塑料制品在日(rì)常生(shēng)活中(zhōng)随處可見,不同的塑料制品是通過不同(tóng)的加工(gōng)工藝制成的(de)。塑料加工是将塑料(liào)制成半成品或具有(yǒu)實用價值(zhí)的産品的過程。這通常包括塑料的初級加工和二(èr)級加工。
塑(sù)料材料的基本知識:
塑(sù)料原料(liào)在室(shì)溫下是固體或(huò)彈性體,原料在加工(gōng)過程中被加熱,使其成為流體、熔融液體。塑料根據其加(jiā)工特點可(kě)分為 "熱塑性塑料 "和 "熱(rè)固性塑料"。
"熱塑性塑料 "可以被多次加熱和塑形,并且(qiě)可以回收。它們的流(liú)動性像粘液,具有緩慢的熔化狀态。常用的熱塑性(xìng)塑料有PE、PP、PVC、ABS等。熱(rè)固性(xìng)塑料在加熱和冷(lěng)卻後會永久固化。分子鍊形成化學鍵,成為一個穩定的結構,所以即(jí)使(shǐ)再次加熱,也不能達到熔融的液體(tǐ)狀态。環氧樹脂和橡膠是熱固(gù)性塑料的例子。
以下是(shì)一些常見(jiàn)的塑料加工工藝類型和細(xì)節:
塑料鑄造(滴塑成(chéng)型,凝塑成(chéng)型,旋轉成(chéng)型)
吹塑
塑(sù)料擠出
塑料熱成型(壓縮(suō)成型、真空成型)
塑料注(zhù)射成(chéng)型
塑料焊接(摩擦焊接,激光(guāng)焊接(jiē))
塑料(liào)發(fā)泡
塑料鑄造(zào):
金屬不是唯一可以鑄造的材料,塑料也可以鑄造。通過将液态塑(sù)料材(cái)料倒入(rù)模具,讓其在室溫或低溫下固化,然後取出成品,就能生産出表面光滑的物體。這個過程(chéng)通(tōng)常被稱為鑄造。經常使用的(de)材料是丙烯酸(suān)、酚醛樹脂(zhī)、聚酯和環氧樹脂。它們經常被用來制作中空(kōng)産品(pǐn)、闆材等(děng),所使用(yòng)的塑料工藝包括浸塑、泥漿成型和旋轉(zhuǎn)成型。
(1) 滴塑成型
将高溫(wēn)模具浸泡在熔化的塑料液體中,然後慢慢取出,烘幹,最後(hòu)将成品從模具中剝離。從塑料中取出模具的速度(dù)需要控制。速度越慢(màn),塑料層越厚。這(zhè)種工(gōng)藝具有成(chéng)本優勢,可以小批量生産。它通常用于生産中空物體,如氣球(qiú)、塑料手(shǒu)套、手工工具手柄和醫(yī)療設備。
(2) 凝塑成型
将熔化的塑料液體倒入高溫模具,制成中(zhōng)空産品(pǐn)。在塑料在模具的内表面形成一(yī)層後(hòu),多餘的材料被倒出。塑料凝固後,可以打開模(mó)具取出零件。塑料在模具(jù)中停留的時間越長,外殼就越厚。這是一個相對高自(zì)由(yóu)度的工藝,可以生産出更複雜的(de)形狀并(bìng)獲得良好的外觀細節。汽車内飾通常由PVC和TPU制(zhì)成,這通常用于表面,如儀表闆和門把手上。
(3) 旋轉成型
将一定量的塑料熔化液放入加(jiā)熱的(de)兩片式封閉模(mó)具中,然後旋轉模具,使材料均勻(yún)地(dì)分布在模具壁上(shàng)。凝固後,可以打開(kāi)模具取出成品。在這個過程中,使用(yòng)空氣或水來冷卻成品。成品必須具有中空結(jié)構,由于旋轉的原因,成品會有(yǒu)一個柔軟的曲線。在(zài)開始時,塑料液體的數量決定了壁厚。它經常被用來制作軸向對稱的圓形物體,如陶器花盆、兒童遊(yóu)樂設備(bèi)、照明設備、水塔設備等。
吹塑成型
吹塑也被稱為中空成型。機器的中間覆蓋着一個吹塑裝置。塑料原料被加熱并通過一個(gè)模具,該模具将把塑料擠壓成中空管條。當兩個模(mó)具關閉時,它們将切斷剩餘的材料,然後将空氣吹入模具。這時,塑料會像吹(chuī)氣球一樣充滿(mǎn)整個模具内壁,最後,冷卻(què)後取出成品。使(shǐ)用的材料有ABS、LDPE、HDPE、PP、PC、PS等,産品多為各種瓶罐,以(yǐ)及用于汽車(chē)和醫療的充液部件(jiàn)。
塑料擠出
擠壓成型包括加熱和軟化熱塑性材料,然後将其擠壓到成型(xíng)模具中進行成型。塑料(liào)将形成與模具一緻的橫截面。長的部分被擠出(chū)後,它被冷卻,然後(hòu)根據需要,被切割成所需的長度。擠(jǐ)壓成型設備成本低,應用(yòng)廣泛。大(dà)多數采用自動化生産(chǎn),主要用于生産管材、闆(pǎn)材、棒材、薄(báo)膜、水管(guǎn)、零件、塑料(liào)闆、塑料帶、電纜等(děng)。
塑料熱成型
熱成型是将厚度均勻的材料放在模具中,加熱使材料軟化,用材料覆(fù)蓋在模具表面,然後在外力的作用下冷卻後進行(háng)擠壓。在冷(lěng)卻階段後,它就會(huì)凝固,得到成品。熱成型可以細分為熱壓成型(壓縮成型)和真空成型。其區(qū)别在于施加壓力的方式不同。
(1) 壓縮成型
壓縮成型是一種方法,将塑料顆粒材料放在加(jiā)熱(rè)的(de)模具(jù)上,在相同的高溫下,通(tōng)過第二個模具的下壓而成型。它也被稱為熱(rè)壓縮成型(xíng)。成品的壁厚取決于模具之間的間隙。當模具分離時,成品将被頂針推出。因為在(zài)這(zhè)個過程中沒有澆注口(kǒu)和流道系(xì)統,所以(yǐ)原材料不可(kě)能丢失。可以成型的塑料材料包括PF、MF、UF和EP。後(hòu)期加工可以去除(chú)不(bú)必要的多餘材料。壓縮成型通常用于制造(zào)熱固性塑料制品和玻璃纖維增強材料的塑(sù)料制品。它特别适用(yòng)于形狀簡單(dān)、沒有内倒(dǎo)角的物(wù)體,以及較厚的部件,如重型部件、插座、杯和闆等。
(2) 真空成型
真空成型也可稱為真(zhēn)空熱成(chéng)型。塑料片被均(jun1)勻加熱軟化後,機器将塑料片與模(mó)具接觸,并将空氣抽出,形成真空狀态,使塑料片緊(jǐn)緊地(dì)覆蓋在模具上進行(háng)成型。成品被允(yǔn)許在模具上冷卻下來。由于真空成(chéng)型是一種(zhǒng)低壓工藝,對模具材料的(de)限制(zhì)很少。真空成型技術(shù)适用(yòng)于打樣和大規模生産。木材和石膏可以少量使用,而環(huán)氧樹脂或耐磨鋁可以用作大(dà)規模生産的模具。所有形式的熱塑性塑料闆都可以使用,最常見的是PS、ABS、丙烯酸和PC。它們通常用于烘焙(bèi)用具、浴(yù)缸、包裝材料、家具(jù)、汽車(chē)内飾等應用。
塑料注(zhù)射成型
在塑料(liào)注射成型中,顆粒狀的原(yuán)材料被送(sòng)入機器,在那裡被加熱,熔化的(de)塑料(liào)被高溫高壓地注射到(dào)不鏽鋼模具(jù)中。然後溫度降低,用頂針(zhēn)将成品頂出。可以使用的材料和應用範圍很(hěn)廣,因為鋼(gāng)制模(mó)具可以生産複雜、高精度和(hé)多樣化的成品。開模的相對(duì)成本很高,所以通常要增加(jiā)産量來分擔模具成本。塑(sù)料注射成型可以(yǐ)生産廣泛的物品(pǐn),包括日用品、汽車零部(bù)件、醫(yī)療設(shè)備(bèi)、電子産品、嬰兒(ér)玩具等等。
塑料焊接
焊接(jiē)是(shì)利用熱量(liàng)融化熱塑性塑料來連接塑料物(wù)體(tǐ)的過程。其方法分為接觸和非接觸;接觸型(xíng)焊接包括振動摩擦焊接,非(fēi)接觸型包括超聲(shēng)波、激光、紅(hóng)外線、氣(qì)體對流焊接等。
(1) 摩擦焊接(jiē)
在設定的(de)壓力、振動幅度和頻率下,兩個(gè)塑料(liào)物體迅速相互摩擦(cā),産生熱量。塑料在接縫處變為熔融狀态,兩個表面被夾住,形成接縫。這種(zhǒng)工藝适用于(yú)熱塑(sù)性材料和半(bàn)結晶性樹脂(zhī),如HDPE、PP和TPO。常見的應(yīng)用是(shì)汽(qì)車進氣(qì)歧管、儀表闆、汽車燈和其他航空應用。通(tōng)常情況下,熔融塑料會(huì)從接頭處流出來(lái),産生閃光,但這種工藝不需要高成本的模具,就能(néng)達到良好的氣密性。
(2) 激光焊接(jiē)
激光(guāng)焊(hàn)接是采(cǎi)用兩個物體必(bì)須疊加的方式。上層可以被激(jī)光光穿透。激光将穿透(tòu)上層(céng)并(bìng)照亮吸收激光的下層(céng)。下層表面熔化并(bìng)将熱量傳導給上層(céng)物體。夾子用于調節物體之間的(de)緊密度,類似的(de)塑料具(jù)有高度的連接穩定性。
塑料發泡
發泡成型與其(qí)他成型的區别在(zài)于,在發泡成型中,材料在倒入模具之前需要進行膨脹。大多(duō)數熱(rè)塑性塑料和熱固性(xìng)塑料,如PUR、EPS、PVC、EPE、EPP都可以加工(gōng)成(chéng)發泡材料。球(qiú)形原料将使用(yòng)戊烷和熱蒸汽熱膨脹至(zhì)其原始尺寸的40倍。該材料被放置約12小時,然後在注塑模具或注塑機中加熱,顆粒在高溫下融合并成型。泡沫材(cái)料可以大大降低成品的重量。它對物理(lǐ)緩沖、熱絕緣、電絕緣和(hé)吸音都有好處。它可以大規(guī)模生産和加工成各種尺(chǐ)寸和形式,如水(shuǐ)果包裝、沖浪闆、自行(háng)車頭盔、汽車内飾等。