第六章 压制成型

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第六章 压制成型

第六章 压制成型
第二阶段(B阶):可凝酚醛树脂,部分地溶 解于丙酮及醇,同时有溶胀现象,A阶酚醛树脂在 热或长期存放条件下可转变为B阶酚醛树脂。 第三阶段(C阶):不溶不熔,具有一定的机械 强度及电绝缘性,不溶于有机溶剂,对酸碱水溶 液和有机溶剂有一定的稳定性。
3.环氧树脂和氨基树脂
在大分子主链上大多含有醚键的,同时在其两端 含有环氧基团的聚合物总成为环氧树脂。是由双酚A 或多元醇、多元酚、多元酸、多胺与环氧氯丙烷经缩 聚反应而成。环氧树脂在未固化前是线性热塑性树脂。 分子链中有很多活性基团,在固化剂的作用下能交联 为网状体型结构。 氨基树脂是由含有氨基或酚胺基的单体(如脲、 三聚氰胺、苯胺等)与醛类(主要是甲醛)经缩聚反 应而生成的线性聚合物,在加入固化剂后才形成体型 结构的热固性树脂。
第六章 压制成型
主要内容
概述 压制前准备 设 备 压缩模塑工艺过程 压制成型过程的控制因素
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节
概述
一、压缩模塑的过程
1907年,Leo H. Baekeland博士发现一种酚和 一种醛在一定温度和压力下反应,形成一种合成 树脂。这就是压制成型的起源。 压缩模塑:将粉状、粒状或纤维状等塑料放 入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使 其成型并固化的作业。
2.基本参数 (1)公称吨位 液压机能提供的最大压力(吨力)G (2)工作液最大压强
液压机工作液能提供的最大压强P
(3)表压 液压机压力表的读数 (4)压机活塞直径(D) (5)压机压板直径(D)
二、压模
1.分类(不溢式、溢式、半溢式)
2.性能比较
三、加热方式
(1)外给式:模具不带加热装置,由液压 机提供热量。 (2)自给式:模具带加热装置,由液压机 提供热量。

第六章型煤生产工艺

第六章型煤生产工艺

第三节 粉煤有粘结剂冷压成型
一、成型原料的制备 原料煤准备的目的:使粘结剂有一个良好分布,以使其能充分发挥效力;
为型煤压制创造一个有利的基础,以便获得较大的成型压力;
原料煤淮备的环节:干燥、破碎、配料、混合;
(1)原料煤干燥 疏水性有机粘结剂,原料煤粉水分4%以下; 亲水性有机结剂或水溶性无机粘结剂,原料煤水分6%以下。 不溶性无机粘结剂,原料煤就不一定需要干燥。
制作低温干馏用型煤,应在8%一10%之间。
(3)冷却 适宜的成型温度60—70℃,比干燥出来的粉煤温度低, 冷却的作用:降低粉煤温度; 使剩余的水分在粉煤中均匀分布。
(4)压制 在冲压式成型机或环式成型机上进行压制。
二、烟煤、无烟煤无粘结剂成型 1、不同煤种的成型性分析
=从泥煤、褐煤到烟煤、无烟煤,成型性能愈来愈差。 =硬度高、弹性大的煤种,无粘结剂成型困难。 =烟煤、无烟煤无粘结剂成型理论上的可行性。
第六章 型煤生产工艺
第一节 型煤生产工艺分类
目前普遍使用的粉煤成型方法主要有: 无粘结剂冷压成型;有粘结剂冷压成型;热压成型3种。
一、无粘结剂冷压成型
特点:不加粘结剂,只靠外力的作用使粉煤成型; 节约大量原材料(粘结剂); 保持型煤的碳含量; 简化成型工艺(无粘结剂制备); 成型压力高;
适用煤种:泥煤、褐煤(年轻褐煤); 烟煤与无烟煤的煤化度高,无粘结刑成型困难;
四、典型工艺流程简介 1.DKS法冷压成型工艺
工艺流程图
2.HBNPC法冷压成型工艺 =原料煤是85%-90%的低挥发分非粘结煤和10%一15%的粘结煤混合, 再和10%的沥青粘结剂配合的混合料进行冷压成型,型煤在立式内热炉中 进行碳化处理后得到型焦。
3.ICBM法冷压成型工艺 工艺流程主要由两个工序组成: (1)将挥发分达40%左右的长焰煤在沸腾炉内制成干馏炭; (2)气煤、干馏炭、石油焦分别粉碎后,按32:30:25的比例配合,再 进行粉碎。上述混合料与单独粉碎的焦油沥青以87:13配合,经粉碎、 蒸汽混捏后冷压成型。

压制成型

压制成型

制品 电器制品、机器零件、日用品 轮胎、胶带、胶管、胶鞋、密封件、各种橡胶工业品 增强复合材料(层压板、玻璃钢等)
热固性树脂、增强材料
ห้องสมุดไป่ตู้
挤出
连续材料:管棒板片、挤吹薄膜、挤出流延薄膜、单丝 所有材料(热塑、热固、橡、纤) (鱼网、刷子)、纤维、线缆包覆层、异型材、复合物 热塑性塑料、某些热固性塑料、 橡胶 各种模型制品(日用品、工业品) 膜、片、复合材料(人造革、复合膜等) 中空制品 拉伸膜
大多为模型制品——有机玻璃、眼镜片;封装;大型管 材;搪塑制品;小~大型罐类制品。铸塑流延薄膜 泡沫材料 模型制品 胶乳制品——管、单丝、薄膜制品 纤维 超高强度纤维
高分子材料制造加工的发展方向
• 满足需要---对产品性能、质量的各种要求--设计 开发产品 • 低耗高效---原材料损耗少,成品率高,生产效率 高,能耗低。机械化、自动化、清洁化生产--研 发制造加工技术 • 绿色环保循环再生---对环境影响小,无毒无污染, 原料-产品-回收循环。原料来自可再生资源,产 品可回收利用或可降解--可持续发展(循环经济、 科学发展观 、可持续发展)
高分子材料成型方法
压制(模压) 挤出 注射 压延 二次成型——中空吹塑、拉伸膜、热成型、合成纤 维拉伸变形热定型 其他成型——铸塑、泡沫材料成型、冷压烧结、胶 乳制品加工、溶液纺丝、冻胶纺丝 热固性材料主要成型方式是压制 热塑性材料主要成型方式是挤出、注射、纺丝
成型方法 热固性塑料 压制 橡胶
适用原料
二、模压成型的设备和模具188 1、压机 • 上压式液压机:P188图6-1 • 下压式液压机:P188图6-2 • 压机构成:油缸、泵、阀、柱塞、上下模板(一活一固定,两板之间 放置模具)、顶出柱塞、机座、加热、时间控制等 • 压机参数---公称压力、柱塞直径、压板尺寸(决定制品面积大小)、 工作行程(决定模具厚度和制品厚度) 2、模具 • 分为两半:动模、定模 • 溢式模具:P189图6-3,结构简单成本低,易操作。不宜压制收缩率 大的塑料,用于制扁平小型低密度制品。模压时多余物料溢出。闭模 速度要适当。制品强度和厚度较难一致 。要求加料准确。浅 • 不溢式模具:P198图6-4,结构复杂成本高,阴模必须有顶出杆,操 作技术要求高。能压制收缩率大和流动性差的物料。加料必须准确一 致。模压时不易排气,固化时间长。深 • 半溢式模具:P190图6-5,分为有支承面和无支承面两种,结构及性 能介于两者之间 • 无论什么模具都要求加料必须准确、一致

材料工程基础-第六章 粉末材料的成形与固结

材料工程基础-第六章 粉末材料的成形与固结

P0—初始接触应力 ρ—相对密度
θ0—(1-ρ) a=[ρ2(ρ-ρ0)]/θ0
成形方法
压力成形
增塑成形
浆料成形
模压成形 三轴压制 等静压成形 高能成形 挤压成形 扎膜成形 楔形压制 注射成形 车坯成形
注浆成形 热压铸成形 流延法成形 压力渗滤 凝胶铸模成形 直接凝固成形
二、压力成形 1、 模压成形
压力成形
增塑成形
挤压成形 扎膜成形 楔形压制 注射成形 车坯成形
浆料成形
二、增塑成形
1、挤压(挤出)成形: 利用压力把具有塑性的粉料通
过模具挤出来成形的,模具的形状就是成形坯体的形状。
单螺杆挤出机示意图
通心粉
➢ 2、轧膜成形(滚压或辊压成形)
将粉体和粘结剂、溶剂等置于置于轧辊上混 炼,使之混合均匀,伴随吹风,溶剂逐步挥发, 形成一层厚膜; 调整轧辊间距, 反复轧制,可制 得薄片坯料。
2、 粉末在压力下的运动行为
成形工艺主要有: 刚性模具中粉末的压制(模压) 弹性封套中粉末的等静压 粉末的板条滚压 粉末的挤压
受力过程的三个阶段
第一阶段:首先粉末颗粒发生重排; 第二阶段:颗粒发生弹塑性变形; 第三阶段:颗粒断裂。
压坯密度与压制压力的关系
在压制过程中,随着压力的增加,粉 体的密度增加、气孔率降低。人们对压 力与密度或气孔率的关系进行了大量的 研究,试图在压力与相对密度之间推导 出定量的数学公式。目前已经提出的压 制压力与压坯密度的定量公式(包括理 论公式和经验公式)有几十种之多,表 中所示为其中一部分。
成形的理论基础 粉末的工艺性能 粉末在压力下的运动行为 成形方法
一、成形的理论基础
1、粉体的堆积与排列
晶胞 BCC

第六章 压制成型讲解

第六章 压制成型讲解

2.热固性塑料
(1)注射等成型工艺会产生大量的浇注系统废料 (流道赘物),对于热固性塑料而言,是不可再利 用的。
(2)注射制品的收缩率一般较大,而压制制品的 收缩率一般很小S压制< S传递< S注射。
(3)压制可以生产“布基”增强的制品。
(4)压制成型的设备投入等费用较低。
七、模压用原材料
(1)树脂体系:包括树脂、稀释剂和交联剂、引 发剂和固化剂、阻聚剂等。 (2)增强材料:骨架,赋予模压料良好的力学性 能,防止微裂纹的扩展。 (3)填料:降低成本,改善工艺和物理性能、外 观及赋予特殊性能; (4)脱模剂:改善脱模性能 (5)增稠剂、着色剂等等
热固性塑料模压:型腔中的热固性塑料在热的作 用下,先由固体变为熔体,在压力下熔体流满型腔而 取得型腔所赋予的形状,随着交联反应的进行,树脂 的分子量增大、固化程度随之提高,模压料的粘度逐 渐增加以至变为固体,最后脱模成为制品。
热塑性塑料模压:过程与热固性塑料基本相同, 但没有交联反应,熔体充满型腔后,模具冷却使熔体 变为具有一定强度的固体才能脱模成为制品。因此, 模具需交替加热与冷却,周期长,不经济。只用于模 塑较大平面的或流动性差的塑料制品。
第二节 压制前准备
装料量的计算 脱模剂的涂刷 预热 预压
一、装料量的计算
目的:保证制品几何尺寸的精确;防止物料不 足;防止物料损失过多而造成废品和材料的浪费。
原则:准确的装料量应等于该模体制品的体积 乘以密度,再附加3%-5%的挥发物、毛刺等损耗, 经过几次试压后,确定出理想的装料量。
1.不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯树脂的用量远远超过其他热固性树脂。
俗称聚酯,是由不饱和二元酸或酸酐混以定量的 饱和二元酸或酸酐在高温下与饱和二元酸或二元酚经 缩聚而制得的线性聚酯树脂。其大分子结构中存在不 饱和乙烯基双键,可与活泼的烯类单体交联形成体型 结构的热固性树脂。

压制成型技术及其理论

压制成型技术及其理论
掉后,颗粒的变形可以消失。 塑性变形
颗粒承受的应力达到了颗粒的屈服极限时,颗粒发生塑性变形。外力卸 掉后,颗粒的变形仍然保存。 断裂
颗粒承受的应力达到了颗粒的断裂强度时,颗粒发生破裂。但压制应力 一般没有达到使颗粒破裂的程度。
孔隙率/%
粉末的韧性对压制性能的影响
60
50
40
1
30
20
2
10
50 100 150 200 250 300
1
排列(颗粒重排), 使拱桥效应破坏,
填充密度提高。
4
3
干压成型示意图(单向压) 1,阴模;2,上模冲; 3,下模冲;4,粉料
颗粒位移的几种形式
第3步:粉末变形
压力增大到一定程度时,颗粒产生变形。随压力增大,颗 粒依次以三种机制变形:
弹性变形 颗粒承受的应力达到了颗粒的弹性极限时,颗粒发生弹性变形。外力卸
压力/MPa
不同粉料的压缩性能 1,二氧化钍粉;2,镁粉
随着压力的增加, 粉体成型坯的孔隙率降 低;在同样压力下,镁 粉压坯中的孔隙率明显 低于二氧化钍粉压坯, 即镁坯料更容易压制。
粉末的压制理论简介
(一)基本定义
➢ 密度
= 质量/体积(g/cm3)
➢ 比容
= 1/ (cm3/g)
➢ 相对密度
(2)理想均匀压缩条件下粉末颗粒的位移规律
实际粉末颗粒层数取决于粉末体的高度H 和粉末的平
均粒度。设粉末的平均粒度为φ,粉末体高度为H,则粉
末体内颗粒层数的极限值为:。
n H
又 因为 n >> 1, 所以 n - 1 ≈ n,则
d
(dn
dn' )
H h n 1
H h n

第六章压制成型


流动性要适中: 流动性要适中:
太大:溢出模外,塑料在型腔内填塞不紧, 太大:溢出模外,塑料在型腔内填塞不紧,或树脂 与填料分头聚集。 与填料分头聚集。 太小:难于在压力下充满型腔,造成缺料, 太小:难于在压力下充满型腔,造成缺料,不能模 压大型、 复杂及厚制品。 压大型、 复杂及厚制品。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
四、模压成型工艺和条件限制
高分子材料成型加工
模压压力的作用
促进物料流动,充满型腔提高成型效率。 促进物料流动,充满型腔提高成型效率。 增大制品密度,提高制品的内在质量。 增大制品密度,提高制品的内在质量。 克服放出的低分子物及塑料中的挥发物所 产生的压力,从而避免制品出现气泡、 产生的压力,从而避免制品出现气泡、肿胀 或脱层。 或脱层。 闭合模具,赋予制品形状尺寸。 闭合模具,赋予制品形状尺寸。
高分子材料成型加工
4.压缩率 4.压缩率 定义: 定义:粉状或粒状的热固性塑料的表观比重与制 品比重之比。即压塑料在压制前后的体积变化。 品比重之比。即压塑料在压制前后的体积变化。 Rp = d2 / d1 Rp值总是> 1 Rp值总是 值总是> Rp 越大,所需的模具装料室越大消耗模具钢材, 越大,所需的模具装料室越大消耗模具钢材, 不利于传热,生产效率低,易混入空气。 不利于传热,生产效率低,易混入空气。 解决方法: 解决方法: 预压。 预压。
高分子材料成型加工
排气
赶走气泡、水份、挥发物,缩短固化时间 赶走气泡、水份、挥发物, 过早, 过早,不能完全排气 过迟,制品表面已经固化,气体不能顺利排出 过迟,制品表面已经固化,
保压固化
经过固化后, 经过固化后,原来可溶可熔的线型树脂变成了 不溶不熔的体型结构的材料。 不溶不熔的体型结构的材料。 固化速率不高的塑料也可在制品能够完整地脱 模时固化就暂告结束, 模时固化就暂告结束,然后再用后处理来完成 全部固化过程,以提高设备利用率。 全部固化过程,以提高设备利用率。

塑料模具课件-压制成型

常见管材挤出成型机头结构有以下三种形式:图 5-2 用于薄壁管材的直管机头;图 5-3为弯机头;图 5-4 旁侧机头。
管材挤出成型机头工艺参数的确定
管材挤出成型机头的工艺参数主要确定口模、芯棒、分
流器和分流器支架的形状和尺寸,
一、口模
口模是成型管材表面的零件,形状如图 5-5 所 示,管材离开口模后,由于压力降低,塑料出现因弹性变
4.2压制模具分类
压制模具的分类方法很多,可按模具在压机上固定 方式分类:可按上下模闭合形式分类,按分型面特征 分类,按型腔数目分类以及按制品顶出方式分类等。 本书按压制模具的上下模配合结构特征进行分类。 1.溢式压模如图 4-2 2.不溢式压模如图 4-3 3.半溢式压模 4-4 4.带加料板的压模 4-7 5.半不溢式压模 4-5 6.多型腔压模如图 4-6 4-8 压铸模具的典型结构如图 4-9
移动式压缩模脱模机构——撬棒
移动式压缩模脱模机构——撞击 架脱模
移动式压缩模脱模机构——卸模架脱模
5.热塑性塑料挤出成型机头
5.1挤出成型机头概述 塑料挤出成型是用加热或其它方法使塑料成为流动
状态,然后在一定压力作用下使它通过塑料模具而制 得连续得型材。挤出法几乎可加工所有得热塑性塑料 和部分热固性塑料。挤出加工的制品种类很多如管材、 薄膜、棒材、板材、电缆包层,单丝以及其它型材等。 挤出成型在塑料成型加工工业中占有重要地位。
压制模具结构
典型的压制模具结构如图 4-1 所示,它可分为装于压机 上模板的上模和装于下模板的下模两大部件。上下模闭合使 装于加料室和型腔中的塑料受热受压,成为熔融态充满整个 型腔,当制件固化成型后,上下模打开利用顶出装置顶出制 件,压制模具可进一步分为以下几大部分: 1.型腔 2.加料室 3.导向机构 4.侧向分型抽芯机构 5.脱模机构 6.加热系统

6.3 压制成型


不同温度时,热固性塑料固化时间对变形的影响
第四节 压延成型
压延成型是生产薄膜和片材的主要方法,它是将已经塑 化的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着 的水平辊筒间隙,使物料承受挤压和延展作用,成为具 有一定厚度宽度与割面光洁的薄片状制品。 压延成型优缺点 优点:压延成型具有较大的生产能力,较好的产品质量, 还可制取复合材料,印刻花纹等 缺点:所需设备庞大,精度要求高、辅助设备多,同时 制品的宽度受压延机辊筒最大工作长度的限制
存料旋转不佳,会使产品横向厚度不均,薄膜有气泡,硬片 有冷疤。
存料旋转不佳的原因:辊温太低,料温太低,辊距调节不当。
(4)压延效应
压延过程中,压延机相邻辊筒间的转速、温度以及表面
粗糟度等的差异,物料在两辊间隙的钳住区中受到很大的剪
切和拉伸作用,压延物也因此产生沿其纵向的分子取向,从 而造成压延物在性能上表现出各向异性,这种现象在压延成
模压时间太短,树脂固化不完全,制品物理机械性能差, 外观无光泽,制品脱模后易出现翘曲、变形等现象 过分延长模压时间会使塑料过“过熟”,不仅延长成型周 期、降低生产率、多消耗热能和机械功,而且树脂交联过 度会使制品收缩增加,引起树脂与填料间产生内应力,制 品表面发暗和起泡,而使制品性能降低,严重时会使制品 破裂。
7、模具吹洗:脱模后用压缩空气吹洗模腔和模具。铜刷等
8、后处理:后处理温度比成型温度高10
热固性树脂在成型加工过程中,不仅有物理变化,而且还 进行着复杂的化学交联反应。影响模压成型的主要因素有 温度、压力以及时间 1、温度 模压时所规定的模具温度,它影响塑料的流动、充模、固 化、交联反应速度 (1)对流动性的影响
温度太低,固化慢,制品无光泽,表面肿胀等
2、模压压力

【大学】无机非金属材料成型工艺

1、物理脱水过程 泥浆注入石膏模型后,在毛细管力的作用下,
泥浆中的水沿着毛细管排出后被吸入石膏模毛 细管内。可以认为毛细管力是泥浆脱水过程的 推动力。
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2、化学凝聚过程 泥浆与石膏接触时,在其接触表面上溶有一
定数量的CaSO4,它与泥浆中的Na-粘土和水 玻璃发生离子交换反应,使得靠近石膏模表面 的一层Na-粘土变成Ca-粘土,泥浆由悬浮状态 转变为聚沉。石膏起到絮凝剂的作用,促进泥 浆絮凝硬化,缩短了成坯时间。 Na-粘土+CaSO4+Na2SiO3
粒度分布是指不同大小颗粒所占的百分比。
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(2)粉料的流动性 当粉料堆积到一定高度后,会向四周流动,始 终保持为圆锥体且自然安息角α保持不变的性质。
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(3)粉料的含水率 粉料的含水率可直接影响压制成型时的性能。 适当 均匀
(4)粉料的拱桥效应 粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大得 多。这是因为实际粉料不是球形,加上表面粗 糙,结果颗粒相互交错咬合,形成拱桥形空间, 增大孔隙率,这种现象称为拱桥效应。
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等静压成型示意图
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6.5 玻璃熔体成型
一、概述 ➢ 玻璃的成型是指从熔融的玻璃液转变为具有固
定几何形状的制品的过程。 ➢ 成型方法有吹制法(空心玻璃制品)、压制法(某
些容器玻璃)、压延法(压花玻璃)、浮法(平板玻 璃)、拉制法(平板玻璃)等。
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二、日用玻璃的成型 1、人工成型
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2、车坯成型 车坯成型,是在车床上将挤压成型的泥段再加工 成外形复杂的柱状制品。
➢ 干车,泥段含水6%—11%。干车坯体尺寸精确, 但粉尘大,效率低,刀具磨损大,已逐渐由湿车 替代。
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加料闭模 可熔可溶 物理变化
流动
充模
固化
制品
模压 放气 保压 化学变化 不熔不溶
整个过程,热固性树脂不仅有物理变化,而且还有复杂 的化学交联反应。 模具外的加热和加压的结果:模腔内在发生化学、物理变 化的同时。模具内的压力、塑料的体积以及温度也随之变化。
实线:无凸肩(不溢式)模具
虚线:有凸肩(半溢式)模具
4、压缩率
是粉状或粒状的热固性塑料的表观比重与制品比重之比。 即压缩料在压制前后的体积变化。 d2 V1 = Rp= d1 V2
产生后果:
Rp越大,所需的模具装料室越大—消耗模具钢材,不利于 传热,生产效率低,易混入空气。 解决方法: 预压。 酚醛压缩粉经预压:Rp从2.8 1.25
5、水份与挥发物的含量
避免制品内部出现气泡或分层现象。
排气的方式:卸压,松模,时间很短即可(零点几秒~ 几秒),如此连续几次(2~5次) 排气的次数、间隔时间等,决定于所模压物料的性质。
何时排气:不能过早,也不能过迟。
8、固化
在一定的P、T下,经过一定的t,使缩聚反应达到
要求的交联程度。
从理论上说,经过固化后,原来可溶可熔的线型树 脂变成了不溶不熔的体型结构的材料。 在实际操作中,全部固化过程不一定完全在固化阶段 完成,而在脱模以后的“后烘”工序完成。以提高设备利 用率。 例:酚醛塑料的后烘温度:90~150℃
合用的,安放要求:正确,平稳。
5、加料
加料量多,则制品毛边厚,难以脱模;少则制品不紧 密,光泽差;所以加料量要准确。 加料工序强调的是加料准确和合理堆放。 一般应堆成“中间高,四周低”的形式。原因: ▲ 有利于排气; ▲ 闭模中对模与物料接触时少冲料
6、闭模
加料完后,即使阳模、阴模闭合 应先快后慢
模压压力 三大工艺因素 模压温度 模压时间
1、模压压力
压机对制品平面垂直方向施加的单位压力(MPa), 生产上常用压机的表压表示,可以换算。
压力的作用: ▲ 促进物料流动,充满型腔提高成型效率。 ▲ 增大制品密度,提高制品的内在质量。 ▲ 克服放出的低分子物及塑料中的挥发物所产 生的压力,从而避免制品出现气泡、肿胀或脱皮。
游离水,以及受热受压时所释放出的氨、甲醛与结合水。 产生后果: 流动性太大,收缩率大,翘曲,无光泽,波纹。 解决方法: 预热。
6、细度与均匀度
细度:颗粒直径大小; 均匀度:颗粒间直径大小的差距。
二、模压成型的设备和模具
1、成型设备-压机
压机的作用:
▲ 通过模具对塑料传热和施加压力;
▲ 提供成型的必要条件:T,P; ▲ 开启模具和顶出制品。 压机 机械加压、液压(上压式、下压式)
流动性与温度(预热温度)的关系:
A:塑料可以充满模腔的区域 B: 塑料不能充满模腔的区域 模压压力(Pm)与预热温度(Tp)的关系
2、模压温度 即成型时的模具温度。
塑料受热熔融来源于模具的传热。
模压温度的高低,主要由塑料的本性来决定 的要求。 模温影响: ▲ 塑料的流动性 ▲ 成型时的充满是否顺利 ▲ 硬化速度 ▲ 制品的质量 交联
条件有关: 流动性 工艺性能 模压压力 模压压力
固化速度
压缩率 经过预热 模压温度
模压压力
模压压力?
模压压力?
模压压力 模压压力 模压压力
成型条件
制品深度
形状复杂
制品密度
模压压力主要受物料在模腔内
的流动情况制约。
与温度有关
压力对流动性的影响:
压力高,一般对各种性能是
有利的,但对模具使用寿命有影 响,设备功率消耗大。
图6-1 上压式液压机 图6-2 下压式液压机
2、模具
模具(钢制),有多种类型,结构形式通常较简单。 模压成型用的模具常有的有三种: 1)溢式模具 2)不溢式模具 3)半溢式模具 图6-3溢式模具示意图 图6-4不溢式模具示意图 图6-5半溢式模具示意图
三、模压成型工艺
压模成型用的压塑料大多数是由热固性树脂加上粉状或 纤维的填料等配合剂而成。 模压成型的工艺流程:
体形结构,所以制品可以趁热脱模。
工艺特点: 成型工艺及设备成熟,是较老的成型工艺,设备和 模具比注射成型简单。
间歇成型,生产周期长,生产效率低,劳动强度大,
难以自动化。 制品质量好,不会产生内应力或分子取向。 能压制较大面积的制品,但不能压制形状复杂及厚
度较大的制品。 制品成型后,可趁热脱模。
一、热固性模塑料的成型工艺性能
预压的优点: 加料快,准确,简单,便于运转。 降低压缩率,可减小模具的装料量。 使物料中空气含量少,利于传热。
改进预热规程。(预压后可提高预热温度)
缺点:增加一道工序,成本高。 预压压力: 一般控制在使预压物的密度达到制品最大密度的80% 为宜。预压压力的范围:40~200MPa
3、预热
热固性塑料在模压前的加热有预热和干燥双重意义。 预热的优点: ▲ 加快固化速度,缩短成型时间。 ▲ 提高流动性,增进固化的均匀性。 ▲ 减少制品的内应力,提高制品质量。
时间:几小时~几十小时
9、脱模
热固性塑料可趁热脱模,通常靠顶出杆来完成。 (问题:热塑性塑料呢?) 热脱模须注意两个问题: •防止冷却翘曲 •防止产生内应力
10、后处理
热处理 消除内应力;进一步固化,直至固化完全。 处理温度比成型温度高10~50℃ 整修 修边
四、压模成型工艺条件及控制
热固性压塑料在模腔内变化情况: 压塑料 软化、熔融
模压时间缩短。
总之,模压时间长,可使制品交联固化完全,性能 。 模压时间太长: 生产效率 ; 长时间高温将使树脂降解。 模压时间太短: 硬化不足,外观无光,性能 。
一般,PF、UF的模压时间为:1min/1mm制品厚度
对模压成型的工艺条件:压力、温度、时间三
者要综合考虑。
一般原则: 在保证制品质量的前提下,尽可能地降低压力。 温度和缩短时间。
Lo-L SL = ×100% L
一般高分子材料的SL在1~3%,是模具设计的重要指标。
产生收缩的基本原因: 化学结构的变化(交联)、热收缩、弹性回复、塑性 形变。 影响收缩率的因素: 工艺条件、模具和制品的设计、塑料的性质。 产生的后果: 制品翘曲、开裂。
解决的办法:
预热、采用不溢式模具、严格工艺规程。
成型(半成品) 注压、模压、压出、压延、涂浸胶 硫化 制品
成型硫化 同时进行
二、橡胶制品的硫化
1、橡胶在硫化前后结构和性能的变化
硫化前 线形结构,分子间以范德华力相互作用
硫化时
分子被引发,发生化学交联反应
硫化后
网状结构,分子间主要已以化学键结合
硫化前:
结构:线性大分子,分子与分子之间无价键力; 性能:可塑性大,伸长率高,具可溶性。 硫化后: 结构:1)化学键;2)交联键的位置;3)交联程度; 4)交联 性能:1)力学性能(定伸强度、硬度、拉伸强度、伸 长率、弹性);2)物理性能;3)化学稳定性
一、橡胶制品及生产工艺
1、橡胶制品品种
轮胎:生胶的50~60℃
胶带:运输胶带、传动胶带
胶管:软管、纤维增强 胶鞋:贴合鞋、模压鞋、注压鞋 其它橡胶工业制品:油封、胶布、胶板、胶辊 橡胶制品:模型制品、非模型制品。
2、橡胶制品生产工艺
橡胶工艺:干胶工艺和乳胶工艺
生胶 塑炼 配合剂 纤维材料 金属材料 溶剂 塑炼胶 配料 混炼 混炼胶
所以,闭模后应迅速增加 压力,使塑料在温度还不 很高而流动性又较大时充 满模腔各部分。
一般情况下: 温度升高,硬化速度 。固化时间 ,周期 ,对生 产有利。
模温太高的后果: 树脂和有机物分解 硬化速度太快,造成外层先固化,不在流动,气体难 以排出,制品缺料,内应力 ,制品质量 。 模温太低的后果: 硬化不足,质量下降 硬化周期长 日用模塑料(PF、UF)的模压成型温度:145~155℃
在一定温度范围内:
T : 硬化速度 ,粘度 ,流动性 。 但又由于T ,固化速度 ,使粘度 ,故流动性 。 所以:随T 流动性 如果Tp 温度曲线具有峰值。 Pm
软化趋势>交联趋势
(即Pm低也能顺利充模) 如果Tp 交联趋势>软化趋势 Pm
(即Pm高才能顺利充模)
模压压力(Pm)与模压温度(Tm)的关系
第二节 橡胶制品的模型硫化
压模成型广泛应用于各种橡胶制品的生产。橡胶模压
所用的原料是混炼胶或经成型后的橡胶半成品。生产工艺
基本上与热固性塑料的模压成型相同,橡胶成型最后是通 过交联(硫化)形成网状结构的制品。 在橡胶制品生产中,硫化是最后的一道加工工序,而 模型硫化在硫化工艺中的使用最为广泛。
橡胶硫化设备
▲ 降低模压压力。(预热:15~20MPa,未预热:25~35MPa)
预热时间与预热温度有关联,当预热温度确定后可通 过试验,作出预热时间与成型流动性的关系曲线,然后在 曲线上找出最佳流动性所对应的预热时间。
预热方法: 热板加热,烘箱加热、 远红外线加热、高频加热。
4、嵌件安放
嵌件通常是制品的导电部分,或使制品与其他物体结
阳模未接触物料之前,应尽可能使闭模
速度快,而当阳模快要接触到物料时, 闭模速度要放慢。
先快的优点: 有利于缩短非生产时间; 避免塑料在未施压前即固 化; 避免塑料降解。
后慢的优点: 防止模具损伤和嵌件移位; 有利于充分排除模内空气。
7、排气
排气的原因:热固性塑料在加工中因缩聚等化学反应会 释放出小分子物质,在成型温度下体积膨胀,形成气泡。 排气的作用:赶走气泡、水份、挥发物,缩短固化周期,
2、固(硬)化速率
用于衡量热固性塑料在压制成型时化学反应(交联)
的速度。
定义:热固性塑料在一定温度和压力下,从熔融、流动到 交联固化为制品的过程中,单位厚度的制品所需的时间, 以s/mm厚度表示,此值越小,固化速度越快。
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