塑料制品的成型工藝

《塑料制品的成型工藝》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《塑料制品的成型工藝（82頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、PROFESIONAL上海同價培 訓 時 間 ： 2010.06.01. 約 1.5課 時塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價培 訓 提 綱1 熱 成 型 工 藝 2 注 射 成 型3 擠 出 成 型 4 吹 塑 成 型5 搪 塑 成 型 6 低 壓 成 型7 反 應 注 射 成 型 8 結 構 反 應 注 射 成 型9 旋 轉 成 型 10 纏 繞 和 噴 射 成 型11 粉 末 成 型 12 流 涎 成 型13 壓 延 成 型 14 發(fā) 泡 塑 料 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品

2、的 成 型 工 藝 大 家 知 道 ， 汽 車 使 用 塑 料 可 以 減 輕 質 量 （ 零 部 件 約 40% ）、 制 造 成 本 低 、 性 能 優(yōu) 異 、 功 能 廣 泛 ， 能 使 汽 車 在 輕 量 化 、安 全 性 和 制 造 成 本 諸 方 面 獲 得 更 大 的 突 破 ； 塑 料 的 使 用 量 迅速 上 升 ， 即 節(jié) 約 了 燃 料 ， 又 減 少 了 排 放 。 目 前 發(fā) 達 國 家 車 用 塑 料 已 占 塑 料 總 消 耗 量 的 7%以 上 ， 不 久的 將 來 車 用 塑 料 的 用 量 可 能 達 到 10% 11%。 隨 著 汽 車 輕 量 化的 發(fā)

3、展 趨 勢 ， 預 計 到 2030年 ， 發(fā) 達 國 家 汽 車 平 均 塑 料 用 量 將達 到 500kg以 上 。 車 用 塑 料 今 后 的 發(fā) 展 方 向 一 方 面 是 開 發(fā) 結構 件 、 外 裝 件 用 的 增 強 塑 料 、 工 程 塑 料 、 高 性 能 復 合 材 料 ；另 一 方 面 ， 車 用 塑 料 零 部 件 將 呈 現(xiàn) 模 塊 化 供 應 、 專 業(yè) 化 生 產、 技 術 含 量 更 高 趨 勢 發(fā) 展 ， 同 時 對 材 料 的 可 回 收 性 要 求 更 高 。 下 面 就 汽 車 用 塑 料 制 品 常 用 的 成 型 工 藝 作 簡 單 介 紹 。 P

4、ROFESIONAL上海同價一 熱 成 型 制 品 成 型 工 藝1 熱 成 型 加 工1.1 熱 成 型 方 法1.1.1 加 工 方 法1.1.2 設 備 和 模 具1.2 熱 成 型 工 藝1.2.1 制 品 收 縮1.2.2 尺 寸 精 度1.2.3 切 邊1.3 片 狀 膜 塑 料 1.3.1 GMT熱 塑 性 塑 料1.3.2 SMC熱 固 性 塑 料1.4 團 狀 膜 塑 料2 熱 成 型 制 品 設 計2.1 結 構 設 計2.2 引 伸 比 的 預 測 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 熱 成 型 是 利 用 塑 料 片 材 ， 制 造 敞 口

5、 殼 體 制 品 的 一種 方 法 。 將 塑 料 片 材 裁 成 一 定 尺 寸 加 熱 軟 化 ， 借助 片 材 兩 邊 的 氣 壓 差 或 機 械 壓 力 ， 使 其 變 形 后 覆貼 在 特 定 的 模 具 輪 廓 面 上 ， 再 經 冷 卻 定 型 ， 并 切邊 修 整 而 成 。 熱 成 型 工 藝 是 制 造 塑 料 制 品 的 主 要 方 法 之 一 ， 近年 來 發(fā) 展 較 快 。 它 包 括 制 品 設 計 ， 片 材 提 供 和 加熱 ， 成 型 模 具 的 設 計 和 應 用 ， 真 空 吸 塑 技 術 ， 相應 的 成 套 機 械 設 備 ， 制 品 成 型 后 的

6、剪 切 ， 廢 邊 的回 收 利 用 等 。 現(xiàn) 側 重 介 紹 制 品 加 工 和 工 藝 設 計 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1 熱 成 型 加 工 我 們 主 要 介 紹 熱 成 型 方 法 、 成 型 工 藝 條 件和 片 材 的 加 工 ， 以 了 解 熱 成 型 制 品 的 生 產過 程 和 產 品 性 能 。 1.1 熱 成 型 方 法 1.1.1 加 工 方 法 塑 料 片 材 的 成 型 方 法 目 前 有 幾 十 種 之 多 。以 成 型 動 力 可 分 為 兩 大 類 ： 即 模 壓 法 和 差壓 法 。 PROFESIONAL上

7、海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 模 壓 法 又 可 根 據 凸 模 和 凹 模 的 成 型 作 用 分 為 ： 單 凸 模 成 型 單 凹 模 成 型 凹 凸 模 成 型 差 壓 法 可 分 為 ： 真 空 吸 引 法 壓 縮 空 氣 成 型 法 許 多 熱 成 型 方 法 ， 都 是 以 上 幾 種 基 本 成 型方 法 的 組 合 和 改 進 。 下 面 分 別 介 紹 幾 種 典 型的 熱 成 型 方 法 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 模 壓 法是 將 粉 狀 料 、 固 狀 料、 片 狀 模 塑 料 或 團 狀模 塑 料 放 入 模 腔

8、 內 ，再 在 壓 機 上 加 壓 、 加熱 即 可 制 成 制 品 的 加工 方 法 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 單 凸 模 成 型 是 先 將 板 材 夾 持 在 凸 模 上 方 一 定 的 高 度 位 置 進 行 輻射 加 熱 ； 一 旦 板 材 達 到 預 定 加 熱 溫 度 ， 則 由 壓 環(huán) 帶動 板 材 向 下 移 動 ， 或 啟 動 模 具 上 升 運 動 ， 以 使 凸 模強 制 板 材 發(fā) 生 一 定 程 度 的 塑 性 變 形 ； 當 壓 環(huán) 與 模 具接 觸 后 ， 停 止 兩 者 的 相 對 運 動 ， 同 時 用 真 空 泵

9、 將 空氣 抽 取 干 凈 ， 于 是 板 材 在 大 氣 壓 力 下 繼 續(xù) 進 行 塑 性變 形 ， 直 到 完 全 貼 靠 在 凸 模 型 面 上 。 凸 模 真 空 成 型 可 以 用 來 生 產 深 度 尺 寸 較 大 的 薄 壁 制品 （ 深 度 與 徑 向 尺 寸 比 可 達 1 1甚 至 1.5 1）， 并 可 得 到 比 較 準 確 的 內 部 形 狀 和 尺 寸 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 單 凹 模 成 型 是 用 壓 環(huán) 將 板 材 夾 持 固 定 在 凹 模 上

10、 端 的 一定 高 度 位 置 進 行 輻 射 加 熱 ； 當 板 材 達 到 預 定加 熱 溫 度 時 ， 移 動 加 熱 器 ， 停 止 加 熱 ， 同 時用 真 空 泵 將 空 氣 抽 取 干 凈 ， 于 是 板 材 將 在 大氣 壓 力 下 發(fā) 生 塑 性 變 形 ， 直 到 完 全 貼 靠 在 凹模 型 面 上 。 凹 模 真 空 成 型 主 要 適 用 于 徑 向 尺 寸 較 大 而深 度 尺 寸 較 小 （ 通 常 小 于 50mm） 的 塑 料 制 品， 并 可 以 得 到 比 較 準 確 的 外 部 形 狀 和 尺 寸 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成

11、 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 凹 凸 模 成 型 凹 模 與 凸 模 的 成 型 也 叫 對 模 成 型 ， 可 視 為 一種 經 過 改 進 的 凸 模 真 空 成 型 方 法 。 采 用 模 壓 作用 使 片 材 成 型 。 先 將 片 材 夾 持 于 兩 模 之 間 ， 并用 可 移 動 式 加 熱 器 對 其 加 熱 達 到 所 需 溫 度 。 由壓 機 使 凹 凸 兩 半 模 合 攏 ， 并 施 加 一 定 壓 力 。 冷卻 定 型 后 開 模 ， 取 出 制 品 。 此 種 對 模 成 型 的 制品 形 狀 和 尺 寸 準 確 性

12、較 好 ， 適 宜 有 花 紋 圖 案 的制 品 成 型 。 可 以 加 工 形 狀 結 構 較 為 復 雜 的 制 品 。制 品 壁 厚 取 決 于 凹 模 和 凸 模 間 的 成 型 間 隙 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 柱 塞 加 壓 真 空 成 型 可 視 為 一 種 經 過 改 進 的 凹 模 真 空 成 型 方 法 。 與 凹模 真 空 成 型 相 比 ， 柱 塞 對 板 材 起 到 了 加 壓 作 用 ， 板材 在 其 未 貼 靠 凹 模 型 面 之 前 ， 各 處 變 形

13、程 度 將 會 比單 純 的 凹 模 真 空 成 型 來 的 均 勻 ， 所 以 將 有 可 能 在 板材 內 保 留 較 大 的 塑 性 變 形 能 力 ， 以 供 最 后 貼 靠 凹 模型 面 使 用 ， 故 可 克 服 單 純 的 凹 模 真 空 成 型 之 缺 陷 ，以 用 來 成 型 深 度 較 大 的 制 品 。 但 應 注 意 ， 使 用 這 種方 法 時 ， 制 品 內 表 面 將 會 殘 留 柱 塞 加 壓 的 痕 跡 ， 有損 其 內 表 面 質 量 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成

14、型 工 藝 真 空 吸 引 法 （ 例 ： 真 空 吸 塑 成 型 ） 真 空 吸 引 法 是 將 塑 料 片 材 經 加 熱 軟 化 后 置 于模 上 ， 通 過 模 型 上 的 排 氣 小 孔 ， 把 塑 料 片 材 與模 型 之 間 的 空 氣 由 真 空 泵 排 除 干 凈 ， 是 軟 化 的片 材 吸 附 到 模 型 上 ， 經 冷 卻 定 型 而 制 成 制 品 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 壓 縮 空 氣 成 型 法 利 用 壓 縮 空 氣 吹 入 模 具 ， 迫 使 加熱 軟 化 后 的 塑 料 板 材 塑 性 膨 脹 變 形（ 表 面

15、積 增 大 、 厚 度 減 薄 ） 并 貼 靠在 模 具 型 面 上 ， 轉 變 成 塑 料 制 品 的加 工 方 法 稱 為 壓 縮 空 氣 成 型 法 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價雙 片 復 合 差 壓 熱 成 型 方 法 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝1.1.2 設 備 和 模 具 加 熱 的 方 法 很 多 ， 常 見 的 有 紅 外 輻 射 加 熱 、 熱 空氣 對 流 加 熱 、 電 熱 板 傳 導 加 熱 等 。 電 熱 板 傳 導 加熱 為 直 接 接 觸 加 熱 。 要

16、防 止 片 材 有 溫 度 差 異 ， 造 成成 型 中 非 均 勻 延 伸 ， 使 制 品 壁 厚 不 均 而 報 廢 ， 片 材溫 度 控 制 在 5 之 內 較 好 ， 而 且 在 成 型 之 前 溫 度下 降 不 超 過 5 ， 必 須 配 置 片 材 的 提 取 裝 置 。 生 產 中 單 純 抽 真 空 ， 能 在 片 材 兩 邊 形 成 一 定 的 壓差 （ 70 90k ） 。 真 空 度 通 常 為 500 600mmHg， 即 （ 0.67 0.8） 熱 成 型 吹 脹 用 壓 縮空 氣 一 般 不 大 于 0.4M PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型

17、 工 藝 熱 成 型 設 備 主 要 為 真 空 吸 塑 設 備 ， 可 分 為 ： 1) 加 熱 系 統(tǒng) 2) 真 空 系 統(tǒng) 3) 氣 動 夾 具 系 統(tǒng) 4) 液 壓 系 統(tǒng) 5) 冷 卻 系 統(tǒng) 6) 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 熱 成 型 設 備 主 要 技 術 參 數(shù) ： 有 效 成 型 面 積 加 熱 板 材 厚 度 最 大 吸 塑 深 度 爐 內 加 熱 溫 度 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 熱 成 型 模 具 材 料 主 要 有 兩 大 類 。 （ 1） 金 屬 模 ： 鋼 材 、 鋁 合 金 、 銅 合 金 其 表 面 可 以 鍍 鉻 或 鍍

18、 鎳 。 適 用 于 產 品 要 求 精 度高 、 制 造 數(shù) 量 比 較 大 的 品 種 。 （ 2） 非 金 屬 模 ： 有 用 優(yōu) 質 硬 木 制 造 ， 也 有 用 石 膏澆 鑄 ， 表 面 涂 漆 。 它 們 的 導 熱 性 很 差 。 適 用 于 研制 新 產 品 和 小 批 量 生 產 的 品 種 。 還 有 特 種 塑 料 模 ， 是 用 環(huán) 氧 樹 脂 或 硬 質 聚 氨 酯 澆鑄 成 型 。 它 們 可 以 添 加 多 種 填 料 改 善 性 能 ， 也 可鑲 嵌 冷 卻 管 道 。 故 較 為 耐 用 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝

19、由 于 熱 成 型 方 法 的 不 同 ， 相 應 模 具 結 構 各不 相 同 。 一 般 成 型 尺 寸 的 預 測 計 算 較 為 困難 ， 片 材 的 邊 緣 要 夾 緊 密 封 ， 還 要 控 制 好模 具 的 溫 度 ； 做 好 真 空 吸 塑 系 統(tǒng) 的 設 計 計算 ， 布 置 好 抽 氣 孔 和 定 孔 徑 等 。 1.2 熱 成 型 工 藝 了 解 熱 成 型 的 收 縮 、 制 品 的 精 度 和 切 邊 ，有 助 于 制 品 設 計 。 表 1介 紹 幾 種 塑 料 的 工 藝特 性 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIO

20、NAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.2.1 制 品 收 縮 熱 成 型 制 品 有 較 大 的 后 期 收 縮 。 成 型 塑 件約 有 50%的 收 縮 量 是 在 模 內 冷 卻 時 產 生 的 。 由于 模 具 溫 度 較 高 ， 塑 料 件 在 脫 模 后 冷 卻 至 室溫 ， 約 有 25%的 收 縮 量 。 其 余 25%是 在 24h內 的后 期 收 縮 。 而 且 ， 在 凹 模 上 成 型 的 塑 料 件 收縮 率 比 凸 模 上 成 型 要 大 25% 50%。 如 聚 烯 烴類 的 PE和 PP， 凸 模 成 型 時 收 縮 率 為 1.0%5.0%，

21、凹 模 成 型 時 的 收 縮 率 為 3.0% 6.0%。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.2.2 尺 寸 精 度 加 熱 的 片 材 在 成 型 中 有 無 約 束 的 拉 伸 過 程 ，其 間 有 下 垂 現(xiàn) 象 。 在 單 凹 模 成 型 的 冷 卻 收 縮時 ， 原 覆 貼 的 制 品 會 與 型 腔 表 面 間 產 生 間 隙 ，加 上 脫 模 后 有 較 大 冷 卻 和 后 期 收 縮 。 熱 成 型制 品 的 收 縮 和 變 形 ， 比 注 射 塑 料 件 大 。 另 外 ，薄 殼 的 熱 成 型 制 品 在 使 用 過 程 中 ， 形 狀

22、 和 尺寸 受 氣 溫 和 環(huán) 境 變 化 影 響 而 很 不 穩(wěn) 定 。 因 此 ，熱 成 型 制 品 不 能 作 精 密 制 件 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.2.3 切 邊 被 成 型 的 片 材 周 圍 要 夾 持 和 壓 緊 。 工 藝設 計 時 應 留 有 所 需 邊 緣 寬 度 。 制 品 硬 化 后 ，這 部 分 周 圍 要 切 除 。 大 批 量 生 產 時 ， 要 用專 門 設 計 和 制 造 的 沖 裁 模 ， 以 凸 模 和 凹 模組 成 的 刀 刃 剪 切 周 邊 。 用 沖 裁 模 也 可 沖 孔和 切 槽 。 小 批 量

23、 生 產 的 塑 料 件 可 用 銑 刀 銑削 。 對 發(fā) 泡 制 品 ， 可 用 電 熱 細 絲 熔 割 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝1.3 片 狀 膜 塑 料1.3.1 GMT熱 塑 性 塑 料1.3.1.1 塑 料 片 材 是 在 加 熱 溫 度 下 具 有 良 好 延 伸 性 能 的 熱塑 性 塑 料 ， 凡 是 能 制 成 片 材 的 塑 料 都 可 以 熱成 型 。 常 用 熱 塑 性 材 料 有 硬 聚 氯 乙 烯 、 聚 乙烯 與 發(fā) 泡 聚 乙 烯 、 抗 沖 聚 苯 乙 烯 、 聚 丙 烯 和ABS等 。 表 3列 出 了 各 種 熱

24、 塑 性 成 型 塑 料 片 材， 并 介 紹 了 它 們 熱 成 型 的 溫 度 特 性 ， 以 及 有關 熱 性 能 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 供 熱 成 型 的 熱 塑 性 片 材 通 常 為 1 3mm厚 ，經 引 申 變 薄 制 品 的 壁 厚 可 以 很 薄 ， 制 品 的 面積 可 達 數(shù) 平 方 米 。 對 熱 成 型 塑 料 片 材 的 性 能 要 求 ， 因 制 品 使用 場 合 不 同 各 有 所 側 重 。 一 般 包 裝 用 需 要 透明 性 較 好 、 防

25、水 、 和 熱 焊 性 能 等 。 食 品 包 裝更 要 求 無 味 、 無 臭 、 無 毒 和 耐 腐 蝕 ， 有 的 還要 求 耐 熱 、 耐 水 和 蒸 汽 。 作 為 汽 車 裝 飾 件 用材 料 ， 首 先 要 求 聚 合 物 必 須 具 備 低 收 縮 性 ，還 應 有 耐 水 、 涂 漆 牢 固 等 各 種 性 能 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 GMT熔 融 浸 漬 工 藝 是 最 常 用 的 一 種 成 型 工藝 ， 是 將 兩 層 玻 璃 纖 維 氈 壓 合 在 三 層 PP中， 中 間 是 熔 融 的 PP， 最 外 層 可 以 是

26、薄 膜 ， 也 可 以 是 熔 融 的 PP， 該 夾 層 結 構 在 高 于PP熔 融 的 溫 度 條 件 下 加 壓 然 后 冷 卻 ， 最 后裁 割 。 熔 融 時 ， 毛 氈 是 最 關 鍵 的 因 素 。 如果 對 流 動 要 求 不 高 ， 則 可 用 短 切 氈 或 連 續(xù)氈 ， 如 果 有 最 佳 的 流 動 要 求 時 ， 就 需 要 一種 用 玻 璃 纖 維 粗 紗 特 制 的 編 織 氈 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.3.1.2 成 型 工 藝 GMT是 沖 壓 成 型 的 玻 璃 纖 維 氈 增 強 的 熱 塑性 塑 料 ，

27、相 當 于 熱 固 性 SMC的 熱 塑 性 片 材 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 濕 法 造 紙 工 藝 濕 法 造 紙 工 藝 是 在 造 紙 技 術 基 礎 上 發(fā) 展 起 來 的 ，它 是 把 長 度 在 6 25mm之 間 的 玻 璃 纖 維 分 散 于 水 中， 加 入 PP粉 末 和 一 種 乳 液 ， 這 些 組 分 懸 浮 于 水 中 ，加 入 絮 凝 劑 后 ， 使 粉 末 和 乳 液 凝 結 ， 在 液 壓 成 型 屏篩 上 分 離 出 來 ， 形 成 的 氈 在 高 于 聚 丙 烯 熔 融 的 溫 度下 壓 緊 ， 使 之 融 合

28、 在 一 起 。 該 工 藝 還 可 以 生 產 長 玻璃 纖 維 熱 塑 性 片 材 ， 玻 璃 纖 維 的 （ 長 度 直 徑 ） 大于 500mm， 并 涂 以 特 制 的 膠 黏 劑 。 用 濕 法 生 產 的 片材 纖 維 分 散 均 勻 ， 樹 脂 含 量 容 易 控 制 。 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝1.3.2 SMC熱 固 性 塑 料 許 多 新 的 塑 料 成 型 工 藝 都 是 在 汽 車 工 業(yè) 的推 動 下 開 發(fā) 的 ， 在 競 爭 激 烈 的 今 天 ， 只 有不

29、 斷 創(chuàng) 性 ， 開 發(fā) 出 新 的 塑 料 成 型 加 工 工 藝， 才 能 滿 足 汽 車 輕 量 化 的 需 求 ， 才 能 在 未來 的 市 場 競 爭 中 占 有 更 多 的 份 額 。 不 掌 握特 殊 的 新 工 藝 、 新 技 術 ， 企 業(yè) 就 沒 有 前 途。 隨 著 新 的 工 藝 開 發(fā) 和 應 用 技 術 研 究 的 深入 ， SMC成 型 工 藝 必 將 在 汽 車 用 塑 料 成 型加 工 領 域 中 得 到 越 來 越 廣 泛 的 應 用 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 SMC是 把 低 黏 度 的 樹 脂 化 合 物 浸

30、到 玻 璃 纖維 中 ， 而 制 成 的 連 續(xù) 片 狀 預 成 型 材 料 。 玻璃 纖 維 切 成 短 纖 維 之 后 ， 落 在 塑 料 薄 膜 上成 為 片 狀 的 墊 ， 也 可 直 接 使 用 玻 璃 纖 維 氈墊 。 浸 漬 用 樹 脂 含 有 增 稠 劑 ， 把 黏 度 調 整到 成 型 時 可 以 流 動 的 程 度 。 這 種 方 法 不 采用 混 煉 ， 而 是 直 接 把 樹 脂 浸 到 玻 璃 纖 維 墊中 ， 因 而 纖 維 不 受 破 壞 ， 強 度 比 較 高 。 另外 ， SMC材 料 制 成 片 狀 ， 有 利 于 模 壓 成 型 ，可 以 提 高 生 產

31、率 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.3.2.1 主 要 原 材 料 SMC材 料 的 主 要 原 料 有 不 飽 和 聚 酯 、 玻 璃 纖 維 、 填 充 劑， 此 外 必 不 可 少 的 是 增 塑 劑 、 引 發(fā) 劑 、 內 脫 模 劑 ， 有 時 還根 據 設 計 需 要 添 加 顏 料 、 界 面 活 性 劑 、 偶 聯(lián) 劑 等 。 總 體 上講 ， 由 一 定 長 度 的 玻 璃 纖 維 、 粒 狀 填 充 劑 和 聚 酯 樹 脂 三 要素 結 合 而 成 。 在 三 要 素 中 樹 脂 含 量 應 占 30 35 ， 以 便充 分 的 潤

32、 濕 玻 璃 纖 維 和 填 充 劑 ； 其 余 65 70 是 增 強 材料 和 填 充 材 料 ， 其 中 ， 玻 璃 纖 維 含 量 為 30 ， 填 充 劑 為 35 40 。 玻 璃 纖 維 含 量 高 時 ， 可 以 得 到 高 強 度 、 高 彈 性模 量 的 材 料 ， 但 流 動 性 差 ， 表 面 不 光 潔 。 填 充 劑 含 量 高 時， 流 動 性 增 加 ， 得 到 表 面 粗 糙 度 較 好 的 產 品 ， 但 強 度 低 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.3.2.2 制 造 工 藝 在 制 造 SMC材 料 時 ， 上 述

33、 各 種 原 料 分 為 兩大 類 ， 也 就 是 說 ， 除 玻 璃 纖 維 和 增 稠 劑 外， 其 他 組 分 均 勻 混 合 成 糊 劑 ， 為 防 止 粒 子二 次 凝 集 ， 最 好 使 用 高 速 透 平 式 攪 拌 機 。由 A、 B兩 個 組 分 構 成 低 收 縮 樹 脂 時 要 保 證兩 個 組 分 的 均 勻 分 散 。 把 增 稠 劑 加 到 混 合物 中 ， 其 黏 度 開 始 上 升 ， 因 此 加 完 增 稠 劑的 樹 脂 糊 最 好 在 30分 鐘 內 用 完 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 SMC的 制 造 過 程 如

34、下 圖 所 示 。 在 兩 張 內 側 涂有 樹 脂 的 PE薄 膜 中 間 加 入 玻 璃 纖 維 ， 接 著 通 過壓 輥 把 樹 脂 復 合 物 浸 漬 到 玻 璃 纖 維 氈 中 去 。 為把 樹 脂 均 勻 的 涂 覆 在 薄 膜 上 ， 應 備 有 刮 板 。 制好 的 SMC片 材 厚 為 2 4mm， 單 位 面 積 質 量 為 3 5 。 將 浸 漬 好 的 SMC片 材 卷 起 來 ， 經 過 一定 的 熟 化 后 使 用 。 為 使 樹 脂 均 勻 的 浸 透 玻 璃 纖維 氈 墊 ， 樹 脂 的 黏 度 不 能 太 高 ， 玻 璃 纖 維 厚 度也 不 允 許 太 厚

35、。 因 此 受 到 SMC材 料 厚 度 的 限 制 ，在 制 造 某 些 汽 車 零 件 時 ， 需 兩 層 甚 至 三 層 重 疊起 來 模 壓 成 型 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 TMC的 制 造 過 程 比 SMC多 了 一 個 混 合 樹 脂 和玻 璃 纖 維 的 捏 合 輥 。 切 斷 的 玻 璃 纖 維 和 樹 脂首 先 通 過 捏 合 輥 均 勻 混 合 ， 混 合 后 的 復 合 物被 離 心 式 刮 膠 輥 分 散 到 下 部 托 帶 上 的 PE薄 膜上 ， 上 面 再

36、 蓋 一 層 PE薄 膜 后 ， 用 壓 緊 輥 壓 緊成 一 定 規(guī) 格 的 板 材 ， 其 厚 度 取 決 于 上 面 供 給的 料 量 和 托 帶 前 進 的 速 度 。 由 于 TMC采 用 混合 而 不 是 浸 漬 的 方 法 ， 因 此 可 以 使 用 高 黏 度的 樹 脂 （ 4000Pa.s） ， 而 SMC最 高 允 許 使 用黏 度 為 100 150Pa.s的 樹 脂 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 1.4 BMC團 狀 膜 塑 料 團 狀 膜 塑 料 （ BMC ）

37、是 利 用 捏 合 機 將 樹 脂 糊 與 短切 纖 維 （ 長 3 12mm） 充 分 攪 拌 、 浸 漬 ， 成 為 用 于干 法 模 塑 或 注 射 模 塑 工 藝 的 半 成 品 松 散 模 塑 料 。 團 狀 膜 塑 料 （ BMC ） 主 要 由 不 飽 和 聚 酯 、 玻 璃 纖維 、 填 充 劑 （ 碳 酸 鈣 等 ） 、 增 稠 劑 （ 氫 氧 化 鎂 ）低 收 縮 樹 脂 （ PMMA等 熱 塑 性 塑 料 ） 等 組 成 的 團 狀 成型 材 料 ； 片 狀 膜 塑 料 （ SMC） 與 團 狀 膜 塑 料 （ BMC ） 不 同 的 是 玻 璃 纖 維 用 量 多 ，

38、填 充 劑 用 量 少 ， 纖 維強 度 損 失 小 ， 但 沒 有 團 狀 膜 塑 料 成 型 方 便 的 優(yōu) 點 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 2 熱 成 型 制 品 設 計 熱 成 型 制 品 的 大 小 和 壁 厚 的 適 應 性 強 ， 因此 應 用 范 圍 廣 泛 。 由 于 熱 成 型 所 需 壓 力 不 大， 設 備 投 資 小 。 其 設 備 成 本 是 注 射 設 備 的 15左 右 。 而 且 其 模 具 制 造 和 修 整 方 便 ， 其 成 本是 注 射 模 具 的 1 10， 大 批 量 生 產 的 熱 成 型 制品 成 本

39、低 ， 效 率 高 。 盡 管 常 見 的 熱 成 型 制 品結 構 并 不 復 雜 ， 但 成 型 制 品 的 壁 厚 和 片 坯 厚度 的 預 測 性 設 計 計 算 是 相 當 困 難 的 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 2.1 結 構 設 計 熱 壓 成 型 制 品 種 類 很 多 ， 小 的 有 藥 片 包裝 ， 常 用 的 有 杯 、 碟 、 盤 、 箱 、 殼 、 架 、盆 ， 汽 車 裝 飾 件 有 保 險 杠 、 儀 表 板 、 門 內護 板 、 側 圍 護 板 、 頂 蓋 護 面 、 地 毯 等 。 制品 結 構 設 計 應 滿 足 產

40、 品 的 使 用 功 能 性 和 熱成 型 工 藝 可 行 性 的 要 求 。 表 5是 常 見 的 一 些結 構 設 計 的 改 進 意 見 。 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價熱 成 型 制 品 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 2.2 引 伸 比 的 預 測 引 伸 比 是 熱 成 型 制 品 形 體 設 計 的 重 要 依 據 。 只有 經 過 制 品 與 片 坯 的 引 伸 比 的 預 測 和 校 核 ， 才 能保 證 制 品 成 功 的 成 型 。 進 而 計 算 出 片

41、 坯 的 面 積 。 如 下 圖 所 示 ， 在 熱 成 型 制 品 工 程 計 算 中 有 三 種引 伸 比 ： 面 積 引 伸 比 線 形 引 伸 比 高 經 比 PROFESIONAL上海同價塑 料 制 品 的 成 型 工 藝 PROFESIONAL上海同價二 注 射 成 型 PROFESIONAL上海同價注 射 成 型 PROFESIONAL上海同價注 射 成 型氣 體 輔 助 注 塑 成 型 的 優(yōu) 點 ：1.降 低 制 品 內 應 力 。2.降 低 鎖 模 力 。3.節(jié) 約 原 材 料 約 25 % 30 %左 右 。4.可 注 射 大 型 厚 壁 制 品 ， 成 型 周 期 短

42、。5.制 品 表 面 平 整 、 光 滑 、 無 收 縮 痕 跡 ， 減 小 翹 曲 變 形 。6.注 塑 壓 力 降 低 。7.制 品 的 強 度 和 剛 度 得 到 加 強 。8.生 產 效 率 高 。9.提 高 產 品 一 體 化 程 度 ， 簡 化 結 構 。 PROFESIONAL上海同價注 射 成 型 PROFESIONAL上海同價三 擠 出 成 型 塑 料 擠 出 成 型 一 般 是 指 借 助 螺 桿 或 柱 塞 的 擠 壓 作 用 ， 迫使 塑 化 好 的 塑 料 強 行 通 過 開 口 模 成 為 具 有 恒 定 截 面 的 連 續(xù)型 材 的 一 種 成 型 方 法 。 按

43、 擠 出 過 程 中 成 型 物 料 塑 化 方 式 的不 同 ， 擠 出 工 藝 可 分 為 干 法 擠 出 和 濕 法 擠 出 兩 種 。 擠 出 成 型 原 理 ： 擠 出 過 程 一 般 由 物 料 塑 化 、 塑 化 物 料 通過 口 模 成 型 和 擠 出 物 料 固 化 定 型 三 階 段 組 成 。 對 熱 塑 性 塑料 干 法 擠 出 而 言 ， 固 體 物 料 （ 粉 狀 或 粒 狀 ） 首 先 靠 重 力 從料 斗 進 入 機 筒 內 ， 在 旋 轉 螺 桿 的 作 用 下 ， 被 向 前 輸 送 、 熔融 、 均 化 ， 并 沿 螺 桿 增 壓 ； 熔 融 的 物 料

44、通 過 連 接 在 擠 出 機“ 頭 部 ” 的 口 模 被 擠 出 ， 形 成 高 溫 型 坯 ； 最 后 高 溫 型 坯在 輔 助 設 備 中 被 冷 卻 定 型 ， 形 成 固 定 截 面 的 制 品 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價四 吹 塑 成 型 近 年 來 ， 吹 塑 成 型 技 術 在 汽 車 制 造 業(yè) 中 的 應 用范 圍 不 斷 擴 大 ， 因 為 吹 塑 可 成 型 復 雜 形 狀 的 制 品， 生 產 設 備 省 力 節(jié) 能 ， 塑 料 成 品 成 本 較 低 。 特 別是 汽 車 上 采 用 塑 料 制 品 ， 可 大 大 減 輕

45、汽 車 自 身 質量 ， 這 對 于 節(jié) 約 燃 料 降 低 油 耗 意 義 重 大 。 用 吹 塑成 型 工 藝 可 生 產 汽 車 暖 風 管 道 、 燃 油 箱 、 后 導 流板 等 部 件 。 吹 塑 也 稱 中 空 吹 塑 ， 是 指 借 助 壓 縮 空 氣 的 壓 力， 將 閉 合 模 具 內 處 于 熔 融 狀 態(tài) 的 塑 料 型 坯 ， 吹 脹成 中 空 制 品 的 一 種 成 型 方 法 。 PROFESIONAL上海同價吹 塑 成 型 PROFESIONAL上海同價吹 塑 成 型 PROFESIONAL上海同價吹 塑 成 型 PROFESIONAL上海同價吹 塑 成 型 3

46、 多 層 吹 塑 多 層 吹 塑 是 用 注 塑 法 或 擠 出 法 制 取 的 多 層 型 坯 制造 中 空 制 品 的 吹 塑 方 法 。 例 ： 用 多 層 共 擠 吹 塑 法 生產 的 燃 油 箱 。 為 使 燃 油 箱 的 滲 漏 量 達 到 2g/ 24h的 要 求 ， 選 用多 層 共 擠 出 吹 塑 法 來 成 型 ， 即 五 層 共 擠 ： HDPE + 粘 接 劑 + PA + 粘 接 劑 + HDPE。 這 種 工 藝 要 用 3 臺單 螺 桿 擠 出 機 和 一 個 五 層 共 擠 吹 塑 機 頭 ， 再 加 一 臺吹 塑 機 。 用 此 工 藝 制 成 的 復 合 燃

47、 油 箱 ， 其 滲 漏 量 可以 達 到 0.12 0.15g/ 24h 的 效 果 。 但 投 資 大 ， 工藝 比 較 復 雜 ， 成 本 較 高 。 主 要 用 于 中 高 檔 轎 車 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價五 搪 塑 成 型 搪 塑 成 型 的 技 術 性 能 優(yōu) 于 真 空 吸 塑 成 型， 與 真 空 吸 塑 成 型 不 同 的 是 表 皮 的 制 造 ，其 余 工 藝 基 本 相 同 。 主 要 設 備 由 搪 塑 加 熱爐 、 成 型 模 具 、 轉 臺 式 澆 注 機 和 修 邊 機 等組 成 。 搪 塑 成 型 機 是 整 套

48、設 備 的 關 鍵 。 搪塑 成 型 過 程 全 由 電 子 儀 器 自 動 控 制 。 搪 塑 成 型 工 藝 過 程 ： 模 具 涂 消 光 劑 加 熱 裝 入 粉 料 （ PVC ） 旋 轉 冷 卻 取 出 制 品 放 入 骨 架 澆 注 泡 沫 修 整 包 裝 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價六 低 壓 成 型 又 叫 注 射 壓 制 成 型 ， 是 將 注 射 與 壓 制 相 結 合的 一 種 成 型 方 法 ， 所 用 注 射 機 與 普 通 機 型 沒 有太 大 的 區(qū) 別 ， 只 是 模 具 裝 在 壓 機 上 ， 先 將 塑 化好 的 塑 料

49、 定 量 的 注 射 到 半 開 啟 的 模 具 型 腔 里 ，再 開 動 壓 機 進 行 合 模 加 壓 ， 在 低 壓 下 ， 塑 料 均勻 的 充 滿 膜 腔 ， 冷 卻 后 再 開 模 取 件 。 PROFESIONAL上海同價低 壓 成 型 可 復 合 面 料 的 低 壓 成 型 法 這 種 方 法 適 合 薄 壁 大 型 零 件 的 制 造 ， 如 ：轎 車 車 底 護 板 、 行 李 箱 底 板 、 車 門 內 護 板等 。 在 此 法 基 礎 上 ， 還 可 以 引 伸 一 種 復 合織 物 、 人 造 革 類 面 料 的 成 型 方 法 。 PROFESIONAL上海同價七

50、反 應 注 射 成 型 反 應 注 射 成 型 （ RIM） 是 將 兩 種 或 兩 種 以上 的 高 活 性 原 料 在 壓 力 下 ， 通 過 混 合 頭 撞擊 混 合 后 ， 注 入 模 具 內 ， 在 發(fā) 生 化 學 反 應的 同 時 制 得 產 品 的 一 種 成 型 工 藝 過 程 。 PROFESIONAL上海同價八 結 構 反 應 注 射 成 型 結 構 反 應 注 射 成 型 是 先 將 玻 璃 纖 維 預 制 的 織 物 或 氈片 鋪 墊 在 模 具 中 ， 再 將 兩 種 液 體 輸 送 到 混 合 頭 中 混 合后 注 入 模 具 進 行 反 應 注 射 成 型 ， 從

51、 而 得 到 不 同 厚 度 的泡 沫 制 品 ， 即 PUR M。 例 ： 細 玻 纖 增 強 聚 氨 酯 成 型 。 PROFESIONAL上海同價九 旋 轉 成 型 旋 轉 成 型 又 稱滾 塑 成 型 ， 使 用物 料 分 為 兩 類 ，一 類 為 液 態(tài) 或 糊狀 原 料 ， 另 一 類為 粉 料 。 液 態(tài) 或糊 狀 料 的 旋 轉 成型 與 離 心 澆 鑄 相似 ， 粉 料 旋 轉 成型 與 鑄 塑 不 同 。 PROFESIONAL上海同價十 纏 繞 成 型 和 噴 射 成 型 纏 繞 成 型 和 噴 射 成 型 都 是 生 產 熱 固 性 復合 塑 料 的 成 形 方 法 。

52、 PROFESIONAL上海同價十 一 粉 末 成 型 凡 利 用 粉 末 塑 料 來 制 造 制 品 的 方 法 都 可 稱 為 粉末 成 型 。 通 常 有 粉 末 直 接 加 熱 成 型 、 粉 料 噴 涂 再加 熱 、 直 接 浸 漬 與 填 充 以 及 離 心 成 型 法 等 。 特 點 是 制 品 模 具 費 用 低 、 殘 留 應 力 小 、 制 品 厚度 容 易 調 整 、 制 品 增 強 容 易 等 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價十 二 流 涎 成 型 流 涎 成 型 是 一 種 塑 料 薄 膜 生 產 方 法 。與 其 它 薄 膜 生 產

53、 方 法 比 較 ， 主 要 特 點 是薄 膜 厚 度 很 小 （ 5 10 um） 、 厚 度 偏 差不 大 （ 10 ） 、 質 地 均 勻 純 凈 ， 無殘 余 應 力 、 光 亮 度 好 、 高 度 透 明 ， 多 用于 光 學 性 能 要 求 很 高 的 場 合 ， 如 電 影 膠片 、 夾 層 玻 璃 中 的 薄 膜 等 ， 但 生 產 速 度很 慢 ， 需 用 大 量 溶 劑 ， 生 產 成 本 較 高 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價十 三 壓 延 成 型塑 料 壓 延 成 型是 一 種 類 似 于金 屬 軋 制 的 生產 加 工 方 法 ，這

54、 種 方 法 主 要用 來 生 產 塑 料薄 膜 或 塑 料 板片 材 ， 并 適 用于 大 多 數(shù) 熱 塑性 非 晶 態(tài) 塑 料 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價十 四 發(fā) 泡 塑 料 發(fā) 泡 成 形 是 將 氣 泡 分 散 于 塑 料 內 部 的 一 種 成 形技 術 。 發(fā) 泡 體 與 塑 料 的 性 能 、 氣 泡 混 入 率 、 氣 泡中 氣 體 的 性 狀 、 氣 泡 分 布 狀 態(tài) 等 諸 多 因 素 有 關 ，根 據 氣 泡 體 的 狀 態(tài) ， 發(fā) 泡 成 型 方 法 分 為 ： 本 體 成 型 板 狀 成 型 模 狀 成 型 按 制 造 方

55、法 可 分 為 連 續(xù) 法 間 歇 法 PROFESIONAL上海同價發(fā) 泡 塑 料 發(fā) 泡 所 用 氣 體 大 部 都 由 發(fā) 泡 劑 來 產 生 ， 個 別 也有 將 氣 體 壓 縮 或 含 浸 到 塑 料 中 去 ， 在 加 熱 或 釋 壓情 況 下 ， 使 氣 體 膨 脹 進 而 使 塑 料 發(fā) 泡 的 方 法 。 幾乎 所 有 的 塑 料 都 可 以 發(fā) 泡 加 工 ， 最 常 用 的 發(fā) 泡 塑料 有 PU、 PVC、 PS、 PE、 PP等 。 PROFESIONAL上海同價 PROFESIONAL上海同價隨 堂 試 題 寫 出 5種 塑 料 制 品 成 型 工 藝 名 稱 ？ （ 15分 鐘 ）1 熱 成 型 工 藝 2 注 射 成 型3 擠 出 成 型 4 吹 塑 成 型5 搪 塑 成 型 6 低 壓 成 型7 反 應 注 射 成 型 8 結 構 反 應 注 射 成 型9 旋 轉 成 型 10 纏 繞 和 噴 射 成 型11 粉 末 成 型 12 流 涎 成 型13 壓 延 成 型 14 發(fā) 泡 塑 料 PROFESIONAL上海同價 培 訓 導 師 ：培 訓 日 期 ：致謝