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[摘 要]材料工业的发展,使得塑料成型加工工业获得了快速发展。当前,塑料在人们的日常生活中扮演着重要的角色,塑料制品的出现极大的方便了人们的生产和生活,而且丰富的塑料形状以及多样化的色彩搭配,给人们的生活增添了无限乐趣。因此论文介绍了塑料成型加工工艺的特点,对塑料成型加工工艺进行了详细分析,同时对塑料的挤出成型加工工艺做了重点阐述,希望可以幫助相关人员更加了解塑料成型工艺。
[关键词]加工工艺;应用;成型;塑料
中图分类号:TH957 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
引言
材料科学技术的进步与发展,带动了多个领域前进的步伐,材料、能源、信息作为现代科技的三大支撑行业,对推动我国经济发展和改善民生方面发挥了重大作用。塑料与其它材料相比塑料具有重量轻、耐腐蚀、强度高等优势,其已经成为材料工业不可缺少的重要组成部分,当前塑料工业已经渗透到社会生产、人们日常生活中的多个领域,其发展前景良好。
1 塑料成型的加工特点
塑料按照分子组成可分为热塑性塑料和热固性塑料两种类型。无论是热塑性塑料还是热固性塑料,其成型都是在流动状态下进行的。所以,在选择原材料、考虑成型方法和决定工艺条件时,须认真考虑不同品种塑料的流动性。另外,塑料的工艺性能还包括有吸湿性、收缩性、相溶性、水敏性等,塑料制品使用的主要原料和辅助材料包括合成树脂和各种助剂。合成树脂是塑料中对添加剂起黏结作用的主要成分,一般占30%-100%,对塑料的基本性能有决定性的影响,助剂则是为改善塑料的某些性能在生产时特意加入的成分。
2 塑料的成型方法
2.1 压塑成型
压塑成型原理及特点。压塑成型是将塑料原料加入到压塑模具型腔或加料腔,使塑料原料在加热、受压条件下熔融、充满型腔、发生交联反应并固化,从而得到所需要塑件的过程。
压塑成型工艺过程。工艺过程分为加料、闭模、排气、固化、脱模和模具清理等,若制品有嵌件需要在模压时封入,则在加料前应将嵌件安放好。主要控制的工艺条件是压力、模具温度和模压时间。
2.2 注射成型加工工艺
注射成型方法的特点及原理:注射成型又称注塑,是将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔融塑化成为粘流态熔体,在注射机柱塞或者螺杆作用下,以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔,经过一定时间的保压、冷却定型后,可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成型塑件。此方法既适用于全部热塑性塑料,又适用于部分流动性较好的热固性塑料制件的成型。
注射成型工艺过程:成型前的准备、注射过程以及塑件的后处理三个阶段。成型前的准备主要是为了使注射过程能够顺利进行,并保证塑件的质量。注射过程主要是塑料由粉状或颗粒状转换为塑件的过程。塑件的后处理主要是用来消除塑件经脱模或机械加工后内部存在的内应力,改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。
2.3 其他成型加工工艺
一,吹塑成型。吹塑成型是目前生产塑料制品的主要方法之一,用于生产热塑性塑料薄膜及中空制品,包括挤出吹塑和中空吹塑两种工艺方法。
二,压注成型。压注成型是将热固性塑料原料加入到模具加料腔使之受热熔融,在柱塞压力作用下通过浇注系统进入闭合的型腔,并在型腔内继续受热受压固化成型,从而得到所要制品的过程。
三,真空成型。真空成型是指用加热器加热固定在模具上的热塑性塑料片材,抽走塑料片材与模具之间的空气,并使之紧贴于其上的塑料成型方法。
3 塑料的挤出成型加工工艺分析
3.1 挤出成型工艺原理
挤出成型工艺是塑料聚合物通过口模成型,然后固化定型三个阶段形成。首先要进入挤出机机筒内,然后在旋转螺杆作用下通过熔融、均化,并且增压。最后熔融物在挤出机的口模挤出后形成型坯,经过冷却定型后,形成最终的塑料制品。
3.2 挤出成型工艺参数
一,机筒温度,机筒温度通常设定为两端高、中间低,加料段温度偶尔会高于均化段;二,机头温度,机头温度必须控制在合理范围内,温度过高会造成挤出物稳定性差,生产不稳定,温度过低会造成加工困难,严重会导致设备出现损坏;三,口模温度,口模温度的设定需要考虑塑料的配方,制品的截面尺寸等因素;四,螺杆转速及挤出速率,螺杆的转速及挤出速率需要控制在合理的范围中,这个工艺参数对塑料制品的物理性能影响非常重要;五,牵引速度,牵引速度要比挤出速度稍快点,大约1-10左右这样能够保证塑料制品的稳定。
3.3 塑料的挤出成型加工工艺类型
3.3.1 板材挤出成型
板材加工主要工序:一,狭缝机头。熔体必须要在狭缝机头以匀速进行分布,使物料能够以相同速度流出料口,保证板材的厚度均匀且表面平整、当前应用较为广泛的机头为衣架式机头;二,压光机。板坯挤出后要立即进入三辊压光机进行降温定型。在进入压光机中,机头必须尽量靠近压光机,保证压光顺利进行。控制压光机辊筒的温度,保证板坯上下温降一致,保持收缩速率,降低板材内应力;三,导辊。其作用是冷却,导辊冷却输送长度则是由加工板坯厚度及塑料比热容来确定,板坯越薄、比热容越小,导辊冷却输送长度越短,反之,導辊冷却输送长度越长;四,切边。一般采用圆盘切刀进行切边,切刀一般安装在牵引辊的前面;五,牵引。牵引装置能帮助板材进入切断装置,避免压光机出材料积压。
3.3.2 管材挤出成型
管材分硬管与软管两种,两种管材的加工工艺基木相同、加工时,物料通过料筒进行均化,然后经料筒挤出,形成塑性的管状物,经定型装置冷却将表层凝固,然后通过冷却水槽进行冷却定型,然后由牵引装置匀速拉出,最后切割。软管的加工则不需要定型装置,经自然冷却或喷淋冷却,利用输送带或自重牵引,收卷至一定长度切割。
3.3.3 薄膜挤出成型
目前,薄膜的挤出成型工艺大多选择上吹法薄膜挤出工艺,其加工过程为:利用挤出机将物料塑化均匀,然后通过环形缝隙挤出筒坯,然后由进气管的压缩空气对其进行催向的吹胀,通过机头上方牵引辊对筒坯进行纵向拉伸,然后生冷却风环进行空气冷却;筒膜充分冷却后通过人字板进行压叠,经过牵引辊匀速的引入卷取辊,最后切断成为膜卷。
3.3.4 线缆挤出成型
线缆挤出成型是将热塑性塑料挤出包裹在芯线上来作为绝缘层。芯线为金属线时,产品为电线;当芯线为互相绝缘的导线,挤出产品为电缆。进行线缆挤出加工时先要将金属导线送入到直角式口模导线器中,然后由挤出机送入的熔融物环绕导线形成管状物,通过成型形成紧密的贴合,包覆的导线冷却后通过绝缘检验,最后经牵引轮卷绕成圈。
结束语
总而言之,塑料工业是关系我国社会民生的重要工业之一,随着人们生活水平的提高,塑料成型加工工艺也要与时俱进,改进生产工艺,引进先进的成型加工工艺,满足人们对塑料产品多样化的需求,同时在国家提倡绿色环保的情况下,要不断提高塑料加工规范与标准,加大新材料的研发力度,将新型无污染、可循环利用的材料应用到塑料加工工业中,推动塑料加工企业的健康发展。
参考文献
[1] 塑料加工工艺与制件结构设计[J].岳建军.中国新技术新产品.2013(17).
[2] 浅析塑料成型工业中的绿色技术[J].王竞男.中国科技信息.2011(09).
[关键词]加工工艺;应用;成型;塑料
中图分类号:TH957 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
引言
材料科学技术的进步与发展,带动了多个领域前进的步伐,材料、能源、信息作为现代科技的三大支撑行业,对推动我国经济发展和改善民生方面发挥了重大作用。塑料与其它材料相比塑料具有重量轻、耐腐蚀、强度高等优势,其已经成为材料工业不可缺少的重要组成部分,当前塑料工业已经渗透到社会生产、人们日常生活中的多个领域,其发展前景良好。
1 塑料成型的加工特点
塑料按照分子组成可分为热塑性塑料和热固性塑料两种类型。无论是热塑性塑料还是热固性塑料,其成型都是在流动状态下进行的。所以,在选择原材料、考虑成型方法和决定工艺条件时,须认真考虑不同品种塑料的流动性。另外,塑料的工艺性能还包括有吸湿性、收缩性、相溶性、水敏性等,塑料制品使用的主要原料和辅助材料包括合成树脂和各种助剂。合成树脂是塑料中对添加剂起黏结作用的主要成分,一般占30%-100%,对塑料的基本性能有决定性的影响,助剂则是为改善塑料的某些性能在生产时特意加入的成分。
2 塑料的成型方法
2.1 压塑成型
压塑成型原理及特点。压塑成型是将塑料原料加入到压塑模具型腔或加料腔,使塑料原料在加热、受压条件下熔融、充满型腔、发生交联反应并固化,从而得到所需要塑件的过程。
压塑成型工艺过程。工艺过程分为加料、闭模、排气、固化、脱模和模具清理等,若制品有嵌件需要在模压时封入,则在加料前应将嵌件安放好。主要控制的工艺条件是压力、模具温度和模压时间。
2.2 注射成型加工工艺
注射成型方法的特点及原理:注射成型又称注塑,是将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔融塑化成为粘流态熔体,在注射机柱塞或者螺杆作用下,以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔,经过一定时间的保压、冷却定型后,可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成型塑件。此方法既适用于全部热塑性塑料,又适用于部分流动性较好的热固性塑料制件的成型。
注射成型工艺过程:成型前的准备、注射过程以及塑件的后处理三个阶段。成型前的准备主要是为了使注射过程能够顺利进行,并保证塑件的质量。注射过程主要是塑料由粉状或颗粒状转换为塑件的过程。塑件的后处理主要是用来消除塑件经脱模或机械加工后内部存在的内应力,改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。
2.3 其他成型加工工艺
一,吹塑成型。吹塑成型是目前生产塑料制品的主要方法之一,用于生产热塑性塑料薄膜及中空制品,包括挤出吹塑和中空吹塑两种工艺方法。
二,压注成型。压注成型是将热固性塑料原料加入到模具加料腔使之受热熔融,在柱塞压力作用下通过浇注系统进入闭合的型腔,并在型腔内继续受热受压固化成型,从而得到所要制品的过程。
三,真空成型。真空成型是指用加热器加热固定在模具上的热塑性塑料片材,抽走塑料片材与模具之间的空气,并使之紧贴于其上的塑料成型方法。
3 塑料的挤出成型加工工艺分析
3.1 挤出成型工艺原理
挤出成型工艺是塑料聚合物通过口模成型,然后固化定型三个阶段形成。首先要进入挤出机机筒内,然后在旋转螺杆作用下通过熔融、均化,并且增压。最后熔融物在挤出机的口模挤出后形成型坯,经过冷却定型后,形成最终的塑料制品。
3.2 挤出成型工艺参数
一,机筒温度,机筒温度通常设定为两端高、中间低,加料段温度偶尔会高于均化段;二,机头温度,机头温度必须控制在合理范围内,温度过高会造成挤出物稳定性差,生产不稳定,温度过低会造成加工困难,严重会导致设备出现损坏;三,口模温度,口模温度的设定需要考虑塑料的配方,制品的截面尺寸等因素;四,螺杆转速及挤出速率,螺杆的转速及挤出速率需要控制在合理的范围中,这个工艺参数对塑料制品的物理性能影响非常重要;五,牵引速度,牵引速度要比挤出速度稍快点,大约1-10左右这样能够保证塑料制品的稳定。
3.3 塑料的挤出成型加工工艺类型
3.3.1 板材挤出成型
板材加工主要工序:一,狭缝机头。熔体必须要在狭缝机头以匀速进行分布,使物料能够以相同速度流出料口,保证板材的厚度均匀且表面平整、当前应用较为广泛的机头为衣架式机头;二,压光机。板坯挤出后要立即进入三辊压光机进行降温定型。在进入压光机中,机头必须尽量靠近压光机,保证压光顺利进行。控制压光机辊筒的温度,保证板坯上下温降一致,保持收缩速率,降低板材内应力;三,导辊。其作用是冷却,导辊冷却输送长度则是由加工板坯厚度及塑料比热容来确定,板坯越薄、比热容越小,导辊冷却输送长度越短,反之,導辊冷却输送长度越长;四,切边。一般采用圆盘切刀进行切边,切刀一般安装在牵引辊的前面;五,牵引。牵引装置能帮助板材进入切断装置,避免压光机出材料积压。
3.3.2 管材挤出成型
管材分硬管与软管两种,两种管材的加工工艺基木相同、加工时,物料通过料筒进行均化,然后经料筒挤出,形成塑性的管状物,经定型装置冷却将表层凝固,然后通过冷却水槽进行冷却定型,然后由牵引装置匀速拉出,最后切割。软管的加工则不需要定型装置,经自然冷却或喷淋冷却,利用输送带或自重牵引,收卷至一定长度切割。
3.3.3 薄膜挤出成型
目前,薄膜的挤出成型工艺大多选择上吹法薄膜挤出工艺,其加工过程为:利用挤出机将物料塑化均匀,然后通过环形缝隙挤出筒坯,然后由进气管的压缩空气对其进行催向的吹胀,通过机头上方牵引辊对筒坯进行纵向拉伸,然后生冷却风环进行空气冷却;筒膜充分冷却后通过人字板进行压叠,经过牵引辊匀速的引入卷取辊,最后切断成为膜卷。
3.3.4 线缆挤出成型
线缆挤出成型是将热塑性塑料挤出包裹在芯线上来作为绝缘层。芯线为金属线时,产品为电线;当芯线为互相绝缘的导线,挤出产品为电缆。进行线缆挤出加工时先要将金属导线送入到直角式口模导线器中,然后由挤出机送入的熔融物环绕导线形成管状物,通过成型形成紧密的贴合,包覆的导线冷却后通过绝缘检验,最后经牵引轮卷绕成圈。
结束语
总而言之,塑料工业是关系我国社会民生的重要工业之一,随着人们生活水平的提高,塑料成型加工工艺也要与时俱进,改进生产工艺,引进先进的成型加工工艺,满足人们对塑料产品多样化的需求,同时在国家提倡绿色环保的情况下,要不断提高塑料加工规范与标准,加大新材料的研发力度,将新型无污染、可循环利用的材料应用到塑料加工工业中,推动塑料加工企业的健康发展。
参考文献
[1] 塑料加工工艺与制件结构设计[J].岳建军.中国新技术新产品.2013(17).
[2] 浅析塑料成型工业中的绿色技术[J].王竞男.中国科技信息.2011(09).