塑料制品的成型工艺

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1、PROFESIONAL上海同价培 训 时 间 ： 2010.06.01. 约 1.5课 时塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价培 训 提 纲1 热 成 型 工 艺 2 注 射 成 型3 挤 出 成 型 4 吹 塑 成 型5 搪 塑 成 型 6 低 压 成 型7 反 应 注 射 成 型 8 结 构 反 应 注 射 成 型9 旋 转 成 型 10 缠 绕 和 喷 射 成 型11 粉 末 成 型 12 流 涎 成 型13 压 延 成 型 14 发 泡 塑 料 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品

2、的 成 型 工 艺 大 家 知 道 ， 汽 车 使 用 塑 料 可 以 减 轻 质 量 （ 零 部 件 约 40% ）、 制 造 成 本 低 、 性 能 优 异 、 功 能 广 泛 ， 能 使 汽 车 在 轻 量 化 、安 全 性 和 制 造 成 本 诸 方 面 获 得 更 大 的 突 破 ； 塑 料 的 使 用 量 迅速 上 升 ， 即 节 约 了 燃 料 ， 又 减 少 了 排 放 。 目 前 发 达 国 家 车 用 塑 料 已 占 塑 料 总 消 耗 量 的 7%以 上 ， 不 久的 将 来 车 用 塑 料 的 用 量 可 能 达 到 10% 11%。 随 着 汽 车 轻 量 化的 发

3、展 趋 势 ， 预 计 到 2030年 ， 发 达 国 家 汽 车 平 均 塑 料 用 量 将达 到 500kg以 上 。 车 用 塑 料 今 后 的 发 展 方 向 一 方 面 是 开 发 结构 件 、 外 装 件 用 的 增 强 塑 料 、 工 程 塑 料 、 高 性 能 复 合 材 料 ；另 一 方 面 ， 车 用 塑 料 零 部 件 将 呈 现 模 块 化 供 应 、 专 业 化 生 产、 技 术 含 量 更 高 趋 势 发 展 ， 同 时 对 材 料 的 可 回 收 性 要 求 更 高 。 下 面 就 汽 车 用 塑 料 制 品 常 用 的 成 型 工 艺 作 简 单 介 绍 。 P

4、ROFESIONAL上海同价一 热 成 型 制 品 成 型 工 艺1 热 成 型 加 工1.1 热 成 型 方 法1.1.1 加 工 方 法1.1.2 设 备 和 模 具1.2 热 成 型 工 艺1.2.1 制 品 收 缩1.2.2 尺 寸 精 度1.2.3 切 边1.3 片 状 膜 塑 料 1.3.1 GMT热 塑 性 塑 料1.3.2 SMC热 固 性 塑 料1.4 团 状 膜 塑 料2 热 成 型 制 品 设 计2.1 结 构 设 计2.2 引 伸 比 的 预 测 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 热 成 型 是 利 用 塑 料 片 材 ， 制 造 敞 口

5、 壳 体 制 品 的 一种 方 法 。 将 塑 料 片 材 裁 成 一 定 尺 寸 加 热 软 化 ， 借助 片 材 两 边 的 气 压 差 或 机 械 压 力 ， 使 其 变 形 后 覆贴 在 特 定 的 模 具 轮 廓 面 上 ， 再 经 冷 却 定 型 ， 并 切边 修 整 而 成 。 热 成 型 工 艺 是 制 造 塑 料 制 品 的 主 要 方 法 之 一 ， 近年 来 发 展 较 快 。 它 包 括 制 品 设 计 ， 片 材 提 供 和 加热 ， 成 型 模 具 的 设 计 和 应 用 ， 真 空 吸 塑 技 术 ， 相应 的 成 套 机 械 设 备 ， 制 品 成 型 后 的

6、剪 切 ， 废 边 的回 收 利 用 等 。 现 侧 重 介 绍 制 品 加 工 和 工 艺 设 计 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1 热 成 型 加 工 我 们 主 要 介 绍 热 成 型 方 法 、 成 型 工 艺 条 件和 片 材 的 加 工 ， 以 了 解 热 成 型 制 品 的 生 产过 程 和 产 品 性 能 。 1.1 热 成 型 方 法 1.1.1 加 工 方 法 塑 料 片 材 的 成 型 方 法 目 前 有 几 十 种 之 多 。以 成 型 动 力 可 分 为 两 大 类 ： 即 模 压 法 和 差压 法 。 PROFESIONAL上

7、海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 模 压 法 又 可 根 据 凸 模 和 凹 模 的 成 型 作 用 分 为 ： 单 凸 模 成 型 单 凹 模 成 型 凹 凸 模 成 型 差 压 法 可 分 为 ： 真 空 吸 引 法 压 缩 空 气 成 型 法 许 多 热 成 型 方 法 ， 都 是 以 上 几 种 基 本 成 型方 法 的 组 合 和 改 进 。 下 面 分 别 介 绍 几 种 典 型的 热 成 型 方 法 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 模 压 法是 将 粉 状 料 、 固 状 料、 片 状 模 塑 料 或 团 状模 塑 料 放 入 模 腔

8、 内 ，再 在 压 机 上 加 压 、 加热 即 可 制 成 制 品 的 加工 方 法 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 单 凸 模 成 型 是 先 将 板 材 夹 持 在 凸 模 上 方 一 定 的 高 度 位 置 进 行 辐射 加 热 ； 一 旦 板 材 达 到 预 定 加 热 温 度 ， 则 由 压 环 带动 板 材 向 下 移 动 ， 或 启 动 模 具 上 升 运 动 ， 以 使 凸 模强 制 板 材 发 生 一 定 程 度 的 塑 性 变 形 ； 当 压 环 与 模 具接 触 后 ， 停 止 两 者 的 相 对 运 动 ， 同 时 用 真 空 泵

9、 将 空气 抽 取 干 净 ， 于 是 板 材 在 大 气 压 力 下 继 续 进 行 塑 性变 形 ， 直 到 完 全 贴 靠 在 凸 模 型 面 上 。 凸 模 真 空 成 型 可 以 用 来 生 产 深 度 尺 寸 较 大 的 薄 壁 制品 （ 深 度 与 径 向 尺 寸 比 可 达 1 1甚 至 1.5 1）， 并 可 得 到 比 较 准 确 的 内 部 形 状 和 尺 寸 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 单 凹 模 成 型 是 用 压 环 将 板 材 夹 持 固 定 在 凹 模 上

10、 端 的 一定 高 度 位 置 进 行 辐 射 加 热 ； 当 板 材 达 到 预 定加 热 温 度 时 ， 移 动 加 热 器 ， 停 止 加 热 ， 同 时用 真 空 泵 将 空 气 抽 取 干 净 ， 于 是 板 材 将 在 大气 压 力 下 发 生 塑 性 变 形 ， 直 到 完 全 贴 靠 在 凹模 型 面 上 。 凹 模 真 空 成 型 主 要 适 用 于 径 向 尺 寸 较 大 而深 度 尺 寸 较 小 （ 通 常 小 于 50mm） 的 塑 料 制 品， 并 可 以 得 到 比 较 准 确 的 外 部 形 状 和 尺 寸 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成

11、 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 凹 凸 模 成 型 凹 模 与 凸 模 的 成 型 也 叫 对 模 成 型 ， 可 视 为 一种 经 过 改 进 的 凸 模 真 空 成 型 方 法 。 采 用 模 压 作用 使 片 材 成 型 。 先 将 片 材 夹 持 于 两 模 之 间 ， 并用 可 移 动 式 加 热 器 对 其 加 热 达 到 所 需 温 度 。 由压 机 使 凹 凸 两 半 模 合 拢 ， 并 施 加 一 定 压 力 。 冷却 定 型 后 开 模 ， 取 出 制 品 。 此 种 对 模 成 型 的 制品 形 状 和 尺 寸 准 确 性

12、较 好 ， 适 宜 有 花 纹 图 案 的制 品 成 型 。 可 以 加 工 形 状 结 构 较 为 复 杂 的 制 品 。制 品 壁 厚 取 决 于 凹 模 和 凸 模 间 的 成 型 间 隙 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 柱 塞 加 压 真 空 成 型 可 视 为 一 种 经 过 改 进 的 凹 模 真 空 成 型 方 法 。 与 凹模 真 空 成 型 相 比 ， 柱 塞 对 板 材 起 到 了 加 压 作 用 ， 板材 在 其 未 贴 靠 凹 模 型 面 之 前 ， 各 处 变 形

13、程 度 将 会 比单 纯 的 凹 模 真 空 成 型 来 的 均 匀 ， 所 以 将 有 可 能 在 板材 内 保 留 较 大 的 塑 性 变 形 能 力 ， 以 供 最 后 贴 靠 凹 模型 面 使 用 ， 故 可 克 服 单 纯 的 凹 模 真 空 成 型 之 缺 陷 ，以 用 来 成 型 深 度 较 大 的 制 品 。 但 应 注 意 ， 使 用 这 种方 法 时 ， 制 品 内 表 面 将 会 残 留 柱 塞 加 压 的 痕 迹 ， 有损 其 内 表 面 质 量 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成

14、型 工 艺 真 空 吸 引 法 （ 例 ： 真 空 吸 塑 成 型 ） 真 空 吸 引 法 是 将 塑 料 片 材 经 加 热 软 化 后 置 于模 上 ， 通 过 模 型 上 的 排 气 小 孔 ， 把 塑 料 片 材 与模 型 之 间 的 空 气 由 真 空 泵 排 除 干 净 ， 是 软 化 的片 材 吸 附 到 模 型 上 ， 经 冷 却 定 型 而 制 成 制 品 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 压 缩 空 气 成 型 法 利 用 压 缩 空 气 吹 入 模 具 ， 迫 使 加热 软 化 后 的 塑 料 板 材 塑 性 膨 胀 变 形（ 表 面

15、积 增 大 、 厚 度 减 薄 ） 并 贴 靠在 模 具 型 面 上 ， 转 变 成 塑 料 制 品 的加 工 方 法 称 为 压 缩 空 气 成 型 法 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价双 片 复 合 差 压 热 成 型 方 法 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺1.1.2 设 备 和 模 具 加 热 的 方 法 很 多 ， 常 见 的 有 红 外 辐 射 加 热 、 热 空气 对 流 加 热 、 电 热 板 传 导 加 热 等 。 电 热 板 传 导 加热 为 直 接 接 触 加 热 。 要

16、防 止 片 材 有 温 度 差 异 ， 造 成成 型 中 非 均 匀 延 伸 ， 使 制 品 壁 厚 不 均 而 报 废 ， 片 材温 度 控 制 在 5 之 内 较 好 ， 而 且 在 成 型 之 前 温 度下 降 不 超 过 5 ， 必 须 配 置 片 材 的 提 取 装 置 。 生 产 中 单 纯 抽 真 空 ， 能 在 片 材 两 边 形 成 一 定 的 压差 （ 70 90k ） 。 真 空 度 通 常 为 500 600mmHg， 即 （ 0.67 0.8） 热 成 型 吹 胀 用 压 缩空 气 一 般 不 大 于 0.4M PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型

17、 工 艺 热 成 型 设 备 主 要 为 真 空 吸 塑 设 备 ， 可 分 为 ： 1) 加 热 系 统 2) 真 空 系 统 3) 气 动 夹 具 系 统 4) 液 压 系 统 5) 冷 却 系 统 6) 电 气 控 制 系 统 热 成 型 设 备 主 要 技 术 参 数 ： 有 效 成 型 面 积 加 热 板 材 厚 度 最 大 吸 塑 深 度 炉 内 加 热 温 度 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 热 成 型 模 具 材 料 主 要 有 两 大 类 。 （ 1） 金 属 模 ： 钢 材 、 铝 合 金 、 铜 合 金 其 表 面 可 以 镀 铬 或 镀

18、 镍 。 适 用 于 产 品 要 求 精 度高 、 制 造 数 量 比 较 大 的 品 种 。 （ 2） 非 金 属 模 ： 有 用 优 质 硬 木 制 造 ， 也 有 用 石 膏浇 铸 ， 表 面 涂 漆 。 它 们 的 导 热 性 很 差 。 适 用 于 研制 新 产 品 和 小 批 量 生 产 的 品 种 。 还 有 特 种 塑 料 模 ， 是 用 环 氧 树 脂 或 硬 质 聚 氨 酯 浇铸 成 型 。 它 们 可 以 添 加 多 种 填 料 改 善 性 能 ， 也 可镶 嵌 冷 却 管 道 。 故 较 为 耐 用 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺

19、由 于 热 成 型 方 法 的 不 同 ， 相 应 模 具 结 构 各不 相 同 。 一 般 成 型 尺 寸 的 预 测 计 算 较 为 困难 ， 片 材 的 边 缘 要 夹 紧 密 封 ， 还 要 控 制 好模 具 的 温 度 ； 做 好 真 空 吸 塑 系 统 的 设 计 计算 ， 布 置 好 抽 气 孔 和 定 孔 径 等 。 1.2 热 成 型 工 艺 了 解 热 成 型 的 收 缩 、 制 品 的 精 度 和 切 边 ，有 助 于 制 品 设 计 。 表 1介 绍 几 种 塑 料 的 工 艺特 性 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIO

20、NAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.2.1 制 品 收 缩 热 成 型 制 品 有 较 大 的 后 期 收 缩 。 成 型 塑 件约 有 50%的 收 缩 量 是 在 模 内 冷 却 时 产 生 的 。 由于 模 具 温 度 较 高 ， 塑 料 件 在 脱 模 后 冷 却 至 室温 ， 约 有 25%的 收 缩 量 。 其 余 25%是 在 24h内 的后 期 收 缩 。 而 且 ， 在 凹 模 上 成 型 的 塑 料 件 收缩 率 比 凸 模 上 成 型 要 大 25% 50%。 如 聚 烯 烃类 的 PE和 PP， 凸 模 成 型 时 收 缩 率 为 1.0%5.0%，

21、凹 模 成 型 时 的 收 缩 率 为 3.0% 6.0%。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.2.2 尺 寸 精 度 加 热 的 片 材 在 成 型 中 有 无 约 束 的 拉 伸 过 程 ，其 间 有 下 垂 现 象 。 在 单 凹 模 成 型 的 冷 却 收 缩时 ， 原 覆 贴 的 制 品 会 与 型 腔 表 面 间 产 生 间 隙 ，加 上 脱 模 后 有 较 大 冷 却 和 后 期 收 缩 。 热 成 型制 品 的 收 缩 和 变 形 ， 比 注 射 塑 料 件 大 。 另 外 ，薄 壳 的 热 成 型 制 品 在 使 用 过 程 中 ， 形 状

22、 和 尺寸 受 气 温 和 环 境 变 化 影 响 而 很 不 稳 定 。 因 此 ，热 成 型 制 品 不 能 作 精 密 制 件 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.2.3 切 边 被 成 型 的 片 材 周 围 要 夹 持 和 压 紧 。 工 艺设 计 时 应 留 有 所 需 边 缘 宽 度 。 制 品 硬 化 后 ，这 部 分 周 围 要 切 除 。 大 批 量 生 产 时 ， 要 用专 门 设 计 和 制 造 的 冲 裁 模 ， 以 凸 模 和 凹 模组 成 的 刀 刃 剪 切 周 边 。 用 冲 裁 模 也 可 冲 孔和 切 槽 。 小 批 量

23、 生 产 的 塑 料 件 可 用 铣 刀 铣削 。 对 发 泡 制 品 ， 可 用 电 热 细 丝 熔 割 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺1.3 片 状 膜 塑 料1.3.1 GMT热 塑 性 塑 料1.3.1.1 塑 料 片 材 是 在 加 热 温 度 下 具 有 良 好 延 伸 性 能 的 热塑 性 塑 料 ， 凡 是 能 制 成 片 材 的 塑 料 都 可 以 热成 型 。 常 用 热 塑 性 材 料 有 硬 聚 氯 乙 烯 、 聚 乙烯 与 发 泡 聚 乙 烯 、 抗 冲 聚 苯 乙 烯 、 聚 丙 烯 和ABS等 。 表 3列 出 了 各 种 热

24、 塑 性 成 型 塑 料 片 材， 并 介 绍 了 它 们 热 成 型 的 温 度 特 性 ， 以 及 有关 热 性 能 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 供 热 成 型 的 热 塑 性 片 材 通 常 为 1 3mm厚 ，经 引 申 变 薄 制 品 的 壁 厚 可 以 很 薄 ， 制 品 的 面积 可 达 数 平 方 米 。 对 热 成 型 塑 料 片 材 的 性 能 要 求 ， 因 制 品 使用 场 合 不 同 各 有 所 侧 重 。 一 般 包 装 用 需 要 透明 性 较 好 、 防

25、水 、 和 热 焊 性 能 等 。 食 品 包 装更 要 求 无 味 、 无 臭 、 无 毒 和 耐 腐 蚀 ， 有 的 还要 求 耐 热 、 耐 水 和 蒸 汽 。 作 为 汽 车 装 饰 件 用材 料 ， 首 先 要 求 聚 合 物 必 须 具 备 低 收 缩 性 ，还 应 有 耐 水 、 涂 漆 牢 固 等 各 种 性 能 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 GMT熔 融 浸 渍 工 艺 是 最 常 用 的 一 种 成 型 工艺 ， 是 将 两 层 玻 璃 纤 维 毡 压 合 在 三 层 PP中， 中 间 是 熔 融 的 PP， 最 外 层 可 以 是

26、薄 膜 ， 也 可 以 是 熔 融 的 PP， 该 夹 层 结 构 在 高 于PP熔 融 的 温 度 条 件 下 加 压 然 后 冷 却 ， 最 后裁 割 。 熔 融 时 ， 毛 毡 是 最 关 键 的 因 素 。 如果 对 流 动 要 求 不 高 ， 则 可 用 短 切 毡 或 连 续毡 ， 如 果 有 最 佳 的 流 动 要 求 时 ， 就 需 要 一种 用 玻 璃 纤 维 粗 纱 特 制 的 编 织 毡 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.3.1.2 成 型 工 艺 GMT是 冲 压 成 型 的 玻 璃 纤 维 毡 增 强 的 热 塑性 塑 料 ，

27、相 当 于 热 固 性 SMC的 热 塑 性 片 材 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 湿 法 造 纸 工 艺 湿 法 造 纸 工 艺 是 在 造 纸 技 术 基 础 上 发 展 起 来 的 ，它 是 把 长 度 在 6 25mm之 间 的 玻 璃 纤 维 分 散 于 水 中， 加 入 PP粉 末 和 一 种 乳 液 ， 这 些 组 分 悬 浮 于 水 中 ，加 入 絮 凝 剂 后 ， 使 粉 末 和 乳 液 凝 结 ， 在 液 压 成 型 屏筛 上 分 离 出 来 ， 形 成 的 毡 在 高 于 聚 丙 烯 熔 融 的 温 度下 压 紧 ， 使 之 融 合

28、 在 一 起 。 该 工 艺 还 可 以 生 产 长 玻璃 纤 维 热 塑 性 片 材 ， 玻 璃 纤 维 的 （ 长 度 直 径 ） 大于 500mm， 并 涂 以 特 制 的 胶 黏 剂 。 用 湿 法 生 产 的 片材 纤 维 分 散 均 匀 ， 树 脂 含 量 容 易 控 制 。 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺1.3.2 SMC热 固 性 塑 料 许 多 新 的 塑 料 成 型 工 艺 都 是 在 汽 车 工 业 的推 动 下 开 发 的 ， 在 竞 争 激 烈 的 今 天 ， 只 有不

29、 断 创 性 ， 开 发 出 新 的 塑 料 成 型 加 工 工 艺， 才 能 满 足 汽 车 轻 量 化 的 需 求 ， 才 能 在 未来 的 市 场 竞 争 中 占 有 更 多 的 份 额 。 不 掌 握特 殊 的 新 工 艺 、 新 技 术 ， 企 业 就 没 有 前 途。 随 着 新 的 工 艺 开 发 和 应 用 技 术 研 究 的 深入 ， SMC成 型 工 艺 必 将 在 汽 车 用 塑 料 成 型加 工 领 域 中 得 到 越 来 越 广 泛 的 应 用 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 SMC是 把 低 黏 度 的 树 脂 化 合 物 浸

30、到 玻 璃 纤维 中 ， 而 制 成 的 连 续 片 状 预 成 型 材 料 。 玻璃 纤 维 切 成 短 纤 维 之 后 ， 落 在 塑 料 薄 膜 上成 为 片 状 的 垫 ， 也 可 直 接 使 用 玻 璃 纤 维 毡垫 。 浸 渍 用 树 脂 含 有 增 稠 剂 ， 把 黏 度 调 整到 成 型 时 可 以 流 动 的 程 度 。 这 种 方 法 不 采用 混 炼 ， 而 是 直 接 把 树 脂 浸 到 玻 璃 纤 维 垫中 ， 因 而 纤 维 不 受 破 坏 ， 强 度 比 较 高 。 另外 ， SMC材 料 制 成 片 状 ， 有 利 于 模 压 成 型 ，可 以 提 高 生 产

31、率 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.3.2.1 主 要 原 材 料 SMC材 料 的 主 要 原 料 有 不 饱 和 聚 酯 、 玻 璃 纤 维 、 填 充 剂， 此 外 必 不 可 少 的 是 增 塑 剂 、 引 发 剂 、 内 脱 模 剂 ， 有 时 还根 据 设 计 需 要 添 加 颜 料 、 界 面 活 性 剂 、 偶 联 剂 等 。 总 体 上讲 ， 由 一 定 长 度 的 玻 璃 纤 维 、 粒 状 填 充 剂 和 聚 酯 树 脂 三 要素 结 合 而 成 。 在 三 要 素 中 树 脂 含 量 应 占 30 35 ， 以 便充 分 的 润

32、 湿 玻 璃 纤 维 和 填 充 剂 ； 其 余 65 70 是 增 强 材料 和 填 充 材 料 ， 其 中 ， 玻 璃 纤 维 含 量 为 30 ， 填 充 剂 为 35 40 。 玻 璃 纤 维 含 量 高 时 ， 可 以 得 到 高 强 度 、 高 弹 性模 量 的 材 料 ， 但 流 动 性 差 ， 表 面 不 光 洁 。 填 充 剂 含 量 高 时， 流 动 性 增 加 ， 得 到 表 面 粗 糙 度 较 好 的 产 品 ， 但 强 度 低 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.3.2.2 制 造 工 艺 在 制 造 SMC材 料 时 ， 上 述

33、 各 种 原 料 分 为 两大 类 ， 也 就 是 说 ， 除 玻 璃 纤 维 和 增 稠 剂 外， 其 他 组 分 均 匀 混 合 成 糊 剂 ， 为 防 止 粒 子二 次 凝 集 ， 最 好 使 用 高 速 透 平 式 搅 拌 机 。由 A、 B两 个 组 分 构 成 低 收 缩 树 脂 时 要 保 证两 个 组 分 的 均 匀 分 散 。 把 增 稠 剂 加 到 混 合物 中 ， 其 黏 度 开 始 上 升 ， 因 此 加 完 增 稠 剂的 树 脂 糊 最 好 在 30分 钟 内 用 完 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 SMC的 制 造 过 程 如

34、下 图 所 示 。 在 两 张 内 侧 涂有 树 脂 的 PE薄 膜 中 间 加 入 玻 璃 纤 维 ， 接 着 通 过压 辊 把 树 脂 复 合 物 浸 渍 到 玻 璃 纤 维 毡 中 去 。 为把 树 脂 均 匀 的 涂 覆 在 薄 膜 上 ， 应 备 有 刮 板 。 制好 的 SMC片 材 厚 为 2 4mm， 单 位 面 积 质 量 为 3 5 。 将 浸 渍 好 的 SMC片 材 卷 起 来 ， 经 过 一定 的 熟 化 后 使 用 。 为 使 树 脂 均 匀 的 浸 透 玻 璃 纤维 毡 垫 ， 树 脂 的 黏 度 不 能 太 高 ， 玻 璃 纤 维 厚 度也 不 允 许 太 厚

35、。 因 此 受 到 SMC材 料 厚 度 的 限 制 ，在 制 造 某 些 汽 车 零 件 时 ， 需 两 层 甚 至 三 层 重 叠起 来 模 压 成 型 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 TMC的 制 造 过 程 比 SMC多 了 一 个 混 合 树 脂 和玻 璃 纤 维 的 捏 合 辊 。 切 断 的 玻 璃 纤 维 和 树 脂首 先 通 过 捏 合 辊 均 匀 混 合 ， 混 合 后 的 复 合 物被 离 心 式 刮 胶 辊 分 散 到 下 部 托 带 上 的 PE薄 膜上 ， 上 面 再

36、 盖 一 层 PE薄 膜 后 ， 用 压 紧 辊 压 紧成 一 定 规 格 的 板 材 ， 其 厚 度 取 决 于 上 面 供 给的 料 量 和 托 带 前 进 的 速 度 。 由 于 TMC采 用 混合 而 不 是 浸 渍 的 方 法 ， 因 此 可 以 使 用 高 黏 度的 树 脂 （ 4000Pa.s） ， 而 SMC最 高 允 许 使 用黏 度 为 100 150Pa.s的 树 脂 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 1.4 BMC团 状 膜 塑 料 团 状 膜 塑 料 （ BMC ）

37、是 利 用 捏 合 机 将 树 脂 糊 与 短切 纤 维 （ 长 3 12mm） 充 分 搅 拌 、 浸 渍 ， 成 为 用 于干 法 模 塑 或 注 射 模 塑 工 艺 的 半 成 品 松 散 模 塑 料 。 团 状 膜 塑 料 （ BMC ） 主 要 由 不 饱 和 聚 酯 、 玻 璃 纤维 、 填 充 剂 （ 碳 酸 钙 等 ） 、 增 稠 剂 （ 氢 氧 化 镁 ）低 收 缩 树 脂 （ PMMA等 热 塑 性 塑 料 ） 等 组 成 的 团 状 成型 材 料 ； 片 状 膜 塑 料 （ SMC） 与 团 状 膜 塑 料 （ BMC ） 不 同 的 是 玻 璃 纤 维 用 量 多 ，

38、填 充 剂 用 量 少 ， 纤 维强 度 损 失 小 ， 但 没 有 团 状 膜 塑 料 成 型 方 便 的 优 点 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 2 热 成 型 制 品 设 计 热 成 型 制 品 的 大 小 和 壁 厚 的 适 应 性 强 ， 因此 应 用 范 围 广 泛 。 由 于 热 成 型 所 需 压 力 不 大， 设 备 投 资 小 。 其 设 备 成 本 是 注 射 设 备 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 产 的 热 成 型 制品 成 本

39、低 ， 效 率 高 。 尽 管 常 见 的 热 成 型 制 品结 构 并 不 复 杂 ， 但 成 型 制 品 的 壁 厚 和 片 坯 厚度 的 预 测 性 设 计 计 算 是 相 当 困 难 的 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 2.1 结 构 设 计 热 压 成 型 制 品 种 类 很 多 ， 小 的 有 药 片 包装 ， 常 用 的 有 杯 、 碟 、 盘 、 箱 、 壳 、 架 、盆 ， 汽 车 装 饰 件 有 保 险 杠 、 仪 表 板 、 门 内护 板 、 侧 围 护 板 、 顶 盖 护 面 、 地 毯 等 。 制品 结 构 设 计 应 满 足 产

40、 品 的 使 用 功 能 性 和 热成 型 工 艺 可 行 性 的 要 求 。 表 5是 常 见 的 一 些结 构 设 计 的 改 进 意 见 。 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价热 成 型 制 品 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 2.2 引 伸 比 的 预 测 引 伸 比 是 热 成 型 制 品 形 体 设 计 的 重 要 依 据 。 只有 经 过 制 品 与 片 坯 的 引 伸 比 的 预 测 和 校 核 ， 才 能保 证 制 品 成 功 的 成 型 。 进 而 计 算 出 片

41、 坯 的 面 积 。 如 下 图 所 示 ， 在 热 成 型 制 品 工 程 计 算 中 有 三 种引 伸 比 ： 面 积 引 伸 比 线 形 引 伸 比 高 经 比 PROFESIONAL上海同价塑 料 制 品 的 成 型 工 艺 PROFESIONAL上海同价二 注 射 成 型 PROFESIONAL上海同价注 射 成 型 PROFESIONAL上海同价注 射 成 型气 体 辅 助 注 塑 成 型 的 优 点 ：1.降 低 制 品 内 应 力 。2.降 低 锁 模 力 。3.节 约 原 材 料 约 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 、 无 收 缩 痕 迹 ， 减 小 翘 曲 变 形 。6.注 塑 压 力 降 低 。7.制 品 的 强 度 和 刚 度 得 到 加 强 。8.生 产 效 率 高 。9.提 高 产 品 一 体 化 程 度 ， 简 化 结 构 。 PROFESIONAL上海同价注 射 成 型 PROFESIONAL上海同价三 挤 出 成 型 塑 料 挤 出 成 型 一 般 是 指 借 助 螺 杆 或 柱 塞 的 挤 压 作 用 ， 迫使 塑 化 好 的 塑 料 强 行 通 过 开 口 模 成 为 具 有 恒 定 截 面 的 连 续型 材 的 一 种 成 型 方 法 。 按

43、 挤 出 过 程 中 成 型 物 料 塑 化 方 式 的不 同 ， 挤 出 工 艺 可 分 为 干 法 挤 出 和 湿 法 挤 出 两 种 。 挤 出 成 型 原 理 ： 挤 出 过 程 一 般 由 物 料 塑 化 、 塑 化 物 料 通过 口 模 成 型 和 挤 出 物 料 固 化 定 型 三 阶 段 组 成 。 对 热 塑 性 塑料 干 法 挤 出 而 言 ， 固 体 物 料 （ 粉 状 或 粒 状 ） 首 先 靠 重 力 从料 斗 进 入 机 筒 内 ， 在 旋 转 螺 杆 的 作 用 下 ， 被 向 前 输 送 、 熔融 、 均 化 ， 并 沿 螺 杆 增 压 ； 熔 融 的 物 料

44、通 过 连 接 在 挤 出 机“ 头 部 ” 的 口 模 被 挤 出 ， 形 成 高 温 型 坯 ； 最 后 高 温 型 坯在 辅 助 设 备 中 被 冷 却 定 型 ， 形 成 固 定 截 面 的 制 品 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价四 吹 塑 成 型 近 年 来 ， 吹 塑 成 型 技 术 在 汽 车 制 造 业 中 的 应 用范 围 不 断 扩 大 ， 因 为 吹 塑 可 成 型 复 杂 形 状 的 制 品， 生 产 设 备 省 力 节 能 ， 塑 料 成 品 成 本 较 低 。 特 别是 汽 车 上 采 用 塑 料 制 品 ， 可 大 大 减 轻

45、汽 车 自 身 质量 ， 这 对 于 节 约 燃 料 降 低 油 耗 意 义 重 大 。 用 吹 塑成 型 工 艺 可 生 产 汽 车 暖 风 管 道 、 燃 油 箱 、 后 导 流板 等 部 件 。 吹 塑 也 称 中 空 吹 塑 ， 是 指 借 助 压 缩 空 气 的 压 力， 将 闭 合 模 具 内 处 于 熔 融 状 态 的 塑 料 型 坯 ， 吹 胀成 中 空 制 品 的 一 种 成 型 方 法 。 PROFESIONAL上海同价吹 塑 成 型 PROFESIONAL上海同价吹 塑 成 型 PROFESIONAL上海同价吹 塑 成 型 PROFESIONAL上海同价吹 塑 成 型 3

46、 多 层 吹 塑 多 层 吹 塑 是 用 注 塑 法 或 挤 出 法 制 取 的 多 层 型 坯 制造 中 空 制 品 的 吹 塑 方 法 。 例 ： 用 多 层 共 挤 吹 塑 法 生产 的 燃 油 箱 。 为 使 燃 油 箱 的 渗 漏 量 达 到 2g/ 24h的 要 求 ， 选 用多 层 共 挤 出 吹 塑 法 来 成 型 ， 即 五 层 共 挤 ： HDPE + 粘 接 剂 + PA + 粘 接 剂 + HDPE。 这 种 工 艺 要 用 3 台单 螺 杆 挤 出 机 和 一 个 五 层 共 挤 吹 塑 机 头 ， 再 加 一 台吹 塑 机 。 用 此 工 艺 制 成 的 复 合 燃

47、 油 箱 ， 其 渗 漏 量 可以 达 到 0.12 0.15g/ 24h 的 效 果 。 但 投 资 大 ， 工艺 比 较 复 杂 ， 成 本 较 高 。 主 要 用 于 中 高 档 轿 车 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价五 搪 塑 成 型 搪 塑 成 型 的 技 术 性 能 优 于 真 空 吸 塑 成 型， 与 真 空 吸 塑 成 型 不 同 的 是 表 皮 的 制 造 ，其 余 工 艺 基 本 相 同 。 主 要 设 备 由 搪 塑 加 热炉 、 成 型 模 具 、 转 台 式 浇 注 机 和 修 边 机 等组 成 。 搪 塑 成 型 机 是 整 套

48、设 备 的 关 键 。 搪塑 成 型 过 程 全 由 电 子 仪 器 自 动 控 制 。 搪 塑 成 型 工 艺 过 程 ： 模 具 涂 消 光 剂 加 热 装 入 粉 料 （ PVC ） 旋 转 冷 却 取 出 制 品 放 入 骨 架 浇 注 泡 沫 修 整 包 装 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价六 低 压 成 型 又 叫 注 射 压 制 成 型 ， 是 将 注 射 与 压 制 相 结 合的 一 种 成 型 方 法 ， 所 用 注 射 机 与 普 通 机 型 没 有太 大 的 区 别 ， 只 是 模 具 装 在 压 机 上 ， 先 将 塑 化好 的 塑 料

49、 定 量 的 注 射 到 半 开 启 的 模 具 型 腔 里 ，再 开 动 压 机 进 行 合 模 加 压 ， 在 低 压 下 ， 塑 料 均匀 的 充 满 膜 腔 ， 冷 却 后 再 开 模 取 件 。 PROFESIONAL上海同价低 压 成 型 可 复 合 面 料 的 低 压 成 型 法 这 种 方 法 适 合 薄 壁 大 型 零 件 的 制 造 ， 如 ：轿 车 车 底 护 板 、 行 李 箱 底 板 、 车 门 内 护 板等 。 在 此 法 基 础 上 ， 还 可 以 引 伸 一 种 复 合织 物 、 人 造 革 类 面 料 的 成 型 方 法 。 PROFESIONAL上海同价七

50、反 应 注 射 成 型 反 应 注 射 成 型 （ RIM） 是 将 两 种 或 两 种 以上 的 高 活 性 原 料 在 压 力 下 ， 通 过 混 合 头 撞击 混 合 后 ， 注 入 模 具 内 ， 在 发 生 化 学 反 应的 同 时 制 得 产 品 的 一 种 成 型 工 艺 过 程 。 PROFESIONAL上海同价八 结 构 反 应 注 射 成 型 结 构 反 应 注 射 成 型 是 先 将 玻 璃 纤 维 预 制 的 织 物 或 毡片 铺 垫 在 模 具 中 ， 再 将 两 种 液 体 输 送 到 混 合 头 中 混 合后 注 入 模 具 进 行 反 应 注 射 成 型 ， 从

51、 而 得 到 不 同 厚 度 的泡 沫 制 品 ， 即 PUR M。 例 ： 细 玻 纤 增 强 聚 氨 酯 成 型 。 PROFESIONAL上海同价九 旋 转 成 型 旋 转 成 型 又 称滚 塑 成 型 ， 使 用物 料 分 为 两 类 ，一 类 为 液 态 或 糊状 原 料 ， 另 一 类为 粉 料 。 液 态 或糊 状 料 的 旋 转 成型 与 离 心 浇 铸 相似 ， 粉 料 旋 转 成型 与 铸 塑 不 同 。 PROFESIONAL上海同价十 缠 绕 成 型 和 喷 射 成 型 缠 绕 成 型 和 喷 射 成 型 都 是 生 产 热 固 性 复合 塑 料 的 成 形 方 法 。

52、 PROFESIONAL上海同价十 一 粉 末 成 型 凡 利 用 粉 末 塑 料 来 制 造 制 品 的 方 法 都 可 称 为 粉末 成 型 。 通 常 有 粉 末 直 接 加 热 成 型 、 粉 料 喷 涂 再加 热 、 直 接 浸 渍 与 填 充 以 及 离 心 成 型 法 等 。 特 点 是 制 品 模 具 费 用 低 、 残 留 应 力 小 、 制 品 厚度 容 易 调 整 、 制 品 增 强 容 易 等 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价十 二 流 涎 成 型 流 涎 成 型 是 一 种 塑 料 薄 膜 生 产 方 法 。与 其 它 薄 膜 生 产

53、 方 法 比 较 ， 主 要 特 点 是薄 膜 厚 度 很 小 （ 5 10 um） 、 厚 度 偏 差不 大 （ 10 ） 、 质 地 均 匀 纯 净 ， 无残 余 应 力 、 光 亮 度 好 、 高 度 透 明 ， 多 用于 光 学 性 能 要 求 很 高 的 场 合 ， 如 电 影 胶片 、 夹 层 玻 璃 中 的 薄 膜 等 ， 但 生 产 速 度很 慢 ， 需 用 大 量 溶 剂 ， 生 产 成 本 较 高 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价十 三 压 延 成 型塑 料 压 延 成 型是 一 种 类 似 于金 属 轧 制 的 生产 加 工 方 法 ，这

54、 种 方 法 主 要用 来 生 产 塑 料薄 膜 或 塑 料 板片 材 ， 并 适 用于 大 多 数 热 塑性 非 晶 态 塑 料 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价十 四 发 泡 塑 料 发 泡 成 形 是 将 气 泡 分 散 于 塑 料 内 部 的 一 种 成 形技 术 。 发 泡 体 与 塑 料 的 性 能 、 气 泡 混 入 率 、 气 泡中 气 体 的 性 状 、 气 泡 分 布 状 态 等 诸 多 因 素 有 关 ，根 据 气 泡 体 的 状 态 ， 发 泡 成 型 方 法 分 为 ： 本 体 成 型 板 状 成 型 模 状 成 型 按 制 造 方

55、法 可 分 为 连 续 法 间 歇 法 PROFESIONAL上海同价发 泡 塑 料 发 泡 所 用 气 体 大 部 都 由 发 泡 剂 来 产 生 ， 个 别 也有 将 气 体 压 缩 或 含 浸 到 塑 料 中 去 ， 在 加 热 或 释 压情 况 下 ， 使 气 体 膨 胀 进 而 使 塑 料 发 泡 的 方 法 。 几乎 所 有 的 塑 料 都 可 以 发 泡 加 工 ， 最 常 用 的 发 泡 塑料 有 PU、 PVC、 PS、 PE、 PP等 。 PROFESIONAL上海同价 PROFESIONAL上海同价随 堂 试 题 写 出 5种 塑 料 制 品 成 型 工 艺 名 称 ？ （ 15分 钟 ）1 热 成 型 工 艺 2 注 射 成 型3 挤 出 成 型 4 吹 塑 成 型5 搪 塑 成 型 6 低 压 成 型7 反 应 注 射 成 型 8 结 构 反 应 注 射 成 型9 旋 转 成 型 10 缠 绕 和 喷 射 成 型11 粉 末 成 型 12 流 涎 成 型13 压 延 成 型 14 发 泡 塑 料 PROFESIONAL上海同价 培 训 导 师 ：培 训 日 期 ：致谢