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什么是快速成形技术?,请简要介绍三种材料成型技术及其应用

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塑料的主要成型加工方法有哪些

塑料的加工是一个复杂【zá】的过程,大体【tǐ】分来主要有以下几种加【jiā】工方式:

预压为改善【shàn】制品质量和【hé】提【tí】高【gāo】模塑效率等,将粉料或【huò】纤维状【zhuàng】模【mó】塑料预先压成一定形状的操作【zuò】。

预热【rè】为【wéi】改善模塑料的加工【gōng】性能和缩短【duǎn】成【chéng】型周期等,把模塑料在成型前先【xiān】行加热的操作【zuò】。

模压【yā】在模具内加【jiā】入所【suǒ】需量的塑料,闭模、排【pái】气,在模【mó】塑温度和压【yā】力【lì】下保持一段时间,然后脱模清模的操作。

压缩模【mó】塑【sù】用的主【zhǔ】要设备是【shì】压【yā】机和塑模。压机用得最多的是自给式液【yè】压机,吨位从几十吨至【zhì】几百吨不等。有下压【yā】式压【yā】机【jī】和【hé】上【shàng】压式压机。用【yòng】于压缩模塑的模具称【chēng】为压制模【mó】具,分为三类;溢料式模具、半溢【yì】料式模具不溢【yì】式模具。

压缩模塑【sù】的主要优点【diǎn】是【shì】可模压较大平面的制品和能大量生产,其缺点【diǎn】是生产【chǎn】周期长【zhǎng】,效率低。

2.层压【yā】成型。用或【huò】不用粘结剂,借加热、加压【yā】把相同或不相同材【cái】料的两层【céng】或多层【céng】结【jié】合为【wéi】整体的方法。

层压成型常用层压【yā】机操作,这【zhè】种压机的【de】动压板和定压【yā】板之间装有多【duō】层可【kě】浮【fú】动热压板。

层压成型常【cháng】用的增强材料有棉布、玻【bō】璃布、纸【zhǐ】张、石棉布等,树脂有【yǒu】酚醛、环氧、不饱和聚酯【zhǐ】以及某【mǒu】些热塑【sù】性树脂【zhī】。

3.冷【lěng】压模塑。冷【lěng】压模【mó】塑又叫冷压烧结成型,和普【pǔ】通压【yā】缩模塑的不同【tóng】点是在【zài】常温【wēn】下使物【wù】料加【jiā】压模塑。脱模【mó】后的模塑品【pǐn】可再行加热或借【jiè】助化学作用使其固化。该法多用于聚四氟乙烯的【de】成型,也用于某些耐高温塑料(如【rú】聚酰【xiān】亚【yà】胺等)。一般工艺过程为制坯-烧【shāo】结【jié】-冷【lěng】却三个步骤。

4.传递模塑。传递模塑是热固性塑料【liào】的一种成型方式【shì】,模【mó】塑【sù】时先将模塑【sù】料【liào】在加热室加热软化,然后【hòu】压【yā】入【rù】巳被加热的【de】模腔内固化成型【xíng】。传递模塑按设备不同【tóng】有工【gōng】种形【xíng】式:①活板式;②罐式【shì】;③柱【zhù】塞式。

传递模【mó】塑对塑料的要求是:在未达到固化温度【dù】前,塑【sù】料【liào】应具有较大的流动【dòng】性,达到【dào】固化温度后,又须【xū】具有较快的固【gù】化速率。能符合这种要求的有酚醛、三聚【jù】氰胺【àn】甲醛【quán】和环氧【yǎng】树【shù】脂【zhī】等。

传递模塑具有【yǒu】以下【xià】优点:①制品废边少【shǎo】,可减少后加【jiā】工量【liàng】;②能模【mó】塑带【dài】有精【jīng】细【xì】或易碎嵌件和穿孔的【de】制品【pǐn】,并且能保持嵌件和孔眼【yǎn】位置的正【zhèng】确;③制品性【xìng】能均【jun1】匀,尺寸【cùn】准确【què】,质量【liàng】高;④模具的磨损较【jiào】小。缺点是:⑤模具的制造成本较压缩模【mó】高;⑥塑料损耗大;⑦纤维【wéi】增强塑料因纤维定向而产生各向异性;⑧围【wéi】绕在嵌件四周的塑料,有时【shí】会因熔【róng】按不牢而【ér】使制品【pǐn】的强度降低。

5.低压【yā】成型。使用成型压力等于或低于【yú】1.4兆帕的摸压或层压【yā】方法。

低压成【chéng】型方【fāng】法用于制造增【zēng】强【qiáng】塑料制品。增强材料如玻璃纤【xiān】维、纺织物、石棉【mián】、纸、碳纤维【wéi】等【děng】。常用的【de】树脂绝大多数是热固性的,如酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯【zhǐ】、有机硅等树脂。

低压成型包括袋压法、喷射法。

(1)袋压成型。借助【zhù】弹性袋(或其【qí】它弹性隔膜)接受流体压力而使介于【yú】刚性模和弹性袋之间的增强塑料均匀受压而成为制件【jiàn】的一种方法【fǎ】。按造成【chéng】流【liú】体压力【lì】的【de】方【fāng】法不【bú】同,一【yī】般【bān】可分为加压袋成型、真【zhēn】空袋压成【chéng】型和热压釜成型等。

(2)喷射【shè】成【chéng】型。成型增强塑料【liào】制品时【shí】,用喷枪【qiāng】将短切纤维【wéi】和树【shù】脂等同时喷在模具【jù】上积层并固化为制品的方法。

6.挤【jǐ】出【chū】成型。挤出成型也称【chēng】挤压模塑或【huò】挤塑,它是【shì】在【zài】挤出机中【zhōng】通过加热、加压【yā】而使物料以流动状态【tài】连续通过口模成型的方法。

挤出法主要用于热塑性塑料【liào】的成型【xíng】,也可【kě】用于某些【xiē】热固性【xìng】塑料。挤出的制品【pǐn】都是连续的【de】型材,如管、棒、丝、板、薄【báo】膜、电【diàn】线电缆包覆层等。此外,还可用于【yú】塑料的【de】混合、塑【sù】化造【zào】粒、着色、掺合等。

挤出成型【xíng】机由【yóu】挤出装置、传动机构【gòu】和加热【rè】、冷却系统等【děng】主要部分组成。挤出机有螺杆式【shì】(单螺杆和多螺杆)和柱塞式两种类型。前【qián】者的挤【jǐ】出工艺是连【lián】续【xù】式,后【hòu】者是间歇式。

单【dān】螺杆挤【jǐ】出机的基本结构主要【yào】包括【kuò】传动装置、加料【liào】装置、料筒、螺杆、机头和口【kǒu】模等部分。

挤出机的辅助【zhù】设【shè】备有物料【liào】的【de】前处理设备【bèi】(如物料输送与干燥【zào】)、挤出【chū】物【wù】处理设备(定型、冷却、牵【qiān】引、切料或辊卷)和生【shēng】产【chǎn】条件控制设【shè】备等【děng】三大类。

7.挤【jǐ】拉【lā】成型【xíng】。挤拉成【chéng】型是【shì】热【rè】固性【xìng】纤维增强塑料的成【chéng】型方法【fǎ】之一【yī】。用于生【shēng】产断面形【xíng】状固定不【bú】变,长度不受限制的型材。成型工艺是【shì】将浸渍树脂胶液的连续纤维经【jīng】加热模拉出,然后再通过【guò】加【jiā】热室使树脂进一步固化而【ér】制【zhì】备具有单向高强度连续增强塑料型材。

通常用【yòng】于挤拉成型【xíng】的树脂有不饱和聚酯、环【huán】氧和有机【jī】硅【guī】三种。其中不饱【bǎo】和聚【jù】酯树脂用【yòng】得最多。

挤拉成【chéng】型机通常由纤维排布装置、树脂槽、预【yù】成型装置、口【kǒu】模【mó】及加【jiā】热【rè】装置、牵引装置和切割设备等组【zǔ】成.

8.注射【shè】成型。注射成型【xíng】(注塑)是使热塑性或热固性模塑料先【xiān】在加热料【liào】筒中均匀塑化【huà】,而【ér】后由柱塞或移【yí】动螺杆推挤【jǐ】到闭合模具的【de】模腔中成型【xíng】的一种方法。

注【zhù】射成型几乎适用于所有的【de】热塑性塑料。近【jìn】年来,注射成型也成功地用【yòng】于成型某些【xiē】热固性塑料。注射成型的【de】成型周期短(几秒到【dào】几分钟),成型【xíng】制品质量可由几【jǐ】克到几【jǐ】十千克【kè】,能【néng】一次成型【xíng】外形复杂、尺寸【cùn】精确、带有【yǒu】金属或非【fēi】金属嵌件的【de】模塑【sù】品。因此,该方法适应【yīng】性强,生产【chǎn】效率【lǜ】高。

注射成型用的注射机【jī】分为柱塞式注射机和螺【luó】杆式【shì】注射机两大类,由注【zhù】射系统、锁模系统和塑模【mó】三【sān】大部【bù】分【fèn】组成;其【qí】成型方法【fǎ】可分为:

(1)排气式注射成型。排气【qì】式注射成型应用的排气式注【zhù】射机,在料筒中部设有【yǒu】排【pái】气【qì】口,亦与真空【kōng】系统相连接,当塑料【liào】塑化时,真空泵可将【jiāng】塑【sù】料【liào】中【zhōng】合有【yǒu】的水【shuǐ】汽、单【dān】体、挥【huī】发性物质及空气经排气口【kǒu】抽走;原料不必预干燥,从【cóng】而【ér】提高生产效率,提高产品质量。特别【bié】适用于聚碳酸酯、尼龙【lóng】、有机玻璃、纤维素等易吸【xī】湿的材【cái】料成型。

(2)流动注【zhù】射成型。流动注射成型可【kě】用普【pǔ】通移动螺【luó】杆式【shì】注射机【jī】。即塑料经不断塑【sù】化并挤入有一定温度的模【mó】具型腔内,塑料充满型腔后【hòu】,螺杆停【tíng】止转动,借螺杆的推力使模【mó】内【nèi】物料在压力下保【bǎo】持适当时间,然后冷却【què】定型。流动【dòng】注射【shè】成型克服了生产大型制【zhì】品的设【shè】备限制,制【zhì】件质【zhì】量可【kě】超过注射机【jī】的最大注射量。其特点是【shì】塑【sù】化【huà】的物件不是贮存在料筒【tǒng】内,而是不断挤入【rù】模具中,因【yīn】此它是【shì】挤出【chū】和注射【shè】相【xiàng】结合的一种方法。

(3)共注【zhù】射【shè】成型。共【gòng】注射成型是采【cǎi】用具有两个【gè】或两【liǎng】个以【yǐ】上注射单【dān】元的注【zhù】射机,将不【bú】同品【pǐn】种或不同色泽的塑料【liào】,同时或先后注【zhù】入模具内【nèi】的方法。用这种方法【fǎ】能生产【chǎn】多种色彩和(或)多种塑料的复【fù】合制品【pǐn】,有代表性的共注射成型是双色注射和多色注射。

(4)无流道注射成型。模【mó】具中不设【shè】置分流道,而由注射机的延伸式喷【pēn】嘴直接将熔融料【liào】分【fèn】注到各个模腔中的成型方法【fǎ】。在注射过程中,流道内【nèi】的塑料保持熔【róng】融流【liú】动状【zhuàng】态,在脱模【mó】时不与【yǔ】制品一【yī】同【tóng】脱出,因此制【zhì】件没【méi】有【yǒu】流道残留物【wù】。这种成型方法不仅节省原料,降低成本,而且减少工【gōng】序,可以达【dá】到全自动生产【chǎn】。

(5)反应【yīng】注射成型。反应注【zhù】射成型【xíng】的原理是将反应原材料经计量装置计量后泵入混【hún】合头,在【zài】混合头中碰撞混合,然后高【gāo】速注射到密闭的模具中【zhōng】,快速固化,脱模,取【qǔ】出制品。它适于加工聚氨【ān】酯、环氧树脂、不【bú】饱和聚【jù】酯树脂【zhī】、有机硅树【shù】脂、醇【chún】酸树脂等一【yī】些热固性【xìng】塑料和弹【dàn】性【xìng】体【tǐ】。目【mù】前主要用于【yú】聚【jù】氨酯【zhǐ】的加工。

(6)热固性塑料【liào】的注【zhù】射成型。粒状或团状热固性【xìng】塑料【liào】,在严格控【kòng】制温【wēn】度【dù】的料筒内,通过螺杆的作【zuò】用,塑化【huà】成粘塑状态,在较高的注射【shè】压力下,物料进入一定温【wēn】度范【fàn】围【wéi】的模具内交联【lián】固化。热固【gù】性塑料注【zhù】射成型除有物理状态变化外,还有化学变化。因【yīn】此【cǐ】与热塑性塑【sù】料注射成型比,在成型设备及加工【gōng】工艺上存【cún】在着很【hěn】大的差别【bié】。热固性【xìng】塑料的注射成型应用最多的是【shì】酚【fēn】醛塑料。

9.吹塑成【chéng】型。借气体压力使闭合在模具中的热型坯吹胀【zhàng】成为【wéi】中【zhōng】空【kōng】制【zhì】品,或【huò】管型【xíng】坯无模吹胀【zhàng】成管【guǎn】膜【mó】的一种【zhǒng】方【fāng】法。该方法主【zhǔ】要用于各种【zhǒng】包装容器和管式膜的制造。凡【fán】是熔体【tǐ】指数为0.04~1.12的【de】都【dōu】是比较优良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚【jù】苯乙【yǐ】烯、热【rè】塑性聚酯【zhǐ】、聚碳酸酯、聚酰胺【àn】、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等,其中以【yǐ】聚乙烯【xī】应用得最多。

(1)注【zhù】射吹塑成型。系用注射成型法先将塑【sù】料【liào】制成有底型坯,接【jiē】着【zhe】再将型坯移到【dào】吹塑模中吹制成【chéng】中空制品【pǐn】。

(2)挤出吹塑成型。系用【yòng】挤出【chū】法先【xiān】将【jiāng】塑料制成有底型坯,接着再将【jiāng】型【xíng】坯移【yí】到吹塑模中【zhōng】吹制成中空制品。

注射吹塑成型和挤出吹塑成【chéng】型【xíng】的【de】不同之处是制【zhì】造型【xíng】坯的方法不【bú】同,吹塑过程【chéng】基本上是相同的。

吹塑设备除【chú】注射机和【hé】挤出机【jī】外【wài】,主要是吹塑【sù】用的模具。吹塑模具通常由【yóu】两【liǎng】瓣合成【chéng】,其中设有冷却剂通道,分【fèn】型面上小孔可插入充压气吹管【guǎn】。

(3)拉伸【shēn】吹塑成【chéng】型。拉伸吹塑【sù】成型是双轴定向拉伸的一种吹塑成【chéng】型,其方法是【shì】先将型还进行纵向拉伸,然后用压【yā】缩空气进行吹胀达到横向【xiàng】拉【lā】伸。拉【lā】伸吹塑成型可【kě】使制【zhì】品的透明性、冲击强度、表【biǎo】面硬度和刚性【xìng】有很【hěn】大【dà】的提高,适用【yòng】于【yú】聚【jù】丙烯、聚对【duì】苯二甲酸乙【yǐ】二醇酯(PETP)的吹塑成型。

拉伸吹塑成型包括【kuò】:注射型【xíng】坯定向拉伸吹塑,挤出型【xíng】坯定【dìng】向拉伸吹【chuī】塑,多层【céng】定向拉【lā】伸吹塑,压【yā】缩成型定向【xiàng】拉伸【shēn】吹塑等。

(4)吹塑薄膜法【fǎ】。成型热塑性薄膜的一种方法【fǎ】。系用挤【jǐ】出法先将塑【sù】料【liào】挤成管,而后借助向管【guǎn】内【nèi】吹入的空气使其连续膨胀到【dào】一【yī】定尺寸的管式膜,冷却【què】后【hòu】折叠【dié】卷绕成双层平膜。

塑料薄膜可用许多方法制【zhì】造【zào】,如吹塑、挤出、流延、压【yā】延、浇铸等,但以吹【chuī】塑【sù】法应【yīng】用最【zuì】广泛。

该方法适【shì】宜于【yú】聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺【àn】等薄膜【mó】的制造【zào】。

10.浇【jiāo】铸。在不加压或【huò】稍【shāo】加压的情况下【xià】,将【jiāng】液态【tài】单体【tǐ】、树脂或其【qí】混【hún】合物注入模内并【bìng】使其成为固态制品的方法。浇铸法分为静态浇铸、嵌铸、离心浇【jiāo】铸、搪塑、旋转铸塑、滚塑【sù】和流延铸【zhù】塑等。

(1)静【jìng】态浇铸。静【jìng】态浇铸是【shì】浇【jiāo】铸成【chéng】型中较为【wéi】简便和使用较为广【guǎng】泛的二种方法。这种方法常用液【yè】状单【dān】体,部分【fèn】聚合或缩聚的浆状物、聚合物与单【dān】体的溶液,配入【rù】助剂(如引发剂、固化剂、促进剂等【děng】),或热塑性树脂熔体铸入模腔【qiāng】而成型。

(2)嵌铸。嵌铸【zhù】又称封入成型,是将各【gè】种【zhǒng】样品【pǐn】、零件【jiàn】等包封到塑料中【zhōng】间的一种成型技术。即将被嵌【qiàn】物件置【zhì】于模具中,注入单体【tǐ】、预聚物或【huò】聚合物等液【yè】体,然【rán】后使其聚【jù】合或固【gù】化【huà】(或硬化【huà】),脱模。这种技术已【yǐ】广泛用于电子工业。用于这类成型工艺【yì】的塑料品种有腮【sāi】甲醛、不饱和聚酯、有机玻璃和环氧树脂【zhī】等。

(3)离心浇铸。离心浇铸【zhù】是利【lì】用离心力成型管状或空心筒状制品的【de】方法。通过挤出机或专用漏【lòu】斗将定【dìng】量的液【yè】态树【shù】脂或树【shù】脂分散体注【zhù】入旋转并加热【rè】的容器(即模【mó】具)中,使其绕【rào】单【dān】轴【zhóu】高【gāo】速旋转(每分【fèn】钟【zhōng】几十转到两千转),此【cǐ】时【shí】放入的物料即被离心力迫使分布在【zài】模具的近壁部位。在旋转的同时,放入的物料发生【shēng】固化,随后【hòu】视【shì】需要经过冷【lěng】却或后处理【lǐ】即能取得制品。在成型增【zēng】强【qiáng】塑料制品时还可同【tóng】时加入增【zēng】强性的【de】填料。

离心浇铸通常用【yòng】的都是熔体粘度【dù】较【jiào】小、热稳定【dìng】性较好的热塑性塑料,如聚酰【xiān】胺、聚乙【yǐ】烯等。

(4)搪塑。搪塑是模塑中【zhōng】空制品的一种【zhǒng】方法。模塑【sù】时将塑料糊倒人开口【kǒu】的中空模内,直至达到【dào】规【guī】定的容量。模具在装料前或【huò】装料后【hòu】应进行加热,以便使物料在模具【jù】内壁变成【chéng】凝胶。当凝胶【jiāo】达到【dào】预定厚度时,倒出过【guò】量【liàng】的液体物料【liào】,并再行加热使【shǐ】之熔融,冷却后即可自模具内【nèi】剥出制品。搪塑【sù】用的塑料主【zhǔ】要是【shì】聚氯乙烯。

(5)旋转铸塑。该法是将液态【tài】物料装入密闭的模具中而使它以【yǐ】较低【dī】速度(每分【fèn】钟【zhōng】几转到【dào】几十转【zhuǎn】)绕单【dān】轴或多轴旋转,这【zhè】样,物料即能借【jiè】重力而分布在模【mó】具的内壁【bì】上,再【zài】通过加热或冷【lěng】却达【dá】到固化或硬化后【hòu】,即可从模具中取得制品。绕单轴旋转的用于生产圆【yuán】筒形制品,绕双【shuāng】轴【zhóu】或靠【kào】振动运动的则【zé】用【yòng】于生产密闭制【zhì】品。

(6)滚【gǔn】塑(旋转成型【xíng】)。类似【sì】于旋转铸塑的一【yī】种成型方法,不同的是其所用的物料不【bú】是液体,而是【shì】烧结性干粉料【liào】。其过程是把【bǎ】粉料装【zhuāng】入【rù】模具中而使它【tā】绕两个互相【xiàng】垂直的轴旋转【zhuǎn】、受【shòu】热并均匀地在模具内【nèi】壁上熔【róng】结为一体,而【ér】后再经冷却就能从模具中【zhōng】取得空【kōng】心制【zhì】品。

滚塑使用的有聚乙【yǐ】烯、改性聚【jù】苯乙【yǐ】烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纤【xiān】维素【sù】塑料等。

(7)流延铸塑。制【zhì】取【qǔ】薄膜的一种方法。制造时,先将【jiāng】液态树脂或树脂分散体流布【bù】在运行的载【zǎi】体(一般为金【jīn】属带)上【shàng】,随后【hòu】用【yòng】适当【dāng】方法将其【qí】固化(或硬化),最后即可从载体【tǐ】上剥取薄膜【mó】。

用于生产流【liú】延薄膜的塑料有:三【sān】乙酸纤维【wéi】素、聚乙【yǐ】烯【xī】醇、氯乙【yǐ】烯和乙酸乙烯【xī】的【de】共聚物等,此外某【mǒu】些工程塑料如聚碳酸【suān】酯等也可用【yòng】来生产流延薄膜。

11.手糊成型。手糊成【chéng】型又【yòu】称【chēng】手工【gōng】裱糊【hú】成型、接【jiē】触【chù】成型,是制造【zào】增强【qiáng】塑料制品的方法之一。该法是在涂【tú】好【hǎo】脱模剂的模具上,用手【shǒu】工一边铺设增强【qiáng】材料一边【biān】涂【tú】刷【shuā】树脂直【zhí】到所需厚度为止,然后通【tōng】过固化和脱模而【ér】取【qǔ】得制【zhì】品。手糊成型中采用的合成树脂主要是环氧【yǎng】树脂和不饱和聚酯树脂。增强材料有玻璃布、无【wú】捻粗纱方【fāng】格布、玻璃毡等。

12.纤维缠【chán】绕成型。在控制张力【lì】和预定线型的条【tiáo】件下【xià】,以浸有树脂胶【jiāo】液的连续丝缠【chán】绕到芯模或【huò】模【mó】具【jù】上来成【chéng】型增【zēng】强塑料制品。这种方法只适【shì】于制造圆柱形和球【qiú】形等回转体。常用的树脂有酚醛树脂、环氧树【shù】脂、不饱【bǎo】和【hé】聚酯树脂等【děng】。玻璃纤维是【shì】缠绕成型常用的增强【qiáng】材【cái】料,它有【yǒu】两种:有捻纤维和【hé】无捻纤维【wéi】。

13.压延。将热塑【sù】性塑料通过一系列加热的【de】压辊,而使其在挤【jǐ】压【yā】和【hé】展延作用下【xià】连【lián】结【jié】成为薄膜【mó】或【huò】片材的一种【zhǒng】成型方法【fǎ】。压廷产品有薄膜、片材【cái】、人造【zào】革和其它涂层制品等。压延成型所采用的原材料主【zhǔ】要【yào】是聚氯乙烯、纤维【wéi】素、改【gǎi】性聚苯乙烯等。

压延设备【bèi】包括【kuò】压延机和其【qí】它辅机。压延机【jī】通【tōng】常以【yǐ】辊筒数目及其排列方式分类。根据辊筒数目不同【tóng】,压延机【jī】有双辊、三辊、四辊【gǔn】、五辊【gǔn】、甚【shèn】至【zhì】六辊,以三辊或【huò】四辊压【yā】延机用得最多。
14.涂【tú】覆。为了防腐、绝缘、装【zhuāng】饰等目的,以液【yè】体或【huò】粉末【mò】形式在织【zhī】物【wù】、纸张、金【jīn】属箔或【huò】板等物体表面上涂盖塑料薄层(例如【rú】.0.3毫米以下)的方法。

涂覆法最常用的塑【sù】料一般是热塑【sù】性塑料【liào】,如聚乙烯、聚氯【lǜ】乙烯、聚【jù】酰胺、聚乙烯醇、聚【jù】三【sān】氟氯乙【yǐ】烯等。

涂【tú】覆工【gōng】艺有热熔敷、流化喷涂、火【huǒ】焰喷涂、静电喷涂和【hé】等离子喷【pēn】涂。

(1)热熔【róng】敷。用压缩空气将塑料粉末【mò】经过【guò】喷【pēn】枪、喷【pēn】射到预热过的工件【jiàn】表面,塑料熔化、冷却形成【chéng】覆盖层【céng】。

(2)流化喷涂。预热的工件浸入悬浮【fú】有【yǒu】树脂粉末的容器【qì】中树【shù】脂粉末熔化而【ér】粘附在表【biǎo】面【miàn】上。

(3)火【huǒ】焰【yàn】喷涂。将【jiāng】流态化树脂通过喷枪【qiāng】口的锥形【xíng】火焰【yàn】区使之熔化而实现喷涂【tú】的一种方法【fǎ】。

(4)静电喷涂。利用高压静电造【zào】成静电场,即工件接地成正级【jí】,塑料粉末【mò】喷出时带有负电【diàn】荷【hé】,则塑料【liào】静电喷【pēn】涂【tú】到工件上。

(5)等离子喷涂。用等离【lí】子【zǐ】喷枪使流经等离【lí】子发生区的惰性气体(如氩气、氮【dàn】气、氦气的【de】混合【hé】气【qì】体)成为5500~6300℃的高速高【gāo】能等离子【zǐ】流【liú】,卷【juàn】引粉状树脂以高速喷射至工件【jiàn】表面熔结成涂层【céng】。

15.发【fā】泡【pào】成型【xíng】。发泡成型是使塑【sù】料产生微孔【kǒng】结构的过程。几【jǐ】乎所有的热固性和热塑性塑料都能制【zhì】成泡沫【mò】塑料,常用的树脂【zhī】有【yǒu】聚苯乙烯、聚【jù】氨【ān】酯、聚氯乙【yǐ】烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛【quán】等。

按照【zhào】泡孔结构可将泡【pào】沫塑料分为【wéi】两类,若绝大多【duō】数气孔是【shì】互相【xiàng】连通的【de】,则称为开孔泡沫【mò】塑料;如果绝大多数气【qì】孔是互【hù】相分隔的【de】,则称【chēng】为【wéi】闭孔泡【pào】沫塑料【liào】。开孔或闭孔的泡沫结构是由制造方【fāng】法所决定的。

(1)化【huà】学发泡。由【yóu】特意【yì】加入的化学发泡剂,受热分解或原料组分【fèn】间【jiān】发【fā】生化学反应而产【chǎn】生的气【qì】体,使塑料熔体充满【mǎn】泡【pào】孔。化【huà】学【xué】发泡剂在加热时释【shì】放出的【de】气体有二氧化碳、氮气、氨气等。化学发泡【pào】常用于聚氨脂泡【pào】沫塑料【liào】的生产。

(2)物【wù】理发泡【pào】。物理【lǐ】发泡是在塑料中溶入气体或液体,而后使其膨【péng】胀或【huò】气化发泡的方法。物理发泡适【shì】应【yīng】的【de】塑料【liào】品种较多。

(3)机械发泡【pào】。借机械搅拌方【fāng】法【fǎ】使【shǐ】气体混入液体混合料【liào】中,然后经定【dìng】型过程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用于脲眠甲【jiǎ】醛树【shù】脂【zhī】,其它如聚【jù】乙烯醇缩甲醛【quán】、聚【jù】乙酸乙烯、聚氯乙烯【xī】溶胶【jiāo】等也适用。

16.二【èr】次成型。二【èr】次【cì】成型是塑料成【chéng】型加工的方法之一。以塑料型材或型坯为原料【liào】,使其通过加【jiā】热和外【wài】力作用成为【wéi】所需形状的制品【pǐn】的一【yī】种方【fāng】法。

(1)热【rè】成【chéng】型。热成型是【shì】将热塑性塑【sù】料片材加热至软化【huà】,在气体压力、液体压力或【huò】机械压力下,采用适当的模具或夹具而使其成为制【zhì】品的一种成型方法。塑料热成型的方【fāng】法很【hěn】多,一般【bān】可分为:

模压成型采用单模(阳模或阴模)或对模,利【lì】用外【wài】加机械压力或【huò】自重【chóng】,将片材制【zhì】成各种【zhǒng】制【zhì】品的成型方法,它【tā】不【bú】同于一次加工的模【mó】压成型。此法适【shì】用于所有热【rè】塑性塑料。

差压成型采用【yòng】单模(阳模或阴模)或【huò】对模【mó】,也可以不用模【mó】具,在气【qì】体差压的作用下【xià】,使加热至【zhì】软的塑料片材紧【jǐn】贴【tiē】模面,冷却后制成【chéng】各种制品的成型方法【fǎ】。差压【yā】成型又可分为【wéi】真空成【chéng】型和气压成型。

热成型特别适用于壁薄、表面积大的制品【pǐn】的【de】制造【zào】。常用的塑料品种有各种类型的聚苯乙烯、有机玻璃、聚氯乙【yǐ】烯、ABS、聚乙【yǐ】烯【xī】、聚【jù】丙烯、聚酰胺、聚碳【tàn】酸酯和聚【jù】对苯【běn】二甲酸乙二醇酯等。

热成【chéng】型【xíng】设备包括【kuò】夹持系统、加热系【xì】统【tǒng】、真空和压缩空气系【xì】统及【jí】成型模具等。

(2)双轴拉伸【shēn】。为使热塑【sù】性薄膜或板材等的分子重【chóng】新定【dìng】向【xiàng】,特【tè】在玻璃化【huà】温度【dù】以上所作的【de】双向拉伸【shēn】过程。拉伸定向要在聚合物【wù】的玻璃化温度【dù】和熔点之间进行,经【jīng】过【guò】定向拉伸并迅速冷到【dào】室温【wēn】后的薄膜或单丝,在拉伸方向【xiàng】上的机械【xiè】性能有【yǒu】很大提高。

适合于定向拉伸的聚合【hé】物有【yǒu】:聚氯乙【yǐ】烯、聚对【duì】苯二甲酸【suān】乙【yǐ】二醇酯、聚偏二氯【lǜ】乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙【yǐ】烯【xī】、聚丙烯、聚苯乙烯以及某些苯乙【yǐ】烯共聚物【wù】。

(3)固相成【chéng】型。固【gù】相成型【xíng】是热塑性塑料型材或坯料在【zài】压力下用模具使其成型为【wéi】制品【pǐn】的方法。成型过程在塑料的【de】熔融(成【chéng】软化)温【wēn】度以下(至少低于【yú】熔【róng】点9-21℃)。均属固相成型。其【qí】中对【duì】非结晶类的【de】塑料在玻璃【lí】化温度以上,熔点【diǎn】以下的高弹区域加【jiā】工的常称为热【rè】成型,而在玻璃化温【wēn】度以【yǐ】下加工的【de】则称作冷成型或【huò】室【shì】温成型,也常称作【zuò】塑料【liào】的冷加工方法或常【cháng】温【wēn】塑【sù】性加工。

该法【fǎ】有如下优点:生产周期【qī】短【duǎn】;提高制品的韧性和【hé】强度【dù】;设备简单【dān】,可生产大型及超大型制品【pǐn】;成本【běn】降低。缺点是:难以【yǐ】生产形状【zhuàng】复杂【zá】、精密【mì】的制品;生【shēng】产工艺难以控制,制品易变形、开裂【liè】。

固相【xiàng】成【chéng】型包括:片【piàn】材辊【gǔn】轧、深【shēn】度拉伸或片材冲压、液压成型、挤出、冷冲压、辊筒【tǒng】成型等。

塑料成型工艺有哪些?各有什么优缺点?

塑【sù】料成型工艺【yì】主要【yào】包括:FDM、SLA、SLS及LOM等工【gōng】艺【yì】,下面是这几种工艺的优缺点比较:

一.FDM
丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型【xíng】工艺【yì】是一【yī】种不依靠激光作为成型能源、而将【jiāng】各种丝【sī】材(如工程塑料【liào】ABS、聚【jù】碳酸【suān】酯PC等)加热【rè】熔化【huà】进而堆积成型【xíng】方法,简称FDM。
FDM快速原型技术的优点是:
1、 制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的污染;
2、 一次成型、易于操作且不产生垃圾;
3、 独有的水溶【róng】性支撑技术,使得去除【chú】支【zhī】撑结构【gòu】简单易行,可快速构建【jiàn】瓶状或中空零件以及一次成型【xíng】的装【zhuāng】配结构【gòu】件;
4、 原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、 可选【xuǎn】用多种材料,如【rú】各【gè】种色彩【cǎi】的工程塑料ABS、PC、PPSF以及医用ABS等【děng】。
FDM快速原型技术的缺点是:
1、 成【chéng】型精度相对国外【wài】先【xiān】进的SLA工艺较低,最【zuì】高精度0.127mm
2、成型表面光洁度不如国外先进的SLA工艺;
3、成型速度相对较慢

二、SLA
光敏树脂选择性固化是【shì】采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一【yī】种工艺,简【jiǎn】称SLA,是最早出现的【de】一【yī】种快速成【chéng】型技术。
SLA快速原型技术的优点是:
1、表面质量较好;
2、成型精度较【jiào】高,精度在0.1mm(国内SLA精度【dù】在0.1—0.3mm之间,并【bìng】且存在很大的波【bō】动性);
3、 系统分辨率较高。

SLA快速原型的技术缺点:
1、需要【yào】专用的实验室环境,成型【xíng】件需要【yào】后处理,比如:二【èr】次【cì】固化【huà】,防潮处理等工序【xù】。
2、尺【chǐ】寸稳【wěn】定性差【chà】,随着时间【jiān】推移,树脂会吸收【shōu】空气中的水分,导致软薄【báo】部分的翘曲变形,进而极大地【dì】影响【xiǎng】成型【xíng】件【jiàn】的整体尺寸精度;
3、氦-镉激光管的寿命仅3000小时,价【jià】格较【jiào】昂贵,由【yóu】于需对整个截面进【jìn】行扫描固化【huà】,成型时间较长【zhǎng】,因此制【zhì】作【zuò】成本相【xiàng】对较高。
4、 可选择的材料种类有限,必【bì】须是光敏树脂。由这类树脂制成【chéng】的工件在大多数情【qíng】况下【xià】都不能进行耐久性【xìng】和热性【xìng】能试验【yàn】,且光【guāng】敏树脂【zhī】对【duì】环境有【yǒu】污染,使皮【pí】肤过敏。
5、 需要设计工件的【de】支撑结【jié】构,以便确保在成型【xíng】过【guò】程【chéng】中制作的【de】每一个结构部位【wèi】都能可靠定位,支撑结构需在未完【wán】全固【gù】化【huà】时【shí】手工去除,容易破坏成型件。

三、SLS
粉末材料选择性烧结(Selected Laser Sintering)是一种快【kuài】速原型工艺【yì】,简称SLS。
SLS快速原型技术的优点是:
1、 与其他工艺相比,能生产较硬的模具。
2、 可以采用多种原料,包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等。
3、 零件的构建时间较短,可达到1in/h高度。
4、 无需设计和构造支撑。

SLS快速原型技术缺点是:
1、有激光损耗,并需要专门实验室环境,使用及维护费用高昂。
2、需要预热和冷却,后处理麻烦;
3、 成型表面粗糙多孔,并受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。
4、 需要对【duì】加工室不【bú】断充【chōng】氮气以确保烧结过程的【de】安全性,加工成本高。
5、 成型过程产生有毒气体和粉尘,污染环境。

四、LOM
箔材叠【dié】层实体制作(Laminated Object Manufacturing)快【kuài】速原型技术是【shì】薄【báo】片材料【liào】叠加【jiā】工艺,简称LOM。
LOM快速原型技术的优点是:
1、成型速度较快,由于只需要使激光束沿着【zhe】物体的轮廓进行切割【gē】,无需扫描整个【gè】断面,所以【yǐ】成型速【sù】度【dù】很【hěn】快【kuài】,因【yīn】而常用【yòng】于【yú】加工内部结构简单【dān】的大型零件。
2、无需设计和构建支撑结构。

LOM快速原型技术的缺点是:
1、有激光损耗,并需要专门实验室环境,维护费用高昂;
2、可实际应用的原材料种类较少,尽管可选【xuǎn】用【yòng】若干【gàn】原【yuán】材料【liào】,例如纸、塑料、陶【táo】土以及合【hé】成【chéng】材料,但目前常用的只【zhī】是纸,其他箔材尚在【zài】研制开发【fā】中;
3、必须进【jìn】行防潮处理,纸制零件很【hěn】容易吸湿【shī】变形,所以【yǐ】成型后【hòu】必【bì】须立即进行树脂【zhī】、防潮漆涂【tú】覆等后处
4、难以构建形状精细、多曲面的零件,仅限于结构简单的零件。
5、废料去除困难,所以该工艺不宜构建内部结构复杂的零件。
6、当加工室的温度过高时【shí】常【cháng】有火灾发生。因此【cǐ】,工【gōng】作过程中需要专职【zhí】人员【yuán】职守。

什么是快速成形技术?

快【kuài】速成形技【jì】术是【shì】一种新型的加【jiā】工技术,它可以将原材料快速【sù】成形成所需的零件。它【tā】主要利用热能、电【diàn】能【néng】、光【guāng】能等能源,将原材料快速成形【xíng】成所需的【de】零【líng】件。快速成形技术的特点【diǎn】是快【kuài】速、精确、经【jīng】济,可以大大提高加工效率【lǜ】,减少加【jiā】工成本。
快速成形技术主要有【yǒu】热压成【chéng】形、冲【chōng】压成形、挤压【yā】成形、熔【róng】融【róng】成【chéng】形、热成型、激光成形、电火花成形、粉末冶金成形等【děng】。热压成形【xíng】是将原料加热【rè】到一定温度,然后【hòu】用压力将原料【liào】压【yā】成所需形状【zhuàng】的一种技术;冲压成形是将原【yuán】料放在模具中,用冲击力将其压成所需形状的【de】一种技术;挤压成形是将原料放在模【mó】具【jù】中,用【yòng】挤压力将其压成所需形状的一【yī】种技术;熔融成【chéng】形是将原料加热【rè】到一定温度【dù】,然后用【yòng】压力将其压【yā】成所需【xū】形状的一种技【jì】术【shù】;热成型是将【jiāng】原料加【jiā】热到【dào】一定【dìng】温【wēn】度,然后用压力将【jiāng】其压成【chéng】所需形状的一种技术【shù】;激光成形【xíng】是将原料放在模具中,用激光将【jiāng】其【qí】压成所需形状的【de】一种技术;电火花【huā】成【chéng】形【xíng】是将原料放在模【mó】具中,用电火花将其压成所需形状的一种技术;粉【fěn】末冶金成形是将【jiāng】原料放在模具中,用【yòng】粉末【mò】冶金【jīn】将其压成所需【xū】形【xíng】状的一种技【jì】术【shù】。
快速【sù】成形【xíng】技术【shù】的优势是可以快速、精确、经济地将原材料成形成【chéng】所需的零件,可【kě】以【yǐ】大大提高加工效【xiào】率,减【jiǎn】少加工成【chéng】本。但是【shì】,快速成【chéng】形技【jì】术【shù】也有【yǒu】一定的【de】局限性,比如,它不能用于【yú】复杂的零件,也不能用于较【jiào】厚【hòu】的原料,而且它的加【jiā】工精度【dù】也有一定的限制。

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