压制成型原理和工艺研究
压模混凝土工艺功法
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陶瓷等静压成型工艺
标题：深入探究陶瓷等静压成型工艺引言：在现代工业领域，特别是在高性能材料制造中，陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀和高硬度特性成为了重要的工程材料。
为了充分发挥陶瓷材料的性能，精确且高效的成型工艺显得尤为关键。
等静压成型技术（Isostatic Pressing Technology）便是制备高精度陶瓷制品的重要方法之一。
该技术以其均匀的压实效果和能够生产复杂形状零件的能力而受到重视。
一、等静压成型工艺概述等静压成型是一种利用流体或气体传递压力均匀的特性，使物料在各个方向上受到相等压力而成型的方法。
这种成型方式可以显著提高成型体的密度和结构的均匀性。
等静压成型分为两大类：冷等静压(CIP)和热等静压(HIP)。
二、冷等静压(CIP)冷等静压是在室温下将粉末置于橡胶或其他柔软模具中，然后将其放入密闭容器中施加等向静水压力，通过液体介质如油或水来传递压力，从而获得均匀压实的绿体。
CIP能够处理各种形状复杂和尺寸大的零件，常用于批量生产。
三、热等静压(HIP)热等静压则是在高温高压环境下对粉末或已烧结的陶瓷进行压制，旨在消除残留孔隙，提高材料的密度和强度。
这一过程通常需要使用惰性气体作为压力传递介质，如氩气或氮气。
HIP对于提升成品的力学性能特别有效。
四、等静压成型工艺流程以冷等静压为例，典型的成型流程包括：1. 粉末准备：选择合适的陶瓷粉末以及可能的添加剂（如粘结剂、塑化剂等），经过混合和研磨以得到均质的粉末。
2. 装模：将粉末填充进弹性模具中，并进行初步定位。
3. 压制：把装有粉末的模具置入等静压机中，通过液体介质传递高压力，使粉末在各个方向上均匀受压成型。
4. 脱模与固化：成型后从模具中取出成型体，并进行适当的固化处理。
5. 烧结：将固化后的成型体放入高温炉中，通过烧结使颗粒之间产生固相扩散，形成致密的陶瓷体。
6. 后处理：包括研磨、抛光等步骤以获得所需的最终形状和表面质量。
五、等静压成型的优势与挑战优势：1. 均匀压实：由于压力传递的均匀性，可以获得高度均一的密实度。
粉末压制过程中的摩擦与润滑
粉末压制过程中的摩擦与润滑摘要：粉末成形过程中的摩擦行为是一个十分复杂的问题,受粉末和模具材料性能、粉末形状大小、模具外表状况、粉末与模具间相对运动速度、润滑剂特性、粉末和模具温度等许多因素的影响.摩擦造成了制品密度低、分布不均匀、模具磨损,影响了制品的性能、尺寸精度及其应用范围。
特别是复杂形状、厚度尺寸较大的粉末冶金制品,摩擦的存在极易造成制品的失效。
摩擦行为的复杂性使得对其进展准确的测定和表达比拟困难,加之这方面的研究不多,造成了进一步研究的困难.综述近几年国外对粉末成形过程摩擦现象的研究进展。
关键字：金属粉末；压制；摩擦模型；润滑一、粉末成形简介1、粉末成型：通过外力，把粉末或其聚集体制作成具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品。
2、成型目的：获得要求形状和尺寸，质地均匀，尽可能的致密，有一定强度的坯体。
通常又与最正确均匀化，致密化等联系在一起模压成形是最根本方法。
3、压制成型原理：机械压力连续地或屡次地通过压头传递到在模型中的粉末体上，在高压下粉末体致密化而形成具有一定形状、尺寸和强度的坯体[1]。
4、压制机理：a.颗粒重排：在低压时，颗粒发生重新排列而填充气孔产生严密堆积b.在较高压力下，引起颗粒的破碎，并通过碎粒的填充而致密。
在压力一定时，致密化能力决定于压制粉料颗粒的性质〔包括团聚体〕〔主要是物料颗粒的硬度〕。
c.塑性变形：在高压下，通过塑性形变填充空间，这时颗粒间的点接触变成面接触。
二、粉末压制过程2.1成形前原料准备2.1.1退火将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
金属粉末退火的目的：a.氧化物复原，降低碳和其它杂质的含量，提高粉末的纯度；b.消除粉末的加工硬化，稳定粉末的晶体构造；c.防止超细粉末自燃，将其外表钝化[2]。
2.1.2混合a.混合：将两种或两种以上不同成分的粉末混合b. 将一样成分而粒度不同的粉末混合混合方法：机械法〔干混、湿混〕和化学法机械法：干混用于生产铁基制品；湿混用于生产硬质合金。
简述热固型塑料压制成型的工艺流程
简述热固型塑料压制成型的工艺流程1. 引言1.1 概述热固型塑料压制成型是一种常用的塑料加工方法，它通过对热固型塑料原料进行预处理、加热和熔化，再施加适当的压力使其充分填充模具腔体，最终得到所需形状的零件或产品。
该成型工艺广泛应用于各个行业，如汽车制造、电子设备、航空航天等领域。
本文将详细介绍热固型塑料压制成型的工艺流程，并讨论操作要点和注意事项。
此外，我们还将总结回顾工艺流程中的关键要点，并提出可能的改进和未来发展方向。
从整体上强调了热固型塑料压制成型在实际应用中的重要性和价值。
1.2 文章结构本文分为五个部分来详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程。
在引言部分，我们首先概述了本文所涉及的主题，并介绍了文章结构和内容安排。
接下来会逐步展开介绍。
在第二部分中，我们将对热固型塑料进行简要介绍，包括其定义、特点和应用领域。
这将为读者提供对热固型塑料的基本了解，有助于更好地理解其压制成型工艺。
第三部分将详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程概述，包括原料准备与预处理、加热和熔化以及压制成型过程。
通过对每个步骤的解释，读者将能够全面了解整个工艺流程的运作原理和关键步骤。
在第四部分中，我们将讨论操作要点和注意事项。
具体而言，我们将重点介绍温度控制、压力控制以及冷却与脱模操作等方面的关键问题，并提供一些建议和经验分享。
最后，在第五部分中，我们将对整篇文章进行总结回顾，并探讨可能的改进和未来发展方向。
针对热固型塑料压制成型的重要性和应用价值，我们会再次强调并给出展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍热固型塑料压制成型的工艺流程，并提供操作要点和注意事项。
通过阅读本文，读者可以了解该成型方法的原理、步骤和关键要点，从而为实际操作和应用提供参考。
此外，本文将重申热固型塑料压制成型的重要性，并展望其未来的发展前景。
2. 热固型塑料简介2.1 定义和特点热固型塑料是一种在加热和压力作用下可以硬化和定形的高分子材料。
与热塑性塑料不同，热固型塑料在初次成型后无法通过加热再次变软和流动。
SMC压制工艺介绍
? 四）．低收缩添加剂
? 控制收缩率是 SMC发展过程中的一项重要课题。目前通用的方法 是在不饱和聚酯树脂中加入一定量的热塑性聚合物来实现。 SMC 常用的热塑性添加剂有如下几种： PE粉、 PS及其共聚物、 PVC及 其共聚物、乙酸纤维素和丁酸纤维素、热塑性聚酯、 PVAC、 PMMA等。根据其作用机理的不同，大致可分为二类：一类是与 不饱和聚酯树脂不相溶的添加剂，如 PE和PVC，其加入量为树脂 的5~10%；另一类是在树脂固化前彼此相溶，而固化后添加剂又 以小颗粒球状从树脂析出形成第二相，如 PVAC、PS等。由于热塑 性塑料在树脂中分散性差，一般要求先将其溶于苯乙烯中。由于 苯乙烯会引起 SMC表面发粘，因而限制了添加剂的加入量，为此
，国外已开发出羧基化热塑性添加剂，其自身参与增稠反应，很 好地解决了上述问题。（ PS和HDPE粉是用于 SMC低收缩体系的主 要添加剂，其收缩效果通常为 0.1~0.3%，它们不能获得精密控制 的尺寸公差，因而不能用于低轮廓体系，但其着色接受性好，能 在几乎所有颜料体系中获得良好的着色深度。 PVAC、PMMA常用
? （7）平行度 在无载荷情况下，上下台面间的平行度应在0.012mm/m之 内。
? （8）速度 高速推进 25m/min
回程力为额定压力的20%~25%
SMC成型技术
? SMC成型工艺流程： ? 压制前准备—加料—成型—脱模—修整—成品
一、 SMC的模压成型设备
? 1、压机
? 对于SMC成型用压机的选择，必须考虑到如下参数：
? （1）台面尺寸 其机架间的面积按使用要求确定。
? （2）开档 压机工作台和活动横梁之间的完开距离，可根据模具的闭合 高度与预定模压的最深制品尺寸之和的两倍来确定。
压塑工艺及模具设计——上篇塑料压制成型第三讲压制成型零件设计(一)
压塑工艺及模具设计——上篇 塑料压制成型第三讲 压制成型零件设计（一）洪慎章(上海交通大学塑性成形技术与装备研究院，上海 200030)摘要：压塑与注塑采用不同类型的塑料，前者采用热固性塑料，后者采用热塑性塑料。
压塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合科学，不仅随着高分子材料合成技术的提高，压塑成型设备的更新，成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术，快速造型技术，数值模拟技术，数字化应用技术，智能技术等在压塑成型加工领域渗透而发展。
本讲座内容主要包括：压制成型工艺及分类，压制件设计，压制模结构设计及其零件设计，压制成型设备，压制塑件质量控制及缺陷分析，压制成型模应用举例；压注成型原理及工艺过程，压注成型模具结构设计，压注成型压力的计算，压注成型设备的选择，压注塑件质量及缺陷分析，压注成型模应用举例。
关键词：压制件设计及其成型；压制工艺及其模具结构设计；压制成型设备；压制塑件质量及缺陷；压注成型工艺及设备选择；压注模具结构设计；压注塑件质量及缺陷分析中图分类号：TQ320.661文章编号：1009-797X(2020)02-0001-09文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2020.02.001上海交通大学教授，曾任上海交通大学锻压教研室副主任，上海模具技术研究所教研室主任，中国锻压学会模具学术委员会委员。
1952年考入浙江大学机械系金工专业学习，1953年被选派为留苏预备生在北京外国语学院学习，1960年毕业于原苏联列宁格勒加里宁工学院机械系锻压专业，获技术科学副博士学位。
长期从事塑性成形加工教学及科研工作，主要研究方向为材料近净成形的各种新技术及成形过程数字化控制。
1987年获中国船舶工业总公司科技进步三等奖。
在国内外技术期刊上发表论文400多篇，编著及参编出版著作45本。
关于塑料方面成型已出版了15本。
洪慎章随着生活水平的提高，汽车需求量不断增长，导致道路拥堵、汽车尾气排放污染的日益严重。
工艺研究报告
工艺研究报告
工艺研究报告
本次工艺研究报告主要针对某种新型材料的加工工艺进行了探究和分析。
该材料具有优良的性能和广泛的应用前景，但其加工工艺仍存在一定的难题和挑战。
首先，通过对该材料的成分和结构进行深入研究，我们了解到其具有一定的热敏性和粘性，需要在一定的温度和压力条件下进行加工。
因此，在实验过程中我们使用了热压模塑工艺，通过将材料加热至一定温度后，进行模具压制，使其得到所需形状和尺寸。
在实验过程中，我们根据不同的温度和压力参数进行了多组试验。
通过对试样的成型情况和性能测试，确定了最佳的加工条件。
实验结果表明，当温度控制在XXX°C，压力控制在XXXkPa时，可以得到最佳的成型效果和性能。
同时，为了进一步提高该材料的加工效率和成型质量，我们还进行了一些辅助工艺的研究。
例如，我们探究了添加一定比例的界面活性剂对材料流动性和分散性的影响，发现适当的添加量可以显著改善材料的加工性能。
此外，我们还研究了不同的热压时间和冷却方式对成型件性能的影响，为工艺的优化提供了一定的依据。
综上所述，通过对该新型材料的加工工艺进行系统研究，我们明确了最佳的加工参数，并提出了一些改进措施。
这些研究结
果对于进一步优化该材料的加工工艺，提高产品质量和生产效率具有一定的参考价值。
然而，还有一些问题需要进一步研究，如如何解决材料在加工过程中的收缩问题、如何提高产品的光滑度等。
因此，我们将继续进行深入的研究，争取取得更加突破性的进展。
新型无机材料：无机材料成型技术
粉料本征特性
堆集方式 最大填充率为面心立方密堆或六方密堆(74.05%) 简立方堆集 (52.36%) 振动: 可提高堆积密度
粒径配比 大小球搭配, 可能的填充率越高
流动性
粒形圆润,流动性好,可获得较大填充密度
加压方式
单向加压 一端加压, 受压面密度大, 未加压端密度小
双向加压：坯体两边受压，两端密度大，中间密度小 改进的双向加压：
乙烯醇单体不存在，PVA由聚醋酸 乙烯(PVAc）皂化而成。 含大量亲水性羟基，是水溶性物质
（成本1~1.2万元/吨）
皂化PVAc, 生成粉状PVA, PVA溶于乙 醇或甲醇中, 加入酸催化剂和丁醛, 进行缩聚反应而成。
含羟基、乙酰基和羧基 可溶于极性和非极性溶剂中。
（成本9.5万元/吨）
纤维素基团：n×C6H10O5 含有大量羟基，大多数水溶性
和粒径。一般制备的晶粒具有严重的团聚现象 粉体处理（搅拌磨、振动磨、滚动磨）
打开颗粒团聚体，获得窄颗粒尺寸分布的粉料
硬团聚的ZrO2粉末颗粒的电子显微照片
浆料制备
流延浆料配制是流延成型技术的关键: (1) 合适的流动性, (2) 分散特性, (3) 良好的干燥特性, (4) 易加工性
分散剂
浆
增塑剂
流延设备
流延机是流延成型主要设备ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ其结构示意图如下
实验流延机
流延厚度
研究发现，流延干坯片的厚度D与各种流延参数的关系为：
D h (1 h2P ) 2 6 v0 L
其中α为湿坯干燥时厚度的收缩系数，h和L分别是刮刀刀刃间 隙的高度和长度，η为浆料粘度，△P为料斗中的压力，而v0为载 体线速度 厚 膜: 刮刀口间隙↑料浆液面↑载体线速↓料浆粘度↓ 薄膜:相反
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模压温度（成型温度）
模压时间
四、压缩模塑工艺条件
1.成型压力
成型压力 —— 指压缩塑件时凸模对塑料熔体和 固化时在分型面单位投影面积上的压
力（单位MPa） 施加成型压力的目的：
使塑料充满型腔
使粘流态物质在一定压力下固化
克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力
使模具闭合，防止飞边
四、压缩模塑工艺条件
3 、模具
（1）溢式模具 多余的物料可溢出，多用于小型制品、扁平制品。
（2）不溢式模具 结构复杂，制造成本高，可制得高密度制品。
（3）半溢式模具 有支承面：有装料室，其余与溢式模具相似； 无支承面：有溢料槽，其余与不溢式模具相似。
三、压缩模塑工艺
模压前的准备
预压
预热和干燥
嵌件的安放
③合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到 中间高四周低，便于气体排放。
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑵合模
加料后即可合模，合模时间一般从几秒到 几十秒不等。
合模过程分为两个部分：
①凸模触及塑料之前：尽量加快合模速度 （缩短周期，避免塑料过早固化）
②凸模触及塑料之后：减慢合模速度（利于 排气）
三、压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备
②采用预压锭料的优点：
锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小 嵌件的塑件。 可提高预热温度，缩短预热和固化时间。 避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。
生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备
③对压塑粉的要求：
颗粒最好大小相间
压缩率（塑料／锭料）宜为3.0左右
1.成型压力 计算公式：
p = pbD2 4A
式中： p ——成型压力（MPa） pb——压力机工作液压缸压力（MPa） D——压力机主缸活塞直径（m） A——凸模与塑料接触部分在分型面上的 投影面积（mm）
塑件脱模方法： 推出机构机自动推出 模外手动推出
复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模
三、压缩模塑工艺
3.模压后处理 ⑴模具清理
用铜铲或压缩空气清理，以免损模具外观
⑵整形去应力
对薄壁易变形件
在整形模中冷却
大型、厚壁件
脱模后放入一定温度的油 池或烘箱中缓慢冷却，或 者进行退火处理
三、压缩模塑工艺
3.模压后处理 ⑶修饰抛光
2.模压设备的种类
按传动方式分
机械式压机：螺旋式压力机 液压机：水压机和油压机
2.模压设备的种类
液压机按机身结 构分
框架式 用于中小型压机 立柱式 用于大中型压机
2.模压设备的种类
上压式：工作液缸位于上端，下
液压机按加压 形式分
部是固定工作台。 下压式：工作液缸位于下端，操
作不便，很少使用。
为了保证压缩模塑的正常 进行，应选用适当的压机，并 校核模具与压机的关系。
去飞边、毛刺、表面抛光
⑷特殊处理 二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂)
压缩模塑工作循环
检查塑料质量
预压、预热、干燥
称料
清洗嵌件，嵌件预热
清理压模 涂脱模剂
放嵌件
加料
合模 加热加压
排气 加热卸压
开模 卸压脱模
固化 保温保压
塑件整形
去应力处理
塑件送至下一工序
四、压缩模塑工艺条件
要生产出高质量塑件，除了合理的模具结构， 还要正确选择工艺条件。
含有润滑剂
④预压条件： 温度：室温或50～90℃预压 压力：压力范围40～200MPa 原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80%
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑵预热和干燥
塑料成型前加热的目的：
去除水分和挥发物
干燥
Hale Waihona Puke 为压缩模提供热塑料预热
塑料成型前加热的方法：
热板预热
烘箱预热
红外线预热
高频加热
三、压缩模塑工艺
模压过程 模压后处理
加料
合模
排气
压
脱模
保压与固化
缩
模
塑
工
模具清理
整形去应力
作
循
环
特殊处理
修饰抛光
图
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑴预压
①预压方法：为方便操作和提高塑件的质量，先 用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压 成重量一定、形状一致的锭料。 ②采用预压锭料的优点：
加料快而准确
降低压缩率，减小压料腔尺寸，空气含量少， 不仅传热快且气泡少。
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑷保压与固化
保压时间：从压模闭合加压至卸压取出塑件 所用的时间。
保压时间长短受塑料类型、预热情况、塑件 形状及压缩程度的影响。
固化阶段的要求：在成型压力与温度下保持一 定的时间，使交联反应进行到要求的程度。
不足
欠熟
固化程度
过度
过熟
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑸脱模
粉粒状、纤 维状的料
置于成型温 度的型腔中
合模 加压
成型 固化
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点
⑴塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。
⑵模具是在塑件最终成型时才完全闭合
⑶压力通过凸模直接传给塑料 有利于成型流动性较差的以纤维为填料的 聚合物 不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件 的塑件。 不易获得尺寸精度尤其是 高精度的塑件
压制成型原理和工艺研究
第一节 热固性塑料的模压成型
一、热固性模塑料的成型工艺性能
1、流动性 2、固化速率 3、成型收缩率
SL =（L0 -L）/L0 ×100%
4、压缩率
RP =d2 /d1
二、压缩模塑原理
1.成型方法 压缩模塑 ——又称为模压成型或压制。主要用于
热固性塑料的成型，也可以用于热塑性 塑料的成型。
2.模压过程 ⑶排气
目的：排除水分和挥发物变成的气体及化学反
应的副产物，以免影响塑件性能与表面质量。
方法：合模后加压至一定压力，立即卸压，凸
模稍微抬起，连续１～３次。
塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免 移位或损坏。
流动性好的塑料采用迟压法，即从凸模与塑料接 触到压模完全闭合的过程中停顿15~30秒。
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点 ⑷操作简单，模具结构简单。
没有浇注系统，料耗少 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强 度高。 ⑸生产周期长、效率低。
一模多腔
二、模压设备和模具
1.模压设备作用 合模 开模 顶件 提供所需的压力 某些情况下也传递压缩过程中所需的热量
1.模压前的准备 ⑶嵌件的安放
嵌件 —— 作为塑件中导电部分或使塑件与
其它零件相连接的零件。
常用嵌件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等
大嵌件在模具装上压机后要先预热
嵌件的安放要求位置正确、平稳
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑴加料
①加料的关键是加料量
②定量的方法：
重量法：准确、麻烦
容量法：方便但不很准
计件法：预压锭料，计数放入