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塑料制品的成型方法有哪些?

    塑料成型的選擇主要決塑料成型的選擇主要決定于塑料的類型(熱塑性還是熱固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。加工熱塑性塑料常用的方法有擠出、注射成型、壓延、吹塑和熱成型等,加工熱固性塑料一般采用模壓、傳遞模塑,也用注射成型。塑料成型是将各種形态(粉料、粒料、溶液和分散體)的塑料制成所需形狀的制品或坯件的過程。成型的方法多達三十幾種。層壓、模壓和熱成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法,均可用于橡膠加工。此外,還有以液态單體或聚合物為原料的澆鑄等。在這些方法中,以擠出和注射成型用得最多,也是最基本的成型方法。  塑料制品是以合成樹脂和各種添加劑的混合料為原料,采用注射、擠壓、壓制、澆注等方法制成的。塑料産品在成型的同時,還獲得了最終性能,所以塑料的成型是生産的關鍵工藝。
 
    01
 
    注射
 
    注射成形也稱注塑成形,是利用注射機将熔化的塑料快速注入模具中,并固化得到各種塑料制品的方法。幾乎所有的熱塑性塑料(氟塑料除外)均可采用此法,也可用于某些熱固性塑料的成形。注射成形占塑料件生産的 30%左右,它具有能一次成形形狀複雜件、尺寸精确、生産率高等優點;但設備和模具費用較高,主要用于大批量塑料件的生産。
 
    注射成形機常用的有柱塞式和螺杆式兩種,注射成形原理:将粉粒狀原料從料鬥加入料筒,柱塞推進時,原料被推入加熱區,繼而經過分流梭,通過噴嘴将熔融塑料注入模腔中,冷卻後開模即得塑料制品。注塑料制件從模腔中取出後通常需進行适當的後處理,以消除塑料制件在成形時産生的應力、穩定尺寸和性能。此外,還有切除毛邊和澆口、抛光、表面塗飾等。
 
    02
 
    擠出成型
 
    擠出成型
 
    擠出成形是利用螺杆旋轉加壓方式,連續地将塑化好的塑料擠進模具,通過一定形狀的口模時,得到與口模形狀相适應的塑料型材的工藝方法。擠出成形占塑料制品的 30%左右,主要用于截面一定、長度大的各種塑料型材,如塑料管、闆、棒、片、帶、材和截面複雜的異形材。它的特點是能連續成形、生産率高、模具結構簡單、成本低、組織緊密等。除氟塑料外,幾乎所有的熱塑性塑料都能擠出成形,部分熱固性塑料也可擠出成形。  右圖為螺旋擠出成形示意圖,粒狀塑料從料鬥送入螺旋推進室,然後由旋轉的螺杆送到加熱區熔融,并受到壓縮;在螺旋力的作用下,迫使其通過具有一定形狀的擠出模具,得到與口模截面形狀相一緻的型材;落到輸送機皮帶後用噴射空氣或水使它冷卻變硬得到固化的塑料制件。
 
    03
 
    壓制成型
 
    壓制成型 壓制成形又稱壓縮成形、壓塑成形、模壓成形等,是将固态的粒料或預制的片料加入模具中,通過加熱和加壓方法,使其軟化熔融,并在壓力的作用下充滿模腔,固化後得到塑料制件的方法。壓制成形主要用于熱固性塑料,如酚醛、環氧、有機矽等;也能用于壓制熱塑性塑料聚四氟乙烯制品和聚氯乙烯( PVC)唱片。與注射成形相比,壓制成形設備、模具簡單,能生産大型制品;但生産周期長、效率低,較難實現自動化,難以生産厚壁制品及形狀複雜的制品。
 
    04
 
    吹塑成型
 
    吹塑成形(屬于塑料的二次加工)是借助壓縮空氣使空心塑料型坯吹脹變形,并經冷卻定型後獲得塑料制件的加工方法。其方法主要有中空吹塑成形和薄膜吹塑成形。  右圖為中空制件的擠吹成形示意圖,将具有一定溫度的擠出或注射的管狀型坯置于對開吹塑模中,合上模具,通過吹管吹入壓縮空氣,将型坯吹脹後使之緊貼模壁,經保壓、冷卻定型後開模取出中空制件。
 
    05
 
    澆鑄成型
 
    塑料的澆鑄成形類似于金屬的鑄造成形。即将處于流動狀态的高分子材料或單體材料注入特定的模具中,在一定條件下使之反應、固化,并成形得到與模具形腔相一緻的塑料制件的加工方法。這種成形方法設備簡單,不需或稍許加壓,對模具強度要求低,生産投資少,可适用于各種尺寸的熱塑性和熱固性塑料制件。但塑料制件精度低,生産率低,成形周期長。
 
    06
 
    氣體輔助注射成形
 
    氣體輔助注塑成形(簡稱氣輔成形)是塑料加工領域的一種新方法。氣輔成形工藝大緻可分為 3種方式:A)中空成形,即将塑料熔體射入模具型腔,充填到型腔體積的60%-70%時,停止注射,開始注入氣體,直至保壓冷卻定型。這種工藝主要适用于類似把手、手柄之類的厚壁塑料制品。B)短射,即将塑料熔體充填到型腔體積的90%-98%時,開始進氣。該方法主要用于較大平面的厚壁或偏壁制品。C)滿射,即将塑料熔體充填至完全充滿型腔時才注入氣體,由氣體填充因熔體體積收縮而産生的空間,并将氣體保壓和熔體保壓配合使用,使制品翹曲變形大大降低,用于較大平面的薄壁制品成型,其工藝控制較複雜。前兩種方法也稱為缺料氣輔注射法,後者稱為滿料氣輔注射法。
 
    氣輔工藝包括如下四個階段:第一階段,塑料注射。熔體進入型腔,遇到溫度較低的模壁,形成一個較薄的凝固層;第二階段:氣體入射。惰性氣體進入熔融的塑料,推動中心未凝固的塑料進入尚未充滿的型腔;第三階段:氣體入射。氣體繼續推動塑料熔體流動直到熔體充滿整個型腔;第四階段:氣體保壓。 在保壓狀态下,氣道中的氣體壓縮熔體,進行補料确保制件的外觀質量。
 
    氣輔成形具有如下優點:消除産品表面縮痕,改善産品表面質量;減少翹曲變形,減少流動條痕;降低産品内應力,提高産品強度;節省塑料原料,減輕制品重量(一般可減輕 20%-40%);改善材料在制品斷面上的分布,改善制品的剛性;縮短成型時間,提高生産效率;延長模具使用壽命。
 
    一般壓制成形過程可以分為加料、合模、排氣、固化和脫模幾個階段。塑料制件脫模後應進行後處理,處理方法與注射成形塑料制件方法相同。
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