广工塑料成型工艺知识点整理样本.docx

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名词解释
1、 挤出成型 : 使高聚物熔体在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下, 经过一定形状的口模而连续成型, 所得的制品为具有恒定断面形状的连续产品。
2、 注射成型: 将颗粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒, 经加热熔化呈流动态, 然后在注射机的柱塞或螺杆快速而连续的压力下, 从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满模腔的熔体在受压的情况下, 经冷却或加热固化后, 开模得到与模具型腔相应的制品。( 加热塑料, 使其达到熔化状态对熔融塑料施加高压, 使其充满模具型腔)
3、 压延成型: 将接近粘流温度的物料经过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙, 使其受到挤压和延展作用, 成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。
4、 二次成型: 在一定条件下将高分子材料一次成型所得的型材经过再次成型加工, 以获得制品的最终型样的技术。
5、 中空吹塑成型: 借助气体压力使闭合在模具型腔中的处于类橡胶态型坯吹塑胀成为中空制品的二次成型技术。
6、 反应注射模塑
将两种或两种以上具有高化学活性的低相对分子量液体原料, 在一定温度下, 经过高压( 14～20MPa) 作用, 使它们相互撞击混合, 并立即注入密闭的模腔中, 完成聚合、 交联固化等反应, 并形成制品的工艺过程
6、 热成型:

7、 压延效应:

8、 螺杆的压缩比
9、 吹胀比:
10、 牵伸比:

11、 成型收缩率:

12、 挠度:

13、 熔接痕:

挤出成型
1、 挤出成型 : 使高聚物熔体在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下, 经过一定形状的口模而连续成型, 所得的制品为具有恒定断面形状的连续产品。
2、
工艺过程: 塑化 成型 定型 冷却 牵引 切割 堆放

3、 挤出生产线一般由挤出机、 辅机组成。
主机分为挤压系统、 加热冷却系统、 传动系统
关键部分挤压系统: 螺杆+料筒
辅机: 机头( 口模) 、 定型装置、 冷却装置、 牵引装置、 切割装置、 堆放或卷取装置
4、 单螺杆挤出机的基本结构及作用
( 1) 料筒
w 受热受压的金属圆筒
w 辅助完成物料的塑化和压缩
w 分段加热和冷却
( 2) 螺杆
螺杆的几何参数: 螺杆直径D、 长径比L/D、 螺杆压缩比A、 螺槽深度H1和H3、 螺旋角、 螺纹棱部宽E等
螺杆的压缩比是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比, 它表示塑料经过螺杆的全过程被压缩的程度。
螺杆的作用:
w 输送物料
w 传热塑化物料
w 混合均化物料
螺杆分段, 各段职能:
加料段( 固态物料) 将料斗送来的塑料传送给压缩段, 同时加热物料
压缩段( 固熔共存-粘流态) : 挤压和剪切物料, 使塑料受热和前移, 逐渐压实并软化为连续的熔体, 将夹带的空气由加料段排出
均化段( 粘流态) : 使熔体进一步塑化均匀, 并定量、 定压由机头口模挤出
熔体输送理论
正流+逆流+横流+漏流
影响挤出机生产能力的是正流、 逆流、 漏流, 横流对挤出量没有影响

典型的挤出制品成型工艺
一. 聚氯乙烯硬管
挤硬PVC管质量控制
温度: 加料段温度不宜过高, 而压缩段和计量段的温度可取高一些, 机头温度必须控制在塑料热分解温度以下, 且保证熔体有良好的流动性
口模和型芯的T应一致, 若相差太大, 则制品会向内或向外翻甚至扭歪。

能够经过调整芯模、 口模, 使其保持同心来消除管壁厚度不均匀的缺陷。
w 二、 塑料薄膜的挤出吹塑( 冷却风环)
薄膜生产方法:
压延、 挤出+吹塑、 流诞、 双向拉伸
w 吹胀比α=吹胀后膜泡直径/口模直径
牵伸比=薄膜牵引速度/管坯挤出速度
冷却线距离: 膜管在机头上方开始变得浑浊的距离( 原因为结晶和取向)
对于结晶塑料, 降低冷凝线距离可获得透明度高和横向撕裂强度较高的薄膜
因为降低冷凝线距离,结晶速度加快, 结晶度下降, 透明度上升和韧性上升。

三、 PET拉伸: 采用低温快速冷却方法, 有利于拉伸取向。

w 1、 用文字和简图描述高聚物在挤出机中的熔融过程。
答: 由加料段送来的固体物料进入压缩段, 在料筒温度的外加热和物料与物料之间及物料与料筒和螺杆之间的摩擦作用的内热作用下而升温, 同时逐渐受到越来越大的压缩作用, 固体物料逐渐熔化, 最后完全变成熔体, 进入均化段。
2、 简述挤出机生产效率的影响因素。对设备采取何种措施, 可提高挤出机的固体输送能力?
挤出机的生产率的影响因素:
w 机头压力( 压力增大, 生产率减小, 但对物料的混合和塑化有利。)
w 螺杆转速( 当机头和螺杆的几何尺寸一定时, n与生产率成正比)
w 均化段螺槽深度h3
w 计量段长度L3
w 螺杆与机筒间隙

可提高挤出机的固体输送能力:
结构角度: 1 增加螺槽深度; 2 降低物料与螺杆的摩擦系数; 3 增加物料与料筒的摩擦系数; 4 选择适当的螺旋角。
工艺角度: 1 增加料筒温度( fb↑) ; ②降低螺杆温度( fs↓) 。

w 3、 什么叫压缩比? 挤出机螺杆设计中的压缩比根据什么来确定?
答: 螺杆的压缩比是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比, 它表示塑料经过螺杆的全过程被压缩的程度。
压缩比的大小取决于挤出塑料的种类和形态, 粉状塑料的相对密度小, 夹带空气多, 其压缩比应大于粒状塑料。另外挤出薄壁制品时, 压缩比应比厚壁制品的大
4、
4、

ABS挤出管材, 管材截面厚度不均匀, 出现半边厚, 半边薄的现象。原因和解决方法
答:机头口模设计不合理, 调整芯模和口模, 保持同心
口模壁面温度控制不当, 温度高, 流速快, 面壁厚。应使口模壁面温度一致
由于压力引起口模壁面的变形。应增加壁面厚度。
在流道中作为型芯支撑作用的障碍物的存在, 应改变型芯支撑物的形状或位置

注射成型
1、 注射成型: 加热塑料, 使其达到熔化状态对熔融塑料施加高压, 使其充满模具型腔

2、 注射系统
塑化——使塑料受热、 均匀塑化到粘流态;
注射——以一定速度和压力将熔料注入模具;
保压——保压补缩
注射机的基本结构
v 注射系统
v 锁模系统
v 液压传动
v 注射模具等

3、 注射螺杆和挤出螺杆有何区别? 为什么?
注射螺杆的长径比比较小
注射螺杆的压缩比比较小,
注射螺杆均化段长度比较短, 但螺槽深度较深
注射螺杆的头部呈尖头型, 与喷嘴吻合。
注射螺杆起预塑化和注射作用, 是间歇操作, 它对物料的塑化能力、 操作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出成型那么严格。
4、 锁模系统
在闭模时, 模板运行速度先快后慢, 开模时先慢后快再慢
锁模力大小取决于注射压力和制品面积。
5、 注射过程原理
加料 塑化 注塑充模 保压 冷却固化 开模顶出制品
6、 塑化过程
一、 物料在料筒内的塑化
1、 塑化定义: 塑料在料筒内受热达到充分熔融状态, 而且有良好的可塑性的过程。
2、 对塑料塑化的要求:P237 283
3、 实施塑化方式: 受外加热与剪切作用
二、 热均匀性
加热效率E塑料的实际温升和最大温升之比, 表征熔体热均匀性
E高, 对塑化有利, 料筒中物料温度分布均匀性趋好
三、 塑化能力
单位时间料筒熔化塑料的质量( 塑化量)
7、 影响成型工艺过程及制品质量
( 一) 温度( 从料斗到喷嘴, 由低到高, 以利塑化)
料筒温度温度范围: Tf( Tm) ～ Td, 必须小于Td分解温度
喷嘴温度( 喷嘴温度略低于料筒最高温度, 防止”流涎”)
模具温度
( 二) 压力
塑化压力( 背压)
注射压力

8、 热固性塑料的注射成型热固性塑料的特点: 物理变化+化学反应( 交联)
热固性塑料注射成型过程:
塑化过程、 ( 料筒温度、 螺杆转速和背压)
注射过程、 ( 注射压力、 注射速度)
固化( 交联) 过程( 模具温度、 固化时间)

9、 反应注射模塑
将两种或两种以上具有高化学活性的低相对分子量液体原料, 在一定温度下, 经过高压( 14～20MPa) 作用, 使它们相互撞击混合, 并立即注入密闭的模腔中, 完成聚合、 交联固化等反应, 并形成制品的工艺过程
特点: 混合效率高、 节能、 产品性能好、 成本低等。

压延成型
1、 压延成型: 将接近粘流温度的物料经过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙, 使其受到挤压和延展作用, 成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。
2、 在压延的辊筒温度控制为T辊3>=T辊4>T辊2>T辊1( 为了使物料依次贴合辊筒, 防止夹入空气)
温度影响物料的塑化状况: 温度过低, 薄膜表面毛糙、 不透明、 有气泡、 孔洞。 温度过高, 包辊。
在压延的辊筒速度控制为V辊3>=V辊4>V辊2>V辊1( 为了使物料依次贴合辊筒, 更好塑化, 使压延物取得一定的延伸和定向
速比过大　　产生包辊, 内应力大, 厚度不均
速比过小　　吸辊性差, 夹杂空气, 离辊脱壳, 塑化不良

从四辊压延机第三和第四辊之间引离出来的压延薄片, 经过引离辊, 轧花辊, 冷却辊和卷取辊。为了使压延制品拉紧, 利于剥离以及不因重力关系而下垂, 以保证压延顺利进行, 辊筒速度控制为V辊( 卷取) >=V辊( 冷却) >V辊( 引离) >V辊3
使压延物大分子在前进方向有一定的延伸和定向作用, 压延效应大。

3、 压延效应: 聚合物大分子会沿着压延方向作定向排列, 以致制品在物理机械性能上出现各向异性的现象。
辊温、 辊距及压延时间增高, 压延效应减小
4、 造成压延制品横向厚度不均匀的主要因素是什么? 何为三高两低? 如何解决”三高两低”

二次成型
1、 二次成型: 在一定条件下将高分子材料一次成型所得的型材经过再次成型加工, 以获得制品的最终型样的技术。
2、 中空吹塑成型: 借助气体压力使闭合在模具型腔中的处于类橡胶态的型坯吹塑胀成为中空制品的二次成型技术。

二次成型原理

利用聚合物推迟高弹形变松驰时间的温度依赖性, 在Tg～Tf间, 将聚合物半成品( 管坯、 片材等) 加热, 使之产生变形并成型为一定形状, 在较短时间内冷却到接近室温, 使形变冻结并固定形状, 而得到制品。

吹塑中的压缩空气两个作用: 吹胀和冷却
在吹塑中, 在保证制品充分冷却定型的前提下, 加快冷却速率以提高生产效率。

ＰＰ塑料大输液瓶用什么方法制备? 制品缺陷分析 及解决方法如何?
制品出现气泡、 真空泡、 黑点黑纹、 横向褶皱 、 纵向条纹 、 瓶壁厚度不均