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车用塑料的五大新型成型工艺,你都知道吗?

来源:塑料新材料微信公众号浏览量:259日期:2018-08-03

一、 注射成型

定义物料在注射机加热料筒中塑化后,由螺杆或柱塞注射入闭合模具的模腔中经冷却形成制品。分为:低压注塑、气体辅助注射(GAIM)、熔芯注塑和反应注塑(RIM)

工艺特点
优点:生产效率高、产品适应性强、塑件尺寸精确控制、适用性广,可用于大多数塑料。

缺点:注射设备昂贵、模具结构复杂、制造成本高、废料回收再利用需要增加设备,成本高。

二、 挤出成型

定义挤出成型又称挤压模塑或挤塑,即借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料在压力推动下,强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。

工艺参数

温度:需保证塑料熔融且具有良好的流动性

压力:控制挤出压力,使制件均匀密实

挤出速度:在保证产品质量的前提下,尽量加快速度,提高生产效率。

牵引速度:需大于挤出速度,消除挤出膨胀,保证产 品质量

工艺特点

优点:可大批量连续成型,生产效率高,成本低;设备结构简单,操作方便;模具结构简单,使用成本低;塑件结构紧密,尺寸稳定。

缺点:不能生产三维尺寸的制品;产品需要二次加工。

三、压缩成型

定义塑料在型腔中经高温高压作用,由固态变为粘流态熔体,充满型腔;同时产生交联反应,一段时间后固化,冷却脱模成型。

工艺参数

压缩成型压力:指模压时迫使型腔进行固化所施加的压力。

压缩成型温度:温度高,可缩短成型周期,但会加快材料固化、影响流动性、出现变形、开裂等缺陷。

压缩时间:要适当控制压缩时间。

工艺特点

优点:适用于流动性较差的热固性树脂;模具结构简单,制造成本低;塑件收缩率小,产品性能稳定,外观美观。

缺点:成型周期长,劳动成本高;塑件常有溢料、飞边,产品尺寸精度难控制;模具受高温高压作用,损耗大,使用周期短;塑料直接承受压力 不适合带有易断嵌件的产品。

四、中空吹塑成型

定义将熔融状态的树脂注入模具中,输入压缩空气,将其吹胀,使其紧贴于模具型腔,保压、冷却、成型。分挤出吹塑、注射吹塑、注射拉伸吹塑、片材吹塑五种。

工艺参数

型坯温度:影响中空制品的表观质量:温度过高,易引起型坯纵向厚度不均;温度过低,易出现长度收缩,壁厚增加,产生不均。

吹气压力和鼓气速率:利用空气的吹胀,对型坯施加压力,使其与型坯紧密贴合。吹气压力和鼓气速率使产品类型而定。

模具温度:温度视产品而定,应保证均匀,便于制件均匀冷却。

冷却时间:影响产品的外观、性能和生产效率。延长冷却时间可防止产品变形,保证产品质量,但生产效率降低。

工艺特点

产品形状可多样化,能制备中空瓶状产品。

五、吸塑成型

定义是将片状或板状材料夹紧在真空成型机的框架上,加热软化后,通过模边的空气通道,用真空将其吸附于模具上,经短时间的冷却,得到成型的塑料制品。

工艺参数

成型有效压力:指牵引产生的接触压力和真空或柱塞产生的成型压力之和。影响产品的成型精度。大面积模制件压力约为0.2~0.3MPa;小制件约为0.7MPa。

脱模斜度:指在脱模方向上,模具侧面的倾角。脱模斜度越大,脱模越快,成型周期越短,且在脱模过程中制品变形的可能性越小

工艺特点

优点:产品表面质感好、手感舒适、吸能性好、安全性高;但是工艺较为复杂、产品尺寸稳定性差。

缺点:原料为预加工的片材或板材,成本高;冷却不匀,产品易出条纹;需要切割,产生废料;制品尺寸精确差。

六、微发泡成型

定义微孔发泡是指以热塑性材料为基体,通过特殊的发泡工艺,使制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔。 

工艺特点

低模腔压力:压力较小且均匀,产品内应力小,少变形;

低熔体粘度:熔体粘度低有利于减小注射时的温度、压力,减小模具损耗较小且均匀的收缩,熔体收缩率小且收缩均匀产品尺寸稳定性好;材料适用面广,产品质量轻,没有保压,加工周期短。 

工艺参数  

气体注射量:根据产品要求设定气体注射量。注射量越大,制品中气泡尺寸大;

模具温度:模具温度影响微孔直径的大小,较低的模具温度使熔体迅速冷却定型,可有效抑制微孔的进一步生长;

注射压力:注射压力影响微孔分布的均匀性。压力越大,熔体在充模的过程中N2分布均匀,形成的微孔就较为均匀;

七、双色注塑成型

定义  :是指将两种不同色泽的塑料注入同一模具的成型方法。它能使塑料出现两种不同的颜色,并能使塑件呈现有规则的图案或无规则的云纹状花色,以提高塑件的使用性和美观性。

工艺特点  

1、可适当选择较低粘度的芯层料来降低注射压力;

2、可适当选择质量稍差的芯层料来降低成本;

3、可根据使用特性来选择适当的材料。如:选择软质塑料作为皮层料来提升手感。选择泡沫塑料作为芯层料来降低重量;

4、 适当的皮芯层材料配合可减少成型品残余应力、增加机械强度或改善表面性质需要考虑皮芯层材料的结合性能。

八、搪塑成型

定义:又称为涂凝成型。是将塑性溶胶倒入预先加热的模具(凹模或阴模)中,接近模腔内壁的溶胶即会因受热而胶凝。然后将没有胶凝的溶胶倒出,并对模腔内的溶胶进行热处理(烘熔),在经冷却制得空心制品。

工艺特点

可生产形状复杂的产品;

纹理均匀美观,手感柔软舒适;

表皮厚度均匀,良好的弹性及低收缩性;

良好的机械性能;

良好的耐老化性能;

易于长途运输;

模具加热:带有表皮花纹的搪塑模具被加热到表皮的成型温度。

上粉:粉箱与搪塑模扣合,使之按设定程序旋转,粉料熔化粘贴于模具表面达到一定厚度后,脱开粉箱。

塑化:模具外表面继续被加热,内表面的搪塑表皮被塑化烧结。

冷却脱模:模具外表面经过冷却水降温,脱模。

搪塑模具制备:

由于搪塑工艺的特殊性,搪塑成型模具的要求更高。模具的制作一般选用合成树脂板材,经一系列加工:

数控加工形成的凸模→贴有纹理的模纸,硅胶浇注,形成带有纹理的凹模→环氧树脂浇注,形成芯棒→电铸成型,获得镍壳→精加工、组装

九、注射压缩成型

定义:为成型光学透镜面开发的一种新成型工艺。其在模具首次合模时,动模、定模不完全闭合而保留一定的压缩间隙,随后向型腔内注射熔体;再由专设的闭模活塞实施二交合模,在此过程中,型腔中的熔体再一次流动并压实。

工艺特点

熔体注射是在模腔未完全闭合情况下进行的,因而流道面积大,流体阻力小,所需的注塑压力也小。

熔体收缩是通过外部施加压力使模腔尺寸变小(模腔直接压缩熔体)来补偿的。因而型腔成型压力分布均匀。

十、层状注射成型(LIM)

定义:同时实施两种不同的树脂注射,使其通过一个多级共挤模头,各股熔体在共挤模头中逐级分层,各层的厚度变薄而层数增加,然后进入注塑模腔叠加。即,两种树脂不是沿制品厚度方向无需共混状态存在的,而是以层状复合叠加在一起。

工艺特点

较高的热变形温度:LIM制品要比普通注塑制品的热变形温度高。

良好的阻隔性:LIM制品的阻隔性要比通常注塑制品阻隔性好几百倍,透氧性极小。

极好的抗溶剂性:LIM制品有极好的抗溶剂性,可制作耐溶剂的塑件。

较好的光学性能:PC/SAN的LIM的制品比通常注塑制品由于散射减少雾度60%

两个料筒分别对两组分塑料进行熔融→注射进入供料头→经不同条件加工,分割、层叠→再结合成一体熔流



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