熔融挤压成型
聚合物加工原理
聚合物加工原理聚合物是一种常见的材料，广泛用于各个领域，如塑料制品、纺织品、医用材料等。
聚合物加工是将聚合物材料通过热、力、机械等加工方式，将其改变为需要的形状和结构的过程。
本文将介绍聚合物加工的原理及常见的加工方法。
一、聚合物本质上是由大量单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。
聚合物加工的原理是通过加热和加压来改变聚合物分子链的排列方式，从而改变聚合物的形状和性能。
聚合物材料通常以树脂的形态存在，树脂在加工过程中会经历熔融、流动、固化等阶段。
在加工中，将聚合物树脂加热到足够的温度使其熔化，然后将熔化的聚合物注入模具中，通过机械力或其他手段使其形成所需的形状，随后冷却固化。
聚合物加工的主要原理包括：1. 熔融：将聚合物加热至其熔点以上，使其转变为可流动的液体状态。
在熔融状态下，聚合物分子链之间的相互作用力减弱，分子链可以通过流动重新排列。
2. 流动：将熔融的聚合物注入到模具中，通过施加压力或其他力量使其形成所需的形状。
在流动过程中，聚合物分子链在施加的力下发生位移和变形。
3. 固化：冷却并固化聚合物，将其固定在所需的形状和结构中。
聚合物冷却后，分子链重新排列，形成固态结构，从而保持所需的形状。
二、聚合物加工方法聚合物加工有多种方法，常见的包括注塑、挤出、吹塑、压延、成型等。
1. 注塑：注塑是将熔融状态的聚合物注入到模具中，通过压力使其填充模腔并冷却固化。
注塑广泛应用于塑料制品的生产，如塑料盒、塑料椅等。
2. 挤出：挤出是将熔融的聚合物通过挤压机挤出成连续的均匀断面形状，然后通过冷却固化。
挤出常用于生产塑料管材、薄膜等。
3. 吹塑：吹塑是将熔融的聚合物注入到模具中，在模具内吹气使其膨胀成空心形状，并冷却固化。
吹塑常用于生产塑料瓶、塑料容器等。
4. 压延：压延是将熔融的聚合物放置在两个辊子之间，通过压力使其变薄并冷却固化。
压延广泛应用于塑料薄膜的制备。
5. 成型：成型是将熔融的聚合物材料倒入开放式模具中，通过压力或其他手段使其形成所需的形状，并冷却固化。
挤出成型和注塑成型的区别和联系
挤出成型和注塑成型的区别和联系在塑料加工领域，挤出成型和注塑成型是两种常见的塑料成型工艺。
它们各有特点，适用于不同类型的塑料制品生产。
本文将对挤出成型和注塑成型进行比较，分析它们的区别和联系。
挤出成型挤出成型是一种利用挤出设备将加热熔融塑料料料挤压通过模具成型的工艺。
挤出成型适用于生产空心截面的塑料制品，如塑料管材、板材、型材等。
在挤出成型过程中，塑料粒料在高温下先加热熔融，然后通过螺杆挤出机器被挤压出来，通过模具冷却后成型。
挤出成型的优点在于生产效率高、成本低、可以连续生产大量制品。
同时，挤出成型还可以生产复杂的截面结构，适用范围广泛。
注塑成型注塑成型是一种利用注塑机将高温熔融的塑料料料注入模具中成型的工艺。
注塑成型适用于生产封闭结构的塑料制品，如塑料零件、壳体等。
在注塑成型过程中，塑料粒料经加热熔融后通过射出系统注入模具，冷却后成型。
注塑成型的优点在于制品尺寸精度高、表面光洁、生产周期短、适用于小批量生产。
注塑成型还可以生产复杂的结构，精度要求高的塑料制品。
挤出成型和注塑成型的区别1.成型工艺不同：挤出成型是通过挤出加热熔融的塑料料料挤压模具形成制品，而注塑成型是通过注射加热熔融的塑料料料注入模具形成制品。
2.适用范围不同：挤出成型适用于生产空心截面的塑料制品，注塑成型适用于生产封闭结构的塑料制品。
3.生产效率不同：挤出成型适用于大批量连续生产，生产效率高；注塑成型适用于小批量生产，制品尺寸和精度要求高。
4.产品特点不同：挤出成型制品常为长条状或截面类，注塑成型制品常为封闭塑件或精密器件。
挤出成型和注塑成型的联系尽管挤出成型和注塑成型有着明显的区别，但它们也有一些联系点：1.塑料材料相同：挤出成型和注塑成型都是利用熔融后的塑料原料进行成型，所使用的塑料材料可能是相同的。
2.后处理工艺相似：挤出成型和注塑成型在成型后都需要进行一定的后处理工艺，如切割、去毛刺、打磨等，以满足制品的质量要求。
3.在某些制品上可互相替代：在一些特定情况下，挤出成型和注塑成型也可以相互替代，根据制品的形状、尺寸和数量来选择合适的生产工艺。
增材制造技术实训 PPT课件项目4 熔融挤压成形技术(FDM)
▪ (2) ABS-M30™树脂 ABS-M30™塑料配方是FDM工艺中常用的塑料配方，专用于Fortus™系列的3D打印机。此 材料配方也称为ABS plus™，适用于Dimension®系列3D打印机。用ABS-M30比ABSplus生产的零件强度更高、 更坚韧。
▪ (3) ABS-ESD7 这款材料可防止静电积聚，因此适合于静电荷可能损坏产品、损害性能或导致爆炸的应用。如 电子元件的托架和收纳器、电子装配元件的固定装置、生产线和输送机零件、电子产品外壳、电子包装材料等。 ABS-ESD7还可消除颗粒（如灰尘或粉末）的吸引和积聚；也可避免吸附雾化液体，因此有助于制作药物吸入器 ，确保患者输送完整的药物剂量。且其所有机械性能均在ABS-M30额定值的5%以内。
z 4.2 材料简介
▪ (6) ASA(通用热塑性塑料) 与ABS相比，ASA具有更佳的机械性能，并且有着一个重 要区别：UV稳定性。ASA可构建抗紫外线的零件，不会因为长期暴露于阳光而降解。 ASA易用且可靠，是用于汽车零件、运动用品、户外功能性原型制作以及面向户外基础 设施和商业用途（如电气外壳）的最终使用零件的理想选择。ASA具有优异的机械性能 和美观度，非常适合通用原型制作。
快速成型实验-指导书
快速成型实验指导书1、实验目的1）掌握快速成形的基本理论；2）了解快速成形工艺方法种类及特点；3）掌握快速成形设备操作方法。
2、快速成型技术的原理及应用快速成型属于离散／堆积成型。
它从成型原理上提出一个全新的思维模式三维模型，即将计算机上制作的零件三维模型，进行网格化处理并存储，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，由成型头在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维坯件，然后进行坯件的后处理，形成零件。
目前RP技术的发展水平而言，在国内主要是应用于新产品（包括产品的更新换代）开发的设计验证和模拟样品的试制上，即完成从产品的概念设计（或改型设计）--造型设计--结构设计--基本功能评估--模拟样件试制这段开发过程。
对某些以塑料结构为主的产品还可以进行小批量试制，或进行一些物理方面的功能测试、装配验证、实际外观效果审视，甚至将产品小批量组装先行投放市场，达到投石问路的目的。
快速成型的应用主要体现在以下几个方面：（1）新产品开发过程中的设计验证与功能验证。
RP技术可快速地将产品设计的CAD模型转换成物理实物模型，这样可以方便地验证设计人员的设计思想和产品结构的合理性、可装配性、美观性，发现设计中的问题可及时修改。
如果用传统方法，需要完成绘图、工艺设计、工装模具制造等多个环节，周期长、费用高。
如果不进行设计验证而直接投产，则一旦存在设计失误，将会造成极大的损失。
（2）可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传，对有限空间的复杂系统，如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计，将大大降低此类系统的设计制造难度。
对于难以确定的复杂零件，可以用RP，技术进行试生产以确定最佳的合理的工艺。
此外，RP原型还是产品从设计到商品化各个环节中进行交流的有效手段。
比如为客户提供产品样件，进行市场宣传等，快速成型技术已成为并行工程和敏捷制造的一种技术途径。
挤出成型法
挤出成型法在工业生产中，挤出成型法是一种常见的工艺方法，用于制造各种不同形状和尺寸的产品。
这种方法通过将材料塑料化然后挤压出来，使得材料能够在模具中形成所需的形状。
挤出成型法被广泛应用于塑料、橡胶、金属等材料的加工领域，为生产高质量、高效率的制品提供了重要支撑。
在挤出成型法中，首先需要将原材料经过一定的处理使之具有一定的粘性和流动性，以便在挤出机中顺利进行挤出操作。
然后，将处理后的材料加热至一定温度，使其变成熔融状态。
接着，将熔融的材料送入挤出机的进料口，经过螺杆的旋转和加压，在模具的压力下逐渐挤出形成所需的产品。
挤出成型法可以制作出具有不同截面形状的产品，如圆形、方形、槽形等，且生产效率高，成本相对较低。
这种制造方法的优点之一是生产过程相对简单，只需要一台挤出机和相应的模具即可完成，操作方便，生产效率高。
另外，挤出成型法所制造的产品表面光滑、尺寸精确，可靠性高，适用于大规模生产。
同时，挤出成型法还可以加工各种不同种类的材料，包括塑料、橡胶、金属等，具有较广泛的应用范围。
然而，挤出成型法也存在一些缺点。
例如，挤出过程中可能会产生内部应力，导致产品变形或者出现裂纹，需要通过合适的工艺控制来避免这种情况的发生。
另外，挤出成型法的模具制造成本较高，且生产周期较长，而且对于复杂形状的产品，模具设计和制造更加困难。
因此，在选择挤出成型法时需要充分考虑产品形状、材料特性以及生产要求，以便达到最佳的加工效果和经济效益。
总的来说，挤出成型法作为一种重要的加工工艺，在工业生产中发挥着重要作用。
通过挤出成型法，可以制造出各种不同形状和尺寸的产品，满足市场需求，提高生产效率，降低生产成本。
随着技术的不断发展和创新，挤出成型法在工业生产中的应用将会越来越广泛，为各类制造行业带来更多便利和效益。
1。
02熔融挤压快速成型中支撑工艺的研究
熔融挤压快速成型中支撑工艺的研究许开国1张锦光1胡业发1 2（武汉理工大学 1. 机电工程学院；2.湖北省数字制造重点实验室，武汉430070）摘要：针对单喷头的熔融挤压快速成型(FDM)制作成型件的特点，必须保证能很好的去除支撑才能得到制件的要求，对FDM中支撑工艺进行了研究。
支撑关系到零件的加工成败、加工时间和表面质量等，提出了支撑的一些生成原则和设置辅助支撑的作用。
根据挤出丝的截面形状，建立了支撑丝宽的数学模型，对生成支撑的重要工艺参数进行了分析，结果表明栅格宽度w较出料速度v对支撑间的间隙L0影响要大，但当层高h由0.2mm变为0.1mm时，栅格宽度对支撑间间隙的影响基本不变，而出料速度对支撑间间隙的影响成倍增长，并进行了实验验证。
关键词：熔融挤压快速成型、FDM、支撑工艺中图分类号：TH16Study of support technology of Fused Deposition ModelingXu kaiguo1, Zhang Jinguang1, Hu Yefa1 2(WUHAN university of technology 1. School of mechanical and electronic engineering;2. HUBEI digital manufacturing key laboratory, WUHAN 430070)Abstract: Aiming at the characteristic of processing part by means of Fused Deposition Modeling (FDM) with single nozzle, in order to get the part with high quality, it is quite necessary to remove support very well, so research of support technology of FDM was done. The support has the very influence on processing success-fail、process time and surface quality of the part, presented some principles of building support and the function of assistant support. According to shape of cross section of extrusive silk, mathematical model of support silk-width was established, and analyzed some important technology parameters of building supports, the results showed that grid width w has more influence on clearance between supports L0 than discharging velocity v, but when step height h=0.2mm becomes h=0.1mm, w’s influence to L0 stays unchanged basically, while v’s influence to L0 increases exponentially, and carried out experiments.Key words: Fused Deposition Modeling, FDM, support technology快速成型技术是直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分[1]。
挤压机熔融泵作用
挤压机熔融泵作用
挤压机熔融泵是一种在塑料挤出生产线中常见的设备，它的主要作用是通过挤压和输送，将熔融的塑料物料从挤出机推送至模头或挤出口，从而实现塑料制品的成型。
以下是挤压机熔融泵的主要作用：
1.均匀输送塑料熔融物料：挤压机熔融泵通过机械挤压
的方式，将熔融的塑料物料均匀、稳定地输送到挤出机的模头
或挤出口。
这有助于确保塑料物料在挤出过程中的均匀性和稳
定性。
2.提高挤出机产能：熔融泵的使用可以提高挤出机的产
能。
通过精确控制熔融物料的输送速度，可以更有效地满足生
产线的需要，提高生产效率。
3.降低挤出机的功耗：熔融泵可以通过精准地控制流量，
减小挤出机的负载，从而降低挤出机的功耗。
这有助于提高设
备的能效和节约能源。
4.减小挤出机螺杆的工作压力：挤压机熔融泵的使用可
以减小挤出机螺杆的工作压力，降低对挤出机零部件的磨损，
延长设备的使用寿命。
5.改善挤出品质：通过精确地控制熔融泵的运行，可以
提高挤出品质，减少熔融物料的波动和不均匀性，使挤出的制
品更加稳定。
总体而言，挤压机熔融泵在塑料挤出生产中扮演着重要的角色，它通过精确的流量控制和均匀的输送，提高了生产效率、降低了能耗，并改善了挤出制品的品质。
亚克力挤出加工工艺
亚克力挤出加工工艺亚克力是一种常用的塑料材料，具有优良的透明性、耐候性和耐化学性能。
亚克力挤出加工工艺是将亚克力颗粒通过挤出机挤压成型的过程。
本文将从亚克力挤出加工的原理、设备、工艺参数以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、亚克力挤出加工的原理亚克力挤出加工是利用挤出机将亚克力颗粒加热熔融后，通过挤压成型口挤出成型。
其原理是：将亚克力颗粒放入挤出机的料斗中，通过螺杆的旋转将颗粒推动到加热区域，同时加热区域的温度使亚克力颗粒熔化成为熔融状态。
然后，通过螺杆的旋转和背压，将熔融的亚克力材料挤出成型口，最后通过冷却和拉伸装置完成亚克力挤出成型。
二、亚克力挤出加工的设备亚克力挤出加工所需要的主要设备是挤出机。
挤出机由供料系统、螺杆和筒体、加热和冷却系统、模具和拉伸装置等组成。
供料系统用于将亚克力颗粒输送到挤出机的加热区域。
螺杆和筒体是亚克力熔融和挤出的关键部件，通过螺杆的旋转和背压来实现亚克力材料的挤出。
加热和冷却系统用于控制挤出机的温度，确保亚克力材料能够完全熔融和冷却。
模具是用于塑造亚克力挤出成型的形状和尺寸的部件。
拉伸装置用于拉伸和冷却亚克力挤出成型后的产品。
三、亚克力挤出加工的工艺参数亚克力挤出加工的工艺参数包括挤出温度、挤出速度、背压、冷却温度和拉伸速度等。
挤出温度是指加热区域的温度，通常控制在亚克力材料的熔点以上。
挤出速度是指螺杆的旋转速度，可以通过调节电机转速来控制。
背压是指在挤出过程中对螺杆施加的压力，可以通过调节背压阀来控制。
冷却温度是指冷却装置的温度，用于冷却亚克力挤出成型后的产品。
拉伸速度是指拉伸装置的速度，用于拉伸和冷却亚克力挤出成型后的产品。
四、亚克力挤出加工的应用领域亚克力挤出加工技术广泛应用于建筑、家居、广告、汽车、电子等领域。
在建筑领域，亚克力挤出成型的产品常用于制作窗户、门、天花板等装饰材料。
在家居领域，亚克力挤出成型的产品常用于制作家具、灯具等。
在广告领域，亚克力挤出成型的产品常用于制作广告牌、标识等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
FDM快速成型工艺简介
相关专题：工艺技术时间：2009-04-06 16:09 来源：中国塑料产业链网
由美国Stratasys公司推出的FDM设备是由Scott Crump于1988年最早开发出来快速成型技术。
材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模铸造用蜡和聚脂热塑性塑料等。
熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料（ABS、蜡）通过加热器熔化，材料先抽成丝状，通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。
熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。
该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且可靠性高。
目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、航天航空、工艺品制作以及儿童玩具等行业，已经在以下几个方面起到重要作用：
1) 产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。
用户根据快速制造的成型对设计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配试验，然后评估生产的可能性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。
2) 将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩短模具的开发周期，提高生产效率。
3) 在生物医学领域，根据扫描得到的人体分层截面数据，制造出人体局部组织或器官的模型，可以用于临床医学辅助诊断复杂手术方案的确定，即制造解剖学体外模型（体外模型）；也可以制造组织工程细胞载体支架结构（人体器官），即作为生物制造工程中的一项关键技术。
4) 在微型机械方面，采用某些工艺加工方法，如光固化法方法，快速成型制造技术可以用于微型机械的制造和装配。
5) 在其他领域，如快速成型技术还可以用于复制文物，制作工艺品的设计原型，展览模型等。
FDM成型特点：
1)标准的工程热塑性塑料。
如ABS可以用来生成带有结构功能的模型。
2)可以使用两种材料，可选栅格结构充当填空。
3)加热后的热塑性塑料细丝像挤牙膏一样从喷嘴中挤出。
4)热塑性塑料到达较低温度的工作环境平面后迅速冷却固化。
5)近年来发展迅速，广受用户青睐。
FDM的优、缺点及应用范围：
优点：
1、制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危险。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。
5、原材料费用低，一般零件均低于20美元。
6、可选用多种材料，如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。
缺点：
1、精度相对国外SLA工艺较低，最高精度0.127mm。
2、速度较慢。
适用范围：这种工艺方法适合于产品设计的概念建模以及产品的功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS（MOBS）材料具有很好的化学稳定性，可采用伽玛射线消毒，特别适用于医用。
但成形精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。
在产品设计评估与校审方面
FDM技术可以将CAD的设计构想快速、精确、而又经济地生成可触摸的物理实体，比将三维的几何造型展示于二维的屏幕或图纸上具有更高的直观性和启示性。
设计人员可以更快，更易地发现设计中的错误。
更重要的是，对成品而言，设计人员可及时体验其新设计产品的使用舒适性和美学品质。
FDM生成的模型也是设计部门与非技术部门交流的更好中介物。
适用于三维打印
1) 不使用激光，维护简单，成本低：价格是成型工艺是否适于三维打印的一个重要因素。
多用于概念设计的三维打印机对原型精度和物理化学特性要求不高，便宜的价格是其能否推广开来的决定性因素。
2) 塑材丝材清洁，更换容易：与其他使用粉末和液态材料的工艺相比，丝材更加清洁，易于更换、保存，不会在设备中或附近形成粉末或液态污染。
3) 后处理简单：仅需要几分钟到一刻钟的时间，剥离支撑后原型即可使用。
而现在应用较多的SL、SLS、3DP等工艺均存在清理残余液体和粉末的步骤，并且需要进行后固化处理，需要额外的辅助设备。
这些额外的后处理工序一是容易造成粉末或液体污染，二是增加了几个小时的时间，不能在成型完成后立刻使用。
4) 成型速度快：一般来讲，FDM工艺相对于SL、SLS、3DP工艺来说速度是慢的，但，针对三维打印应用，其也有一定的优势。
首先，SL、SLS、3DP都有层间过程（铺粉/液，挂平），因而它们一次成型多个原型是速度很快，例如：3DP可以做到一小时成型25mm左
右高度的成型。
三维打印机成型空间小，一次多成型1至2个原型，相对来讲，他们的速度优点就不堪明显了。
其次，三维打印机对原型强度要求不高。
所以FDM工艺可以通过减小原型密实程度的方法提高成型速度。
通过我们的实验，具有某些结构特点的模型，最高成型速度已经达到60立方厘米/小时，通过软件优化及技术进步，我们预计可以达到2000立方厘米/小时的高度。
快速塑料零件制造
材料性能一直是FDM工艺的主要优点，其ABS原型强度可以达到注塑零件的三分之一。
今年来又发展出PC，PC/ABS，PPSF等材料，强度已经接近或超过普通注塑零件，可在某些特定场合（试用，维修，暂时替换等）下直接使用。
虽然直接金属零件成型（近年来许多研究机构和公司都在进行这方面的研究，是当今快速原型领域的一个研究热点）的材料性能更好，但在塑料零件领域，FDM工艺是一种非常适宜的快速制造方式。
随着材料性能和工艺水平的进一步提高，我们相信，会有更多的FDM原型在各种场合直接使用。
熔融挤出成型(FDM)--高性能的快速成型工艺
1) 熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。
材料在喷头内被加热熔化。
喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。
每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。
2) 这种工艺不用激光，使用、维护简单，成本较低。
用蜡成形的零件原型，可以直接用于失蜡铸造。
用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。
近年来又开发出PC，PC/ABS，PPSF等更高强度的成形材料，使得该工艺有可能直接制造功能性零件。
由于这种工艺具有一些显著优点，该工艺发展极为迅速，目前FDM 系统在全球已安装快速成形系统中的份额大约为30％。