第八章熱成型
1. 熱成型的定義。
答案要點：
熱成型是一種以熱塑性塑料板材和片材為成型物件的二次成型技術，其法一般是先將板材裁切成一定形狀和尺寸的坯件，再將坯件在一定溫度下加熱到彈塑性狀態，然後施加壓力使坯件彎曲與延伸，在達到預定的型樣後使其冷卻定型，經過適當的修整，即成為製品。熱成型過程中對坯件施加的壓力，在大多數情況下是靠真空和引進壓縮空氣在坯件兩面形成氣壓差，有時也借助於機械壓力或液壓力。
2. 為什麼自由真空成型不能製備大拉伸比的製品？
答案要點：
自由真空成型法成型過程中，隨著拉伸程度的增大，最大變形區（即片材中心）的厚度不斷減小，如圖所示，半球最深處的厚度只有片材厚度的30%左右，因此實際生產中不能製備大拉伸比的製品。
3. 簡述雙片熱成型過程和特點
答案要點：
首先將兩塊加熱至要求溫度的片材夾持在半合模具的模框中，合模使片材邊緣粘合，然後將吹針插入兩片材間將壓縮空氣送至兩片材間的中空區。與此同時，通過設在兩半合模上的氣門將片材與模具間的氣體抽出，則片材就在內部壓縮空氣及外部真空壓力的作用下與模腔內壁緊密貼合，經冷卻、脫模、修壁等步驟即取得製品。
雙片熱成型常用來成型中空製品，具有成型快、製件壁厚均勻的特點，製件成型效果類似於吹塑和旋轉模塑成型，並且該成型方法可方便地實現中空製品兩組成部分在顏色、厚度及其他結構性質方面的靈活組合。
4. 要製作一直徑達2公尺、高5公尺、厚15公釐的大型聚乙烯圓筒，可以採用哪些方法？
答案要點：
對於這種大尺寸的圓筒，很難採用擠出法生產，可以採用熱成型法生產。如可以用機械加壓法生產兩、三塊弧形板，通過熱熔連線成乙個完整筒體。也可以採用加熱後捲繞的辦法直接捲繞成型。
5. 簡述氣脹覆蓋成型和特點
答案要點：
氣脹覆蓋成型（billow drap forming）又稱為反向拉伸成型（reverse draw forming）,該法是氣脹預拉伸成型同覆蓋成型結合的一種成型方法。氣脹覆蓋成型法基本過程是：預熱片材向上吹脹，頂部片材為最薄處，此時陽模下移，最先接觸泡頂，同時拉伸兩側片材使壁厚趨向均勻。
其後過程同陽模覆蓋成型一致，也可在覆蓋結束後從陽模抽真空輔助成型，以利於片材更緊密地貼合在陽模壁上。這種方法實際上使片材在成型之前經歷了氣脹和陽模兩次相反方向的拉伸作用，因而製品厚度均勻性更好。
6. 機器裝置在運輸前需要用塑料膜包裝，如何包裝並解釋機理。
答案要點：
可以採用熱成型中的一種原體成型方法，即用熱收縮膜包裝裝置。熱收縮膜包裝成型原理是：生產熱收縮膜時，用一定的工藝流程在薄膜內形成很大的殘餘應力，在室溫下使之處於凝滯狀態；當加熱到高彈態時，這些殘餘應力將導致薄膜劇烈的收縮。
裝置包裝的具體過程是將包裝品用熱收縮薄膜包起來，再置入熱成型箱內加熱後，薄膜開始收縮便緊包住包裝品。
7. 簡述旋轉式三工位機的工作過程。
答案要點：
旋轉式三工位機的工作過程分為三個工位：第一工位是取件和片材夾持，第二工位是片材加熱，第三工位為成型，片材在三個工位中傳遞，周而復始。
8. 氣壓成型時為什麼一般要設計緩衝板，應設計在什麼位置？
答案要點：
氣壓成型由於壓力較高，成型速度快，過高的壓力容易導致製件形成發泡及夾層結構；另外，冷的壓縮空氣也會造成製件表面提前硬化導致製件冷拉伸產生內部缺陷。因此需要在氣體入口處設緩衝板，避免冷空氣直接吹到熱片材上，同時減緩片材區域性受壓過大的情況。
9. 熱成型的成型溫度範圍如何確定？
答案要點：
一般用直接觀察的辦法可大致確定成型溫度範圍和最低成型溫度，以保證在最大拉伸區域內不發白或不出現明顯缺陷為準，而最高成型溫度則以片材不發生降解和不會在夾持架上出現過分下垂的為宜。這可以通過改變加熱距離和時間來調節成型溫度。為了獲得最短的成型週期，通常成型溫度都偏於下限值。
10. 什麼叫牽伸比？如何提高熱成型製品的牽伸比？
答案要點：
牽伸比為成型最大深度與寬度之比，一般表示為h/l(或d)，h為深度，l為寬度，d為直徑。為了增大牽伸比(深拉)，確保製品斷面厚度的均勻性，可採用預拉伸的辦法，如前面介紹的採用柱塞輔助以及氣脹預拉伸方法都是為此目的。
11. 成型速度對熱成型製品的效能有何影響？厚片材和薄片材的成型速度有何區別？
答案要點：
熱成型的成型速度一般是指最終成型時片材所受到的牽伸速率，過大的成型速度會導致材料因為流動不足而使產品在偏凹(或凸)的位置出現厚度過薄的現象，甚至被拉穿而成為廢品。但過小的速率又會因片材的先行冷卻而出現裂紋。薄型片材的牽伸一般都應快於厚型的，因為前者的溫度在成型時下降較快，應適當提高成型速度。
12. 模具溫度對熱成型製品質量和生產效率有何影響？
答案要點：
模溫高時，製品表面光澤度高，輪廓清晰，但成型週期延長。適當的模溫還可減小製品的內應力，減少製品拉伸皺痕。
13. 熱成型加工過程中為什麼需考慮材料的軟化溫度範圍和熱態力學強度？如何從這兩方面選擇適宜熱成型加工的材料結構？
答案要點：
熱成型過程中材料的溫度下降很快，需要材料在較寬的溫度範圍都能保持適當的柔韌性，可塑性和彈性，才能保證最終製品邊角部分的完整性，因此適合熱成型過程的材料軟化溫度範圍應比較寬。熱成型加工的聚合物分子量分布應比較寬。
材料還需具有較高的熱態力學強度，否則熱態下一經牽伸就會厚薄嚴重不均，這就要求用於熱成型的熱塑性塑料分子量不宜過低。另外可通過在分子鏈中引入強極性基團或交聯結構限制分子鏈的相互滑移，提高材料的熱成型加工效能。
14. 與注塑成型相比，熱成型有哪些優勢和不足？為什麼？
答案要點：
與注塑成型相比，熱成型裝置投資低；由於成型溫度、壓力低，對模具耐熱壓要求低，所以模具費用低；易成型大製件；易於產品更新。
不足在於原材料損耗大；成型溫度低導致製品殘餘應力大；成型形狀受限，通常只有一面被模具定型；製品精度較低；生產人力成本高。
15. 採用單面電加熱方式對8公釐的abs板材真空覆蓋成型後發現出現以下情況，試分析可能原因並提出解決方案
（1）表面起泡
（2）製品側面和底部交界處很脆
（3）製品內側沒有出現陽模表面那樣清晰的花紋
答案要點：
由於abs是熱的不良導體，採用單面電加熱方式對8公釐這樣的abs厚壁板材加熱時，片材內部和外表面間熱傳遞距離太遠，因此表面已過熱而內部尚未充分受熱；表面起泡的另一原因是abs易吸水受潮，因此加熱前應在較低溫度下預熱。
真空覆蓋成型時製品側面和底部交界處是成型過程中材料受到牽伸變形最大的部分，也是厚度最小的部分，同時又是最後定型的部分，殘餘應力也最大，因此該部位是製品的結構薄弱點，在外力下易破壞。可採用預拉伸的方式調整製品厚度，克服結構上的薄弱點。
真空成型動力僅0.01~0.03mpa,對於厚壁板材成型動力顯得不足，所以製品內側成型不完整，沒有完全反映陽模表面的結構，可採用氣壓成型或機械加壓成型提高成型動力。
高分子材料成型加工
四章聚合物流變學基礎 1.與低分子物相比，聚合物的黏性流動有何特點？答 絕大多數低分子物具有牛頓流體的性質，即其粘性僅與流體分子的結構和溫度有關，與切應力和切變速率無關。比如水 甘油等。高分子稀溶液也是。而大部分聚合物熔體屬於非牛頓流體中的假塑性流體，隨剪下力增加而變稀。與低分子物相比，聚合物的粘性...
高分子材料成型加工
深圳大學課程教學大綱 課程編號 22201222 課程名稱 高分子材料成型加工 開課院系 材料學院 制訂 修訂 人 左建東 審核人批准人 2010 年 10月 8 日製 修 訂 課程名稱 高分子材料成型加工 英文名稱 polymer material processing 總學時 54 學分 3 先...
1 高分子材料的成型加工
一 實驗目的 1 掌握高分子材料加工的基本知識 2 掌握高分子材料加工的各個環節及其製品質量的關係 3 了解高分子材料加工常用裝置的基本結構原理，學會加工裝置的操作方法 實驗原理 聚氯乙烯 pvc 塑料是應用廣泛的熱塑性塑料。通常pvc塑料。通常pvc塑料可分為軟 硬兩大類，兩者的主要區別在於塑料中...