塑料(liào)制品(pǐn)在日(rì)常生活中随(suí)處可見(jiàn),不同的(de)塑料制(zhì)品是通過不同(tóng)的加(jiā)工工(gōng)藝制成的(de)。塑料加工(gōng)是将塑料(liào)制成(chéng)半成(chéng)品或具有(yǒu)實用價值(zhí)的産(chǎn)品的過(guò)程。這通(tōng)常包括塑料的初級加(jiā)工和二(èr)級加工。
塑(sù)料材(cái)料的(de)基本知識(shí):
塑料(liào)原料在室(shì)溫下(xià)是固體或彈性體(tǐ),原料在(zài)加工過(guò)程(chéng)中被(bèi)加熱(rè),使其成為(wéi)流體、熔融(róng)液(yè)體(tǐ)。塑料根(gēn)據(jù)其加(jiā)工特點可(kě)分為(wéi) "熱塑性(xìng)塑(sù)料 "和(hé) "熱固(gù)性(xìng)塑(sù)料"。
"熱(rè)塑性塑(sù)料 "可(kě)以(yǐ)被多次加(jiā)熱和(hé)塑形,并且(qiě)可以(yǐ)回收(shōu)。它們的流(liú)動性像粘液,具(jù)有緩慢的熔化(huà)狀态(tài)。常(cháng)用(yòng)的熱塑性塑(sù)料有pe、pp、pvc、abs等。熱固性塑(sù)料在(zài)加(jiā)熱和冷卻後(hòu)會永久固化。分子鍊形成(chéng)化學(xué)鍵,成為(wéi)一(yī)個穩(wěn)定的(de)結構(gòu),所以(yǐ)即使再次加熱(rè),也不能(néng)達到(dào)熔(róng)融的液(yè)體(tǐ)狀态。環氧(yǎng)樹(shù)脂和橡膠是熱(rè)固性塑(sù)料的例子。
以下(xià)是一些常(cháng)見的塑料加工工藝類型和(hé)細節:
塑料鑄造(滴塑成(chéng)型,凝塑成型,旋轉成型)
吹塑
塑(sù)料擠出
塑料熱(rè)成型(xíng)(壓縮成型(xíng)、真空成(chéng)型)
塑料注(zhù)射(shè)成型
塑料(liào)焊接(摩擦(cā)焊(hàn)接(jiē),激光(guāng)焊接)
塑料(liào)發泡(pào)
塑料鑄造:
金屬(shǔ)不是(shì)唯一(yī)可(kě)以鑄造的材(cái)料,塑(sù)料也(yě)可以(yǐ)鑄造。通過(guò)将液(yè)态塑料(liào)材料倒(dǎo)入模(mó)具,讓(ràng)其在室溫或低溫下(xià)固化,然後取出成品,就能生産(chǎn)出表面光滑的(de)物體。這(zhè)個(gè)過程(chéng)通(tōng)常被(bèi)稱(chēng)為鑄(zhù)造。經(jīng)常使用的材料是丙(bǐng)烯酸(suān)、酚醛樹脂(zhī)、聚酯(zhǐ)和環氧樹脂。它(tā)們經(jīng)常(cháng)被用來(lái)制作中空産品(pǐn)、闆材等,所使用(yòng)的塑料(liào)工藝包(bāo)括浸塑、泥漿成(chéng)型和旋轉成型(xíng)。
(1) 滴塑(sù)成型
将(jiāng)高(gāo)溫模具(jù)浸泡在熔化的(de)塑料液(yè)體中(zhōng),然(rán)後慢慢(màn)取出(chū),烘幹,最後(hòu)将成品從(cóng)模具中剝(bāo)離。從塑料(liào)中取出模具的速度(dù)需(xū)要控制。速(sù)度越慢(màn),塑料(liào)層越厚。這種工(gōng)藝具有成本優勢,可以小批量(liàng)生産(chǎn)。它通(tōng)常用于生産中空物(wù)體,如氣(qì)球(qiú)、塑(sù)料(liào)手套(tào)、手(shǒu)工工具(jù)手柄和(hé)醫療設(shè)備。
(2) 凝塑成型
将(jiāng)熔化的塑料液(yè)體倒(dǎo)入(rù)高溫模(mó)具,制成(chéng)中空産(chǎn)品。在塑料在模(mó)具的内(nèi)表面形(xíng)成一層(céng)後,多餘(yú)的材料被(bèi)倒出。塑料(liào)凝固後,可(kě)以打開(kāi)模(mó)具取出零件(jiàn)。塑料在(zài)模(mó)具中停留的(de)時間(jiān)越長,外殼(ké)就越厚。這(zhè)是一個相對高自由(yóu)度的工(gōng)藝,可以(yǐ)生産(chǎn)出更複雜(zá)的形狀并(bìng)獲得良好的外(wài)觀細(xì)節。汽車(chē)内飾通(tōng)常由(yóu)pvc和tpu制成,這(zhè)通常用于表面(miàn),如儀表闆和門(mén)把手上。
(3) 旋(xuán)轉成(chéng)型
将一定量的(de)塑料(liào)熔(róng)化液放(fàng)入加(jiā)熱的(de)兩片(piàn)式封閉模(mó)具中(zhōng),然後旋轉(zhuǎn)模具(jù),使材料均勻地(dì)分布(bù)在模具壁(bì)上。凝固後(hòu),可以(yǐ)打開模具取出(chū)成品(pǐn)。在這個過(guò)程中,使用空氣(qì)或水(shuǐ)來(lái)冷(lěng)卻成品(pǐn)。成(chéng)品必須具(jù)有中空結(jié)構,由于旋轉的(de)原因(yīn),成品(pǐn)會有一個柔軟的曲線。在(zài)開始時,塑料液(yè)體的(de)數量決定(dìng)了壁厚。它(tā)經常(cháng)被用來(lái)制(zhì)作軸(zhóu)向對稱(chēng)的圓形(xíng)物體,如(rú)陶器花(huā)盆、兒(ér)童遊樂設備、照明(míng)設備、水(shuǐ)塔設備等(děng)。
吹塑成型
吹塑也被稱(chēng)為中空(kōng)成型(xíng)。機器(qì)的中(zhōng)間覆(fù)蓋着一個吹塑(sù)裝置(zhì)。塑料原料(liào)被加熱(rè)并(bìng)通過(guò)一個(gè)模具,該模(mó)具将把塑料擠(jǐ)壓成(chéng)中空管條(tiáo)。當兩個(gè)模具關閉時,它(tā)們将切斷剩餘的材料(liào),然後(hòu)将空氣吹(chuī)入模具(jù)。這時,塑(sù)料會(huì)像(xiàng)吹氣球(qiú)一樣充滿(mǎn)整個模具(jù)内壁,最後(hòu),冷卻後取(qǔ)出成(chéng)品。使用(yòng)的材料(liào)有abs、ldpe、hdpe、pp、pc、ps等,産(chǎn)品多為(wéi)各種瓶罐,以及(jí)用于汽(qì)車(chē)和醫(yī)療的充液部件(jiàn)。
塑料擠(jǐ)出
擠壓(yā)成型(xíng)包(bāo)括加熱(rè)和軟(ruǎn)化熱(rè)塑性(xìng)材料(liào),然後将其(qí)擠壓到成型模具中(zhōng)進行成型(xíng)。塑料将(jiāng)形(xíng)成與(yǔ)模具(jù)一緻(zhì)的橫(héng)截面。長的(de)部分(fèn)被擠出後(hòu),它被(bèi)冷卻,然(rán)後(hòu)根據需要(yào),被切割成(chéng)所需的長度。擠(jǐ)壓(yā)成型設備成(chéng)本低,應用廣泛(fàn)。大多數采用自(zì)動化生産,主要用于(yú)生産(chǎn)管材(cái)、闆材、棒(bàng)材(cái)、薄膜(mó)、水管、零件、塑料(liào)闆、塑料帶、電纜等。
塑(sù)料(liào)熱成型(xíng)
熱成型是将厚(hòu)度均勻(yún)的材料(liào)放在(zài)模具中,加熱使材料軟化(huà),用(yòng)材料覆(fù)蓋在(zài)模具表面,然後(hòu)在外力的(de)作用(yòng)下冷(lěng)卻後進行(háng)擠壓。在冷(lěng)卻階段後(hòu),它就會凝(níng)固,得(dé)到成品。熱(rè)成型可以細分(fèn)為熱壓(yā)成型(壓縮成型(xíng))和真空(kōng)成型。其區(qū)别在(zài)于施(shī)加壓力的方式(shì)不同。
(1) 壓縮成型(xíng)
壓縮(suō)成型(xíng)是一種方法,将塑料(liào)顆粒材料(liào)放在加熱的(de)模(mó)具上(shàng),在(zài)相同的高溫下,通過第二個(gè)模具(jù)的下(xià)壓(yā)而成型(xíng)。它也(yě)被稱為熱壓(yā)縮(suō)成型(xíng)。成(chéng)品(pǐn)的壁厚取決(jué)于模具(jù)之間(jiān)的間(jiān)隙。當(dāng)模具(jù)分離時,成(chéng)品将被(bèi)頂針推(tuī)出。因為在這個(gè)過程中(zhōng)沒(méi)有澆(jiāo)注口(kǒu)和流(liú)道系(xì)統,所以原材料不可能丢失。可(kě)以成(chéng)型的塑料(liào)材料包(bāo)括pf、mf、uf和ep。後(hòu)期加(jiā)工可(kě)以去除不(bú)必要(yào)的多(duō)餘材料。壓縮成(chéng)型通常用(yòng)于制造熱固(gù)性塑料制品和玻璃纖(xiān)維增強材料的(de)塑料制品。它(tā)特(tè)别适用于形狀(zhuàng)簡單、沒(méi)有(yǒu)内倒(dǎo)角的(de)物體,以及(jí)較(jiào)厚的(de)部件,如(rú)重型部件、插座、杯和闆等(děng)。
(2) 真空成型
真(zhēn)空(kōng)成型(xíng)也可(kě)稱為真空(kōng)熱成型。塑料片被均(jun1)勻加熱軟(ruǎn)化後,機器(qì)将塑料片(piàn)與模具接觸,并将空(kōng)氣抽出,形成真空狀(zhuàng)态,使(shǐ)塑料(liào)片緊(jǐn)緊地覆蓋在模(mó)具上進(jìn)行(háng)成型(xíng)。成品(pǐn)被(bèi)允(yǔn)許在(zài)模(mó)具(jù)上冷卻下來。由于真空成(chéng)型是一種(zhǒng)低壓(yā)工藝,對模具材(cái)料的限制(zhì)很少(shǎo)。真空成型技術(shù)适用(yòng)于打(dǎ)樣和大規模生(shēng)産。木(mù)材和石(shí)膏(gāo)可以(yǐ)少量(liàng)使(shǐ)用,而環(huán)氧(yǎng)樹脂(zhī)或耐磨(mó)鋁可(kě)以用作大(dà)規模(mó)生(shēng)産的模(mó)具。所有(yǒu)形式的(de)熱塑性塑料闆(pǎn)都可以使用,最(zuì)常見的是ps、abs、丙烯酸和(hé)pc。它們通常用于(yú)烘(hōng)焙(bèi)用具、浴缸、包裝材料(liào)、家具、汽車内飾(shì)等應用。
塑料注(zhù)射成(chéng)型
在(zài)塑料注射(shè)成(chéng)型中,顆粒狀(zhuàng)的原材料(liào)被送(sòng)入機器,在(zài)那裡被加(jiā)熱,熔化的塑料(liào)被高(gāo)溫高壓地(dì)注射到不鏽鋼模具(jù)中。然後溫(wēn)度降(jiàng)低,用(yòng)頂針将(jiāng)成(chéng)品頂(dǐng)出。可(kě)以使用的材料和應(yīng)用範(fàn)圍很廣,因(yīn)為鋼(gāng)制模具可(kě)以生産複雜、高(gāo)精度和多樣化的成品。開(kāi)模的(de)相對(duì)成本很高(gāo),所以通常(cháng)要增(zēng)加産(chǎn)量來(lái)分擔模具成本。塑料(liào)注射(shè)成(chéng)型(xíng)可以(yǐ)生産廣泛的物品(pǐn),包括日用品(pǐn)、汽車(chē)零部(bù)件、醫(yī)療設(shè)備(bèi)、電子産(chǎn)品、嬰兒(ér)玩具等(děng)等。
塑(sù)料(liào)焊接
焊(hàn)接(jiē)是利用熱量融化(huà)熱塑(sù)性(xìng)塑(sù)料來連接塑料(liào)物體的過程。其(qí)方法分為接觸和(hé)非接觸;接觸(chù)型焊(hàn)接包(bāo)括振(zhèn)動摩(mó)擦焊(hàn)接,非(fēi)接觸型(xíng)包(bāo)括超聲波(bō)、激光、紅外(wài)線、氣體對(duì)流焊(hàn)接等。
(1) 摩擦焊接(jiē)
在設定的(de)壓力、振動(dòng)幅(fú)度和頻(pín)率下,兩個(gè)塑料(liào)物(wù)體(tǐ)迅速相互(hù)摩擦,産生熱量。塑料在接縫處變為熔(róng)融(róng)狀态(tài),兩個表面被夾(jiá)住,形成接縫。這(zhè)種工(gōng)藝适用于(yú)熱塑性材(cái)料和(hé)半結晶性樹脂,如hdpe、pp和(hé)tpo。常見(jiàn)的應(yīng)用是(shì)汽車進氣(qì)歧管、儀(yí)表闆、汽(qì)車燈和其(qí)他航空應(yīng)用。通(tōng)常情況下(xià),熔(róng)融塑料會(huì)從接頭處流(liú)出來,産生閃光,但這種工(gōng)藝不(bú)需要高成本的(de)模具,就能(néng)達到(dào)良好(hǎo)的氣密性(xìng)。
(2) 激光焊接
激光(guāng)焊接(jiē)是采用兩個物體(tǐ)必(bì)須疊(dié)加的方式。上層(céng)可以(yǐ)被激光光穿透。激(jī)光(guāng)将(jiāng)穿(chuān)透上層并照亮(liàng)吸收激光的下(xià)層。下層表面熔(róng)化并将(jiāng)熱(rè)量傳(chuán)導給上層(céng)物體(tǐ)。夾子(zǐ)用于調節(jiē)物體之間的緊(jǐn)密度(dù),類(lèi)似的塑(sù)料具有高度的(de)連接(jiē)穩定性。
塑(sù)料發泡
發(fā)泡成型與(yǔ)其他成型(xíng)的區别(bié)在于,在(zài)發泡成型中,材(cái)料在倒(dǎo)入(rù)模具之前(qián)需(xū)要進行膨脹(zhàng)。大(dà)多(duō)數熱(rè)塑性塑(sù)料和熱(rè)固性塑料(liào),如pur、eps、pvc、epe、epp都(dōu)可以加工(gōng)成發(fā)泡材料。球(qiú)形原(yuán)料将使用戊烷(wán)和熱蒸汽熱膨脹至其原始尺(chǐ)寸的40倍。該材料(liào)被放置約12小時(shí),然後在(zài)注(zhù)塑模具或(huò)注塑機中(zhōng)加熱,顆(kē)粒在高(gāo)溫下(xià)融合并(bìng)成(chéng)型。泡沫材(cái)料可(kě)以大大降低成(chéng)品的重量。它對(duì)物理緩沖、熱絕(jué)緣、電絕(jué)緣(yuán)和吸(xī)音都(dōu)有好處。它(tā)可以(yǐ)大規(guī)模生(shēng)産和(hé)加(jiā)工成各(gè)種尺寸(cùn)和形式(shì),如水(shuǐ)果包裝、沖(chòng)浪闆(pǎn)、自行車頭(tóu)盔、汽車(chē)内飾等(děng)。