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塑料成型方法

2020-03-12

塑胶成型厂家带大家了解一下塑料成型方法

塑料制品是以合成树脂和各种添加剂的混合料为原料,采用注射、挤压、压制、浇注等方法制成的。塑料产品在成型的同时,还获得了最终性能,所以塑料的成型是生产的关键工艺。

注射

注射成形也称注塑成形,是利用注射机将熔化的塑料快速注入模具中,并固化得到各种塑料制品的方法。几乎所有的热塑性塑料(氟塑料除外)均可采用此法,也可用于某些热固性塑料的成形。注射成形占塑料件生产的 30%左右,它具有能一次成形形状复杂件、尺寸准确、生产率高等优点;但设备和模具费用较高,主要用于大批量塑料件的生产。

注射成形机常用的有柱塞式和螺杆式两种,右图为螺杆式注射成形示意图。注射成形原理:将粉粒状原料从料斗加入料筒,柱塞推进时,原料被推入加热区,继而经过分流梭,通过喷嘴将熔融塑料注入模腔中,冷却后开模即得塑料制品。注塑料制件从模腔中取出后通常需进行适当的后处理,以消除塑料制件在成形时产生的应力、稳定尺寸和性能。此外,还有切除毛边和浇口、抛光、表面涂饰等。

挤出成形是利用螺杆旋转加压方式,连续地将塑化好的塑料挤进模具,通过一定形状的口模时,得到与口模形状相适应的塑料型材的工艺方法。挤出成形占塑料制品的 30%左右,主要用于截面一定、长度大的各种塑料型材,如塑料管、板、棒、片、带、材和截面复杂的异形材。它的特点是能连续成形、生产率高、模具结构简单、成本低、组织紧密等。除氟塑料外,几乎所有的热塑性塑料都能挤出成形,部分热固性塑料也可挤出成形。

右图为螺旋挤出成形示意图,粒状塑料从料斗送入螺旋推进室,然后由旋转的螺杆送到加热区熔融,并受到压缩;在螺旋力的作用下,迫使其通过具有一定形状的挤出模具,得到与口模截面形状相一致的型材;落到输送机皮带后用喷射空气或水使它冷却变硬得到固 化的塑料制件。

压制成形又称压缩成形、压塑成形、模压成形等,是将固态的粒料或预制的片料加入模具中,通过加热和加压方法,使其软化熔融,并在压力的作用下充满模腔,固化后得到塑料制件的方法。压制成形主要用于热固性塑料,如酚醛、环氧、有机硅等;也能用于压制热塑性塑料聚四氟乙烯制品和聚氯乙烯( PVC)唱片。与注射成形相比,压制成形设备、模具简单,能生产大型制品;但生产周期长、效率低,较难实现自动化,难以生产厚壁制品及形状复杂的制品。

下图为压制成形示意图,一般压制成形过程可以分为加料、合模、排气、固化和脱模几个阶段。塑料制件脱模后应进行后处理,处理方法与注射成形塑料制件方法相同。

吹塑成形(属于塑料的二次加工)是借助压缩空气使空心塑料型坯吹胀变形,并经冷却定型后获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。

右图为中空制件的挤吹成形示意图,将具有一定温度的挤出或注射的管状型坯置于对开吹塑模中,合上模具,通过吹管吹入压缩空气,将型坯吹胀后使之紧贴模壁,经保压、冷却定型后开模取出中空制件。

塑胶成型加工

浇铸成型

塑料的浇铸成形类似于金属的铸造成形。即将处于流动状态的高分子材料或单体材料注入特定的模具中,在一定条件下使之反应、固化,并成形得到与模具形腔相一致的塑料制件的加工方法。这种成形方法设备简单,不需或稍许加压,对模具强度要求低,生产投资少,可适用于各种尺寸的热塑性和热固性塑料制件。但塑料制件精度低,生产率低,成形周期长。

气体辅助注射成形

气体辅助注塑成形(简称气辅成形)是塑料加工领域的一种新方法。气辅成形工艺大致可分为 3种方式:A)中空成形,即将塑料熔体

射入模具型腔,充填到型腔体积的60%-70%时,停止注射,开始注入气体,直至保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类的厚壁塑料制品。B)短射,即将塑料熔体充填到型腔体积的90%-98%时,开始进气。该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。C)满射,即将塑料熔体充填至完全充满型腔时才注入气体,由气体填充因熔体体积收缩而产生的空间,并将气体保压和熔体保压配合使用,使制品翘曲变形大大降低,用于较大平面的薄壁制品成型,其工艺控制较复杂。前两种方法也称为缺料气辅注射法,后者称为满料气辅注射法。

气辅工艺包括如下四个阶段:第1阶段,塑料注射。熔体进入型腔,遇到温度较低的模壁,形成一个较薄的凝固层;第二阶段:气体入射。惰性气体进入熔融的塑料,推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔;第三阶段:气体入射。 气体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔;第四阶段:气体保压。 在保压状态下,气道中的气体压缩熔体,进行补料确保制件的外观质量。

气辅成形具有如下优点:消除产品表面缩痕,改善产品表面质量;减少翘曲变形,减少流动条痕;降低产品内应力,提高产品强度;节省塑料原料,减轻制品重量(一般可减轻 20%-40%);改善材料在制品断面上的分布,改善制品的刚性;缩短成型时间,提高生产效率; 延长模具使用寿命。


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塑料制品是以合成树脂和各种添加剂的混合料为原料,采用注射、挤压、压制、浇注等方法制成的。塑料产品在成型的同时,还获得了最终性能,所以塑料的成型是生产的关键工艺。

注射

注射成形也称注塑成形,是利用注射机将熔化的塑料快速注入模具中,并固化得到各种塑料制品的方法。几乎所有的热塑性塑料(氟塑料除外)均可采用此法,也可用于某些热固性塑料的成形。注射成形占塑料件生产的 30%左右,它具有能一次成形形状复杂件、尺寸准确、生产率高等优点;但设备和模具费用较高,主要用于大批量塑料件的生产。

注射成形机常用的有柱塞式和螺杆式两种,右图为螺杆式注射成形示意图。注射成形原理:将粉粒状原料从料斗加入料筒,柱塞推进时,原料被推入加热区,继而经过分流梭,通过喷嘴将熔融塑料注入模腔中,冷却后开模即得塑料制品。注塑料制件从模腔中取出后通常需进行适当的后处理,以消除塑料制件在成形时产生的应力、稳定尺寸和性能。此外,还有切除毛边和浇口、抛光、表面涂饰等。

挤出成形是利用螺杆旋转加压方式,连续地将塑化好的塑料挤进模具,通过一定形状的口模时,得到与口模形状相适应的塑料型材的工艺方法。挤出成形占塑料制品的 30%左右,主要用于截面一定、长度大的各种塑料型材,如塑料管、板、棒、片、带、材和截面复杂的异形材。它的特点是能连续成形、生产率高、模具结构简单、成本低、组织紧密等。除氟塑料外,几乎所有的热塑性塑料都能挤出成形,部分热固性塑料也可挤出成形。

右图为螺旋挤出成形示意图,粒状塑料从料斗送入螺旋推进室,然后由旋转的螺杆送到加热区熔融,并受到压缩;在螺旋力的作用下,迫使其通过具有一定形状的挤出模具,得到与口模截面形状相一致的型材;落到输送机皮带后用喷射空气或水使它冷却变硬得到固 化的塑料制件。

压制成形又称压缩成形、压塑成形、模压成形等,是将固态的粒料或预制的片料加入模具中,通过加热和加压方法,使其软化熔融,并在压力的作用下充满模腔,固化后得到塑料制件的方法。压制成形主要用于热固性塑料,如酚醛、环氧、有机硅等;也能用于压制热塑性塑料聚四氟乙烯制品和聚氯乙烯( PVC)唱片。与注射成形相比,压制成形设备、模具简单,能生产大型制品;但生产周期长、效率低,较难实现自动化,难以生产厚壁制品及形状复杂的制品。

下图为压制成形示意图,一般压制成形过程可以分为加料、合模、排气、固化和脱模几个阶段。塑料制件脱模后应进行后处理,处理方法与注射成形塑料制件方法相同。

吹塑成形(属于塑料的二次加工)是借助压缩空气使空心塑料型坯吹胀变形,并经冷却定型后获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。

右图为中空制件的挤吹成形示意图,将具有一定温度的挤出或注射的管状型坯置于对开吹塑模中,合上模具,通过吹管吹入压缩空气,将型坯吹胀后使之紧贴模壁,经保压、冷却定型后开模取出中空制件。

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浇铸成型

塑料的浇铸成形类似于金属的铸造成形。即将处于流动状态的高分子材料或单体材料注入特定的模具中,在一定条件下使之反应、固化,并成形得到与模具形腔相一致的塑料制件的加工方法。这种成形方法设备简单,不需或稍许加压,对模具强度要求低,生产投资少,可适用于各种尺寸的热塑性和热固性塑料制件。但塑料制件精度低,生产率低,成形周期长。

气体辅助注射成形

气体辅助注塑成形(简称气辅成形)是塑料加工领域的一种新方法。气辅成形工艺大致可分为 3种方式:A)中空成形,即将塑料熔体

射入模具型腔,充填到型腔体积的60%-70%时,停止注射,开始注入气体,直至保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类的厚壁塑料制品。B)短射,即将塑料熔体充填到型腔体积的90%-98%时,开始进气。该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。C)满射,即将塑料熔体充填至完全充满型腔时才注入气体,由气体填充因熔体体积收缩而产生的空间,并将气体保压和熔体保压配合使用,使制品翘曲变形大大降低,用于较大平面的薄壁制品成型,其工艺控制较复杂。前两种方法也称为缺料气辅注射法,后者称为满料气辅注射法。

气辅工艺包括如下四个阶段:第1阶段,塑料注射。熔体进入型腔,遇到温度较低的模壁,形成一个较薄的凝固层;第二阶段:气体入射。惰性气体进入熔融的塑料,推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔;第三阶段:气体入射。 气体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔;第四阶段:气体保压。 在保压状态下,气道中的气体压缩熔体,进行补料确保制件的外观质量。

气辅成形具有如下优点:消除产品表面缩痕,改善产品表面质量;减少翘曲变形,减少流动条痕;降低产品内应力,提高产品强度;节省塑料原料,减轻制品重量(一般可减轻 20%-40%);改善材料在制品断面上的分布,改善制品的刚性;缩短成型时间,提高生产效率; 延长模具使用寿命。


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