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第一章緒論
1、塑料成型加工主要有哪些方法及適用的產品型別
塑料成型加工的主要方法及適用產品型別如下:
①擠出成型——適用於軸線形連續體產品的生產。
②注射成型——適用於各種結構零件的生產。
③壓制成型——適用於較大平面的盆狀、盤狀、蝶形及平板的生產。
④壓延成型——適用於平面連續體產品的生產
⑤熱成型——適用於二次加工成型的中空容器及薄殼形器件的生產。
⑥澆鑄成型——適用於結構簡單的體形塑件的生產。
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● 2、高分子材料應用的條件
● ①有以聚合物為主體的合理組成。
● 配混時聚合物量》50%;有均勻的復合體系:巨集觀均相,微觀分相;
● ②具有可加工性。
● 能與加工條件和裝置相適應;
● ③有良好的使用效能和適當的壽命;
● ④能夠工業化規模生產。
● ⑤具有可再生性。
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● 3、高分子材料的加工特徵
● 高分子成型加工所用的材料結構上有特殊性;效能上有可變性;成型方法具多樣性。因而材料不同,效能要求不同,加工方法不同。
● 4、高分子成型加工的三三原理
● 三個條件:原料組成合理、工藝條件恰當、成型模具和機械適應
● 三個要素:熱、力、時間
● 三個階段:熔融塑化、流動賦形、出模定型。
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● 5、高分子材料的加工方法與成型溫度的適應性關係,並舉例。
● ①成型溫度t● ②成型溫度tg < t< tf,經歷tg轉變,處於高彈態,適應二次加工成型,如熱成型、中空成型、熱拉伸等;
● ③成型溫度t>tf,經歷tf轉變,處於可流動狀態,易於輸送和造型適應多種一次加工成型,如擠出,注射、壓制、熔融紡絲等。
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● 成型理論基礎(第二章高分子材料學和第五章聚合物流變學基礎)
● 1、塑料熔體流動性的影響因素
● 影響塑料熔體流動性的因素是:
● 熔體溫度、壓力、剪下應力和剪下速率、物料分子結構和分子量、加入的助劑
● 2、聚合物的加熱冷卻特點
● ①加熱和冷卻的速度慢,時間長;
● ②加熱和冷卻需同時交替進行;所需的裝置裝置複雜。
● ③加熱和冷卻的溫差不能太大。否則容易產生區域性過熱
● ④ 有磨擦熱產生。
磨擦熱量可用下式進行計算:q=1/j·ηaγ2
⑤ 結晶性塑料比非晶型塑料需要傳遞更多的熱量。而且晶型聚合物在相態轉變時溫度會有突變。
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● 3、結晶對製品效能的影響
● (1)外觀結晶後一般透明性降低,隨結晶程度不同透明性不同。
● (2)結晶對製品機械效能的影響較大,結晶度大,硬度、剛度、強度一般提高;而結晶程度小時製品的柔軟性、耐折性、伸長率、抗衝性等增加。
● (3)製品結晶後存在各向異性。
(4)製品結晶後耐化學腐蝕性和電效能提高
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4、結晶對加工效能的影響
與非結晶性塑料比較加工性差異很大。
(1)加熱時有較明顯的熔點,熔融溫度範圍窄。溫度控制難度大;
(2)成型收縮率大,尺寸穩定性差。模具製造難度大,尺寸難於準確。
(3)成型時加熱和冷卻溫度的均衡性要求高
(4)加熱和冷卻的速度要適當控制以達到所要求的結晶度。結晶度不同,製品效能不同。
(5)成型後需要進行熱處理,以穩定和改善晶型結構,使製品效能穩定。
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5、定向:塑料的分子或填料按流動的方向進行有序排列。
6、影響分子定向的因素
(1)溫度。最適宜的溫度是靠近熔點以下軟化點以上的區域。
(2)流動速度梯度
(3)冷卻速度,這是影響分子定向的主要因素。
(4)壓力,壓力大時,定向增加。
(5)注入口的位置和形狀。
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成型用物料及其配製
(第四章配方設計和第六章混合與製備)
● 1、塑料製品組成(配方的組成)
● 塑料製品的主要成份是樹脂,在樹脂中可加入增塑劑、穩定劑(抗氧劑、熱穩定劑、光穩定劑)填充劑、潤滑劑、抗靜電劑、著色劑、驅避劑等
● 2、pvc塑料配方要點
● 對於軟製品,配方時pvc樹脂選粘度較高的1—4型,以彌補其強度的不足;為了增加其柔軟軔性,主慮增塑劑的加入,一般在30分以上,適當加入穩定劑。
● 對於硬製品,配方時pvc樹脂應選粘度較低的4—7型,使其有一定的柔軔性和流動性,重點考慮穩定劑的加入,少加或不加增塑劑。
d:\高分子材料加工工藝課件\ppt課件\第三章高分子材料的配方設計(2課時).ppt - -1,12,四. 配方的組成
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● 3、塑料配方的原則和依據
● 塑料配方的原則是:
產品效能優異;工藝效能良好;安全環保優先;產品物美價廉。
● 配方設計的依據是:
根據產品效能、工藝效能、原材料及工藝裝置特點進行配方,三者要互相協調,綜合平衡。
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第七至十二章各章要點
● 1、擠出管材生產工藝過程主要控制因素
● 擠出管材生產工藝控制因素主要有:
● 螺桿轉速、牽引速度 、定徑溫度和壓力、料筒加熱溫度、(分割槽控制)冷卻水溫。
● 同時要掌握擠出生產過程各控制點的溫度控制的一般規則:
● 加料段控制在熔點以下,熔化段控制在粘流溫度,計量段控制在粘流溫度。模頭溫度控制在低於計量段溫度。塑料的乾燥溫度控制在軟化溫度以下,塑件的熱定型溫度控制在熱變形溫度以下。
● 2、注塑生產工藝過程的控制因素
控制的因素有:塑化溫度、噴嘴溫度、模具溫度、後處理溫度、螺桿轉速、塑化背壓、注射壓力、鎖模力、保壓壓力、冷卻時間等
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● 要掌握塑料成型加工時各種工藝條件下的溫度控制的一般規則:
● 乾燥溫度應控制在軟化點以下;
● 塑化溫度應控制在粘流溫度範圍;
● 熱定型溫度應控制在熱變型溫度以下;
● 擠出模具溫度應控制在粘流溫度。
● 注塑模具溫度應控制在軟化點以下,
● 塑料的最佳結晶溫度
是在軟化點以上熔點以下;
● 拉伸溫度控制在軟化點至熔點之間
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● 3、生產拉伸製品時的條件
● 在成型拉伸塑料製品時,拉伸溫度控制在軟化點至熔點之間,在拉伸前應盡量少結晶或不結晶,其方法是迅速冷卻。
● 4、名詞述語解釋:
● 吹脹比:是指膜片直徑與口模直徑之比,用吹脹比可調節膜片的寬窄;
● 拉伸比:是指牽引速度與擠出速度之比,用拉伸比可調節膜片的厚薄。
● 分子定向:塑料在熔融流動過程中其分子順流動方向作有序排列稱為分子定向。
● 填料定向:填料順流動方向作有序排列稱為填料定向
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● 取向:
● 聚合物分子或纖維狀填料在很大程度上順著流動的方向作平行排列,這種排列常稱為定向作用。又叫取向。
● 粘性流動與彈性流動:
熔體受應力作用產生變形,當應力解除後其變形不能完全恢復原狀的稱為粘性變形。其流動稱為粘性流動。熔體受應力作用產生變形,當應力解除後其變形能完全恢復原狀的稱為彈性變形。
其流動稱為彈性流動。
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● 非分散混合與分散混合:
● 在混合中僅增加粒子在混合物中分布均勻性而不減小粒子初始尺寸的過程,稱為非分散混合或簡單混合。分散混合:在混合過程中發生粒子尺寸減小到極限值,同時可以有物理狀態的變化,增加相介面和提高混合物組分均勻性的混合過程。
稱為分散混合或複雜混合。
● 混煉與塑煉:
將可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠與配合劑,在一定的溫度和機械力作用下製成效能均
一、可供成型的混煉膠的過程稱為混煉。將生膠或塑料,在一定的溫度和機械力作用下(有時可加入塑解劑)製成效能均
一、具有一定可性的塑煉膠的過程稱為塑煉。
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● 焦燒與焦燒時間:
● 加工過程中的操作溫公升而產生硫化現象稱為焦燒。硫化時硫化誘導期所經歷的時間稱為焦燒時間,分為(加工操作過程中的溫公升時間稱為)操作焦燒時間和剩餘焦燒時間兩個部分。
● 剪下流動與拉伸流動:
● 由剪下應力引起流動稱為剪下流動;由於拉伸力的作用使a、b間的距離變大的過程稱為拉伸流動。
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● 塑煉與塑化:
● 將生膠在低於熔點的溫度下和較大機械力作用下(有時可加入塑解劑)製成效能均
一、具有一定可性的塑煉膠的過程稱為塑煉。將塑料在高於粘流態轉變溫度下和較小機械力作用下熔融成效能均
一、具有一定流動性的塑料熔體的過程稱為塑化。
● 熱定形:將塑料製品在低於熱變形溫度下的適當介質中停放一定時間,消除內應力、減少收縮性,使製品尺寸穩定的過程稱為熱定形。
● 注射成型週期:是指完成一次注射成型產品的全部時間。
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5、二次成型基本原理和生產方法
● 塑料的二次成型就是利用塑料的高彈變形,將塑料片材加熱到高彈態,在外力作用下使其變形成為模具形樣,在模具上迅速冷卻凍結成模具形樣,然後從模具上取下製品。
● 二次成型方法:主要有:擠壞中空吹塑、擠坯拉伸吹塑;注坯中空吹塑、注坯拉伸吹塑料;熱成型有差壓成型、覆蓋成型、預拉伸反吸成型、柱塞助壓成型、對模成型、無模具成型
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● 6、泡沫塑料的發泡方法與原理
● 泡沫塑料的發泡方法和發泡原理如下:
● (1)機械發泡法:原理是用機械攪拌作用使空氣混入塑料溶液中進行發泡。
● (2)物理發泡法:原理是利用在塑料中加入物理發泡劑產生物理反應放出氣體而發泡。
(3)化學發泡法:原理是利用在塑料中加入化學發泡劑產生化學反應放出氣體而發泡。
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7、常用的幾種成型工藝過程
(1)擠出管材生產工藝過程
成型前準備——擠出機塑化——口模成型——定徑——冷卻 ——牽引——切割(或收卷)——成品擠出中空吹塑工藝過程
(2)注射成型工藝過程
成型前準備——塑化——合模——注射——保壓——冷卻——開模取件——修飾——後處理——成品
(3)熱固性塑料的模壓成型工藝過程
成型前準備——計量加料——塑化充模——固化——排氣——冷卻 ——降壓開模——修飾——後處理——成品
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(4)擠出吹塑薄膜生產工藝過程
成型前準備——擠出機塑化——模頭成型——吹脹冷卻——牽引—收卷
(5)擠出中空吹塑工藝過程
成型前準備——擠塑機塑化——擠出型坯——入模吹脹——冷卻——開模取件——修飾——成品
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6橡膠製品加工基本工序
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● 15、綜合應用題舉例
● (1)已知注射機的最大注射壓力為120mpa,最大鎖模
● 力為180噸,最大注射量為250cm3,求該機的最大成型面
● 積和體積?
塑料材料與成型工藝學複習題
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