先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù)

1、先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),高分子科學(xué)與工程系 主講人： 謝剛 教授,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),,第一講 通用聚合物材料簡介,1,,2,,3,,講座內(nèi)容,第二講 經(jīng)典聚合物成型方法,第三講 先進(jìn)聚合物成型方法,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),第一講 通用聚合物材料簡介,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),一、現(xiàn)代生活中的聚合物材料的作用 當(dāng)今把能源工程,信息工程，生物工程，材料工程看成是現(xiàn)代文明社會的4大支柱， 材料工程是帶頭學(xué)科

2、之一。因為材料的發(fā)展和進(jìn)步，直接影響現(xiàn)代文明和技術(shù)的進(jìn)步。,史學(xué)家常用材料作為歷史階段劃分的標(biāo)志，如人類經(jīng)歷了：石器時代、青銅器時代、鐵器時代?？梢姴牧显谌祟惿鐣l(fā)展中的地位和作用。 我們現(xiàn)在處在聚合物既高分子材料時代，因為高分子材料充滿在我們生活中。例如：上天，入地，下海，是它大顯身手的地方。衣、食、住、行、都有它應(yīng)用的場合，從早到晚我們更是離不開它?？梢姼叻肿硬牧蠈ξ覀兪嵌嗝粗匾?！,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),二、什么是高分子材

3、料 （一）高分子的定義 盡管我們生活在高分子的世界里，真的要給高分子下一個準(zhǔn)確定義，也不容易。簡單的定義是： 高分子---結(jié)構(gòu)單元是周期性的重復(fù)，分子量超過一萬的化合物質(zhì)； 高分子材料--將高分子經(jīng)過工程處理后得到的粉狀或粒狀物質(zhì)； 高分子制品--將高分子材料經(jīng)過成型加工后得到的具有一定形狀，尺寸和強度的制品。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（二）高分子的分類 高分子有很多

4、分類方法，最常用的分類方法是按照使用形態(tài)來劃分，分為：橡膠、塑料和纖維。隨著使用形態(tài)的擴展，又增加了兩種形態(tài)。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),,,,,,,,,,,,,,按使用形態(tài)劃分,塑料(plastic),黏合劑(adhesive),涂料 (coating),橡膠(rubber),纖維( fiber),,,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（三）高分子的玻璃化溫度和熔融溫度 高聚物的性質(zhì)是隨溫度的變化而變化。

5、 穿過塑料鞋的人都會有這樣的經(jīng)驗，穿在腳上的塑料鞋在夏天是十分柔軟的，可是到了冬天，卻會像鐵板一樣堅硬，變得很滑，這是什么原因呢?原來所有的高聚物都存在著一個轉(zhuǎn)變溫度，叫玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，通常用Tg表示。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),在這個溫度以上，高聚物表現(xiàn)為軟而有彈性，而在這個溫度以下，高聚物表現(xiàn)為硬而脆。 塑料鞋的原料是加有增塑劑的聚氯乙烯，它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在10～20℃之間。在夏天，室溫高于這個

6、轉(zhuǎn)變溫度，塑料鞋就很軟而有彈性，到了冬季，溫度低于這個轉(zhuǎn)變溫度，它就像玻璃一樣硬而脆。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),我們知道，分子是處在不停地運動之中。 小分子化合物在固態(tài)時，分子運動的主要形式是振動和轉(zhuǎn)動。隨著溫度的升高，分子熱運動的振幅增加，但在物質(zhì)的熔點以下，分子間并不會產(chǎn)生相對位移，能夠很好地保持原有的形狀。 當(dāng)溫度進(jìn)一步升高到熔點以上，分子熱運動加劇，分子間產(chǎn)生相對位移，固態(tài)就直接變成了液態(tài)

7、，沒有中間過渡狀態(tài)。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),高分子的情況比較特殊。由于它的分子量很高，分子的熱運動就變得十分復(fù)雜。高分子的熱運動不僅表現(xiàn)為振幅的變化，而且還表現(xiàn)為運動單元長度的變化。小分子的運動單元是單一的，就是小分子本身，只相當(dāng)于高分子中的一個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。,而高分子的運動單元可以是一個重復(fù)單元——鏈節(jié)(mer)，也可以是幾十個重復(fù)單元——鏈段(chain)、甚至是整個大分子——高分子鏈（polymer chain ），因此它有三種

8、可運動單元。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),在玻璃化溫度以下，高分子同固體的小分子相似。由于分子熱運動的能量很小，因此運動單元是鏈節(jié)，運動的形式是在原位置振動和轉(zhuǎn)動，而且振幅很小。它們的物理性質(zhì)就表現(xiàn)得象固體，如同玻璃一樣，非常堅硬，在外力作用下，也很難發(fā)生大的形變。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),當(dāng)把聚合物加熱到玻璃化溫度以上時，分子的熱運動加快、振幅加大，運動單元的長度也增加了。這時不僅有鏈節(jié)的運動，也出現(xiàn)了鏈段的運動。鏈段以內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式運動，

9、但整個大分子鏈不會發(fā)生相對的位移，因此聚合物具有彈性。這一現(xiàn)象在小分子中是沒有的（即存在固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的過渡態(tài)）。,這時，聚合物就會表現(xiàn)類似于橡膠的性質(zhì)。只要用一個很小的力，就會使聚合物變形，一旦把外力除去，它又很快恢復(fù)原狀。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),如溫度繼續(xù)升高，高分子也會出現(xiàn)整條大分子鏈的相對位移，而發(fā)生流動。但是這種運動不是高分子整體的遷躍，而是在鏈段運動的帶動下像蛇一樣的爬行般的運動。由于這時高分子熔體的粘度非常大，所以稱它為

10、粘流態(tài)(viscous flow state)。 這種橡膠態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為流動溫度(flow temperature )，用 Tf來表示。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（四）高分子的使用性質(zhì) 高分子通常用作以下結(jié)構(gòu)材料使用： 塑料-----它被做成各種用品，希望它有固定的形狀和很好的強度，而不希望它像橡膠那樣容易變形，所以塑料通常是在它的玻璃化溫度以下使用，塑料的Tg應(yīng)高于

11、室溫才不會變軟。,纖維------它制成的衣服要進(jìn)行高溫熨燙，所以應(yīng)有很高的Tg，否則熨燙時服飾就會變形。 橡膠------它是在高彈態(tài)下使用的。橡膠的最大用途是制造輪胎。由于汽車要在室外使用，因此，橡膠的Tg溫度應(yīng)越低越好。這樣即使在嚴(yán)寒的北方，汽車輪胎仍有很好的彈性，不會發(fā)生脆裂。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖1-3 形變與溫度的關(guān)系,圖1-3為高分子材料的形變與溫度的關(guān)系。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),三.高分子材料

12、的特殊性能（一）高分子與低分子的比較1、高分子粘度大，可作為膠黏劑使用，ηP=104Pa﹒s，ηL=1mPa﹒s2、高分子強度大，可作為結(jié)構(gòu)材料使用，低分子石蠟就沒有強度 。,3、高分子表面張力小，內(nèi)聚能就大，能紡絲成型，γP=0.025N/m，γL=72.7N/m。4、高分子的三態(tài)與低分子不同，（高分子：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)）（低分子：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（二）高分子材料與金屬材料的比較 1、高

13、分子熔點低，易成型，TP=150 ℃ ～350 ℃ ，Tm=1535℃; 2、高分子絕對強度低，但比強度高，σP = 35MPa，σm=235MPa。 σp’=35MPa/0.95=36.8MPa, σm’=235/7.8=30MPa;所以航空工業(yè)要選用比強度高的材料。,3、高分子耐腐蝕，不易老化，可代替不銹鋼材料;4、高分子變形大，彈性大，可代替彈簧鋼材;,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),第二講 經(jīng)典聚合物成型方法,先進(jìn)聚合

14、物成型加工技術(shù),一、聚合物成型加工原理 高分子材料只有通過成型才能獲得所需的形狀、結(jié)構(gòu)與性能，成為有實用價值的制品。 常用的成型方法有：擠出、注塑、吹塑、模壓、壓延等。 上個世紀(jì)60年代以來，人們還只關(guān)注通過成型加工獲得所需形狀的制品，聚合物成型加工還只是一種實用技術(shù)。,70年代后，由于基礎(chǔ)理論研究的不斷深入，人們開始認(rèn)識到通過成型加工還可改變聚合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（

15、結(jié)晶和取向），提高材料的性能。聚合物成型加工也從一項實用技術(shù)發(fā)展為一門應(yīng)用科學(xué)。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖2-1 聚合物加工成型過程示意圖,通常，從聚合物原料到聚合物制品需要經(jīng)歷單元操作（elementary process）與成型(mold)兩個階段。其具體過程見圖2-1。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),經(jīng)典 聚合物成型方法或所用設(shè)備，大都來源于生產(chǎn)和生活，或者借鑒了其它行業(yè)的加工方法，其中產(chǎn)生了很多的創(chuàng)造性發(fā)明。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù)

16、,二、聚合物一次成型方法 一次成型：就是把高分子材料僅通過一次加工而得到高分子材料制品的方法。 常見的一次成型有4大成型方法，即：擠出成型，壓制（模壓）成型，注塑（注射）成型和壓延成型。,（一）擠出成型（采用移植創(chuàng)新發(fā)明法，由螺桿泵演變過來）1、設(shè)備（見模型和制品）,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖2-3 擠出機機頭口模示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖2-4 管材擠出工藝示意圖,先進(jìn)

17、聚合物成型加工技術(shù),2、擠出工藝流程,圖2-5 擠出成型工藝流程圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),3、擠出成型的工藝特征（1）所用主機為擠出機；（2）所用模具為擠出模具（機頭）；（3）制品形狀為型材；（4）生產(chǎn)方式為連續(xù)性生產(chǎn)；（5）適宜加工的原料：大部分熱塑性塑料和橡膠.,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（二）壓制成型（應(yīng)用移植創(chuàng)新法，從磚坯加工演變而來）（見模型和制品） 1、壓制成型設(shè)備,圖2-7上壓式液壓機,圖2-6壓制模具

18、,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),2、壓制工藝流程,圖2-8 塑料模壓成型工藝流程圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),3、壓制成型的工藝特征（1）所用主機為液壓機；（2）所用模具為壓制模；（3）制品形狀為口大肚小的制品；（4）生產(chǎn)方式為周期性生產(chǎn)；（5）適宜加工原料為：大部分熱固性塑料和橡膠.,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（三）注射成型（應(yīng)用組合發(fā)明法，將擠出機和液壓機組合一起形成注射機） 1、注射成型設(shè)備,圖2-9 注射

19、機,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖2-10 典型注射模具的基本結(jié)構(gòu),先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖2-11 注射機基本操作程序,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),2、注射成型工藝流程,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),3、注射成型的工藝特征（1）所用主機為注射機；（2）所用模具為注射模；（3）制品形狀為口大肚小的制品（見實物），與壓制成型的制品相同；但與壓制工藝相比，注射的制品精度更高，效率更快；因為是自動化生產(chǎn)。（4）生產(chǎn)方式為周期性生產(chǎn)；（5）適

20、宜加工的原料為：大部分熱塑性塑料.,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（四）壓延成型（應(yīng)用移植創(chuàng)新法，從面條機演變來）,圖2-13 壓延機的輥筒排列方式,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),1.壓延機的基本結(jié)構(gòu),圖2-14 壓延機的基本結(jié)構(gòu),,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖2-15 壓延工藝生產(chǎn)線,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),2.壓延成型的工藝特征（1）所用主機為壓延機；（2）它利用壓延機的輥面成型制品，不用模具；（3）制品形狀為板狀或膜狀；（4）生產(chǎn)

21、方式為連續(xù)性生產(chǎn)；（5）適宜加工原料：為大部分熱塑性塑料和橡膠.,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),三、聚合物其它成型方法1、擠出吹塑（應(yīng)用移植創(chuàng)新發(fā)明法，從燈泡的吹制演變而來）,圖2-17 單層直接擠坯吹塑過程,產(chǎn)品特征：口小肚大的容器,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),2、真空成型,圖2-19 真空成型示意圖,,產(chǎn)品特征：口大肚小的薄壁容器,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（3）搪塑成型（應(yīng)用移植創(chuàng)新發(fā)明法，類似于冰燈的制作）,,圖2-21搪塑成型

22、示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（4）合成纖維紡絲成型（應(yīng)用仿生發(fā)明法，根據(jù)蜘蛛絲拉伸原理演變而來）,圖2-22 合成纖維紡絲成型示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),第三講 先進(jìn)聚合物成型方法,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),一、先進(jìn)注射成型方法（一）層狀注射成型,圖3-1 LIM工藝流程圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工作原理： 它 同時實施兩種不同的樹脂注射，使其通過一個多級共擠模頭(圖3-1)，各股熔體在模頭

23、中逐級分層，各層的厚度變薄，而層數(shù)增加，最終進(jìn)入模腔疊加，仍保留通過上述過程獲得的層狀形態(tài)，兩種樹脂以多個薄層方式交替復(fù)合疊加在一起，可成型每層厚度為0.1μm～10μm、層數(shù)達(dá)上千層的制品。,工藝特點： 層狀注射成型的制品保留了各組分材料的特性，比傳統(tǒng)共混料更能充分發(fā)揮材料性能，使其制品在阻隔氣體滲透性方面更具優(yōu)點。例如：塑料啤酒瓶。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（二）多組份注射成型,圖3-2 同時注射三種不同塑料的三澆道多

24、組分注射系統(tǒng),先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（三）覆膜注射成型,圖3-3 覆膜注射成型工藝流程,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（四）注射壓制成型,圖3-5 注射壓制成型原理示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工作原理： 壓注成型是先將塑料在料筒中進(jìn)行熔化，然后將其注射到模腔中。當(dāng)熔體進(jìn)入模腔時，模具先稍微分開，熔體注滿模腔后，再采用壓制成型的方法，用高壓合模力合緊模具，從而得到所需的制品。,,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工藝特點

25、： （1） 在注射階段，熔體是在模具呈稍微分開狀態(tài)時進(jìn)入模腔中，因此注射時所需的充模壓力較小; （2）在壓制階段，已不再向模腔內(nèi)注料，依靠外部高壓來合緊模具，使模腔容積縮小，從而對模腔內(nèi)的熔體加壓使之成型，型腔內(nèi)壓力分布均勻。,（3）物料在成型時基本上不再流動，所以流動取向性小，內(nèi)應(yīng)力也較小，制品發(fā)生變形的現(xiàn)象較少。（4）在模具的合模面易產(chǎn)生毛邊，制品須經(jīng)修整后使用。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（五）氣

26、體輔助注射成型,圖3-8 氣體輔助注射成型過程圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),二、先進(jìn)擠出成型方法（一）雙螺桿擠出技術(shù)1、雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)（由兩根螺桿并聯(lián)組成）,圖3-11 雙螺桿擠出機示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),2、雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機的比較（1）物料的傳送方式不同 在單螺桿擠出機中，固體輸送為摩擦拖曳，物料的摩擦性能決定了輸送行為。有些物料摩擦系數(shù)低，則較難將物料加入單螺桿擠出機中。

27、 在雙螺桿擠出機中，由于兩根螺桿的螺槽會形成一個密閉空間，并且沿螺旋線移動，因此空間中所含的物料被強制輸送，與摩擦系數(shù)大小無關(guān)。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（2）物料的流動速度場不同 物料在單螺桿擠出機中的流動速度分布比較簡單，基本上是層流。而在雙螺桿擠出機中物料的流動速度分布相當(dāng)復(fù)雜。因此混合充分、熱傳遞良好、熔融能力大。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖3-13 高性能二階擠出機結(jié)構(gòu),（二）雙階擠出技

28、術(shù)它是由兩根螺桿的串聯(lián)組成,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工作原理： 這種二階擠出機是由具有塑化、熔融功能的第一級擠出機和具有計量、升壓功能的第二級擠出機串聯(lián)組成。加大了螺桿的工作長度使物料塑化更加充分。,工藝特點： （1）可以提高擠出效率30%-50%， （2）能改善塑料薄膜的質(zhì)量，降低擠出樹脂溫度10～20℃，使塑料薄膜不易過熱分解。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖3-14 三層共擠出復(fù)合T型機頭示

29、意圖,（三）共擠出復(fù)合膜技術(shù),先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工作原理： 該機頭內(nèi)設(shè)有三個流道，可用兩臺擠出機擠出兩種高聚物熔體。其中一臺擠出的熔體進(jìn)入內(nèi)外層流道，另一臺擠出的另一種熔體進(jìn)入中層流道，然后它們在口模處匯合，冷卻后即制得共擠出三層復(fù)合薄膜。,工藝特點： 由于PP力學(xué)性能好但薄膜熱封性較差，所以讓PP為中層、PE力學(xué)性能差但薄膜熱封性較好，所以讓它做內(nèi)外層，這樣制得薄膜，既有PP薄膜的良好的力學(xué)性能，又明顯改善了熱封性

30、。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（四）擠出機可視化技術(shù) 擠出機的機筒是用金屬制成的，人們無法看到物料在其中的變化過程，因此稱其為“黑箱”，應(yīng)用可視化技術(shù)可以親眼看到物料在機筒中的變化規(guī)律，從而驗證擠出理論的正確性。,1、靜態(tài)可視化技術(shù) 實踐表明，要深入地分析物料性能、加工條件和螺桿參數(shù)對擠出理論的影響，依靠擠出機和模擬實驗機是不行的。因為在這些裝備上無法直接地觀察到塑料的擠出過程，從而難以建立

31、精確的物理數(shù)學(xué)模型。,大約在上世紀(jì)50年代末，在歐美和日本，分別用了靜態(tài)可視化技術(shù)來研究擠出過程，主要有頂出螺桿法和剖分機筒法兩大類。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),頂出法是：首先往料斗加入白色塑料和少量碳黑，當(dāng)塑料在擠出機中達(dá)到穩(wěn)定擠出后，突然停機，然后快速地冷卻機筒，使螺桿上的熔料快速冷卻，以保持穩(wěn)定擠出時的物料狀態(tài)。最后用油壓裝置將螺桿往前頂出。然后從螺桿上仔細(xì)地剝下卷繞在螺槽上的料帶，按規(guī)定位置切出各斷面上的物料狀態(tài)。,最后，用油,通

32、過觀察、測量各螺槽中已熔部分(圖中黑色)和未熔部分(圖中白色)的百分比和位置，即可分析熔融等擠出過程。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),擠出LDPE Tb =190℃ n = 60r/min p = 20.7MPa G = 78Kg/h(圖中數(shù)字為自螺桿尾部往頭部計算的螺距數(shù) )圖3-18 料樣切片,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),剖分機筒法： 它也是一種靜態(tài)可視化技術(shù)，具體做法是將機筒做成兩半，停機后打開機筒露

33、出螺桿后，剝下物料帶再做切片。它與頂出螺桿法相比，優(yōu)點是螺槽中的物料沒有變形，保持了擠出時的狀態(tài)。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),2、動態(tài)可視化技術(shù) 動態(tài)可視化是在與生產(chǎn)條件完全相同的工作情況下，連續(xù)、在線地觀察擠出過程的技術(shù)。 較早出現(xiàn)的動態(tài)可視化技術(shù)，是在有機玻璃制成的全透明擠出機中，加入某種室溫下為液體而已冷凍成小塊固態(tài)物的“物料”（類似果凍），觀察在室溫下它在螺桿上的熔解，實際上是熔化

34、過程，并由此來模擬塑料的熔融過程。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖3-19 我國第一臺全程視窗單螺桿擠出機,1981年，華南理工大學(xué)開發(fā)了我國第一臺全程視窗單螺桿擠出機，如圖3-19所示。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),,圖3-20三向全程雙螺桿可視化擠出機,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),該機裝有七個沿程熔體壓力和溫度傳感器、還在機筒兩側(cè)交替開有九個視窗，這樣除能直接用肉眼觀察物料在螺桿全長上的物理化學(xué)過程之外，還可通過攝像機將擠出過程全部記錄下來

35、。,它的特點如下：（1）可以全方位觀察物料在機筒中的變化過程，即可同時在機筒前、后、上方同時攝像；（2）可以全程觀察物料在螺槽中的變化過程，從第1個螺槽到最后1個螺槽。（3）不用停機拆機筒，與實際工作狀況相符。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),三、先進(jìn)壓制成型方法（一）熔體壓縮模塑,圖3-21 熔體壓縮模塑,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),,,工作原理：它采用一個噴嘴系統(tǒng)將熔體擠出在下半模上;然后噴嘴在x-y-z三個方向上進(jìn)行伺服控制，保證

36、塑料均勻地分布在模具表面上;樹脂涂覆結(jié)束后，噴嘴退回;上半模下移合模，壓縮塑料熔體，開始壓制。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（二）傳遞壓制成型,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),四、其它先進(jìn)成型方法（一）注射吹塑成型,圖3-24 注射吹塑過程示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（二）注射拉伸吹塑成型,圖3-25 注射拉伸吹塑擠出成型制品過程,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（三）滾塑成型,圖3-26 滾塑成型基本原理示意圖,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),（四）固

37、相熱成型 塑料的固相熱成型法是借鑒金屬的冷加工及粉末冶金方法而發(fā)展起來的一類新型的成型加工方法。固相熱成型法是讓塑料在粘流溫度以下的固體狀態(tài)下成型。,與傳統(tǒng)的熔融法或溶液法相比，固相熱成型法有以下突出的特點 :（1）能比較方便地成型一些難熔或流動性極差的塑料;（2）由于不需加熱熔融，減少了各種加工助劑的用量，減少了聚合物在加工過程中的分解;（3）制品為各相同性，內(nèi)應(yīng)力低;設(shè)備、模具簡單、便宜，生產(chǎn)效率高。,

38、先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),固相熱成型是將熱塑性塑料坯料或型材加熱至軟化溫度，在外力的作用下，用模具或夾具成型制品的一類加工方法。,圖3-27 塑料鍛造工藝流程,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),固相熱成型法雖然起步較晚，但其發(fā)展卻非常迅速，目前已能加工大部分熱塑性通用塑料和工程塑料?？缮a(chǎn)杯、盤、蓋、罩、殼、箱、盒、架、窗等各類制品，其應(yīng)用范圍從日常生活用品到航空航天上零部件，幾乎遍及各個領(lǐng)域。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖3-28 固相冷成型

39、工藝過程,（五）固相冷成型,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工作原理： 它是 利用充液的橡皮袋作為凹模來成型制品的加工方法。將已備好的塑料坯料置放于下方位置的凸模上，啟動壓機讓凹模下行。凹模內(nèi)有一充液的橡皮膜，當(dāng)該膜觸及坯料時，隨著對坯料的施壓并使其變形而貼合于凸模上，充液的橡皮膜也隨之逐漸變形并適應(yīng)凸模的外形，成型后即開模取出中空形的制品。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖3-29 擠脹成型基本過程,

40、（六）擠脹成型,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),工作原理： 擠脹成型也屬于固態(tài)冷成型。將管坯放置于模具中并加入脹形介質(zhì)；然后對管坯及其內(nèi)部的脹形介質(zhì)進(jìn)行擠壓，使管坯發(fā)生變形并流向模腔自由空間 ，管坯在脹形介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓作用下不斷變形，得到與模腔形狀相同的制品；撤除外力后，脹形介質(zhì)會恢復(fù)原狀或散開，然后將其從制品內(nèi)部取出。,先進(jìn)聚合物成型加工技術(shù),圖3-30 應(yīng)用擠脹成型的制品,講座結(jié)束，請大家多提 寶貴意見！,Thank