把粉料装入模具中而使它绕两个互相垂直的轴旋转。受热并均匀地在模具内壁上熔结成为一体，而后再经冷却就能从模具中取得空心制品。优点：1.滚塑模具成本低—同等规格大小的产品，滚塑模具的成本约是吹塑、注塑模具成本的1/3到1/4，适合成型大型塑料制品；2、滚塑产品边缘强度好—滚塑可以实现产品边缘的厚度超过5个毫米，彻底解决中空产品边缘较薄的问题；3、滚塑可以安置各种镶嵌件；4、滚塑产品的形状可以非常复杂，且厚度可超过5个毫米以上；5、滚塑可以生产全封闭产品；6、滚塑产品可以填充发泡材料，实现保温；7、无须调整模具，滚塑产品的壁厚可以自由调整（2mm以上）。缺点滚塑成型也有其缺点：因材料须经过研磨粉碎，成本提高；加工周期较长，因而不适于大批量生产；可用的塑料品种较少；开合模具属于较繁重的体力劳动。滚塑成型材料选择：99%都是PE另外也有尼龙、PC、ABS、PVC但是应用较少滚塑成型搪塑成型搪塑过程就是对模具加热,将用于制造表皮的搪塑用粉末与受热的模具(镍质电铸模具)型腔面接触塑化、烧结等,最终得到与模具型腔形状及纹理一致的表皮成型过程。材料主要用PVC、TPU粉末搪塑技术用于生产加工汽车仪表台及门内饰板表皮,产品的外观、质地及手感是其它成型工艺无法比拟的,尤其是外观纹理,在产品的边沿和拐角处完全一致。模具费用较低没有合模线表皮较软、手感较好花纹一致性较高比较上档次潜在的缺点：模具投资大寿命短，一般模具的质量只有20000只表皮的寿命;模具需要不断的清理，辅助工时消耗多搪塑成型东风标致308