塑胶成型知识点
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塑胶模具成型知识热塑性塑料品种每繁多,即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。
另外,为了改变原有品种的特性,常用共聚、交联等各种化学方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的其它单体或高分子等,以改变原有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。
例如,ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物,可看作称改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯优异综合性能,工艺特性。
由于热塑性塑料品种多、性能复杂,即使同一类的塑料也有仅供注塑用和挤出用之分,故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。
1、收缩率热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩的因素如下:1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。
1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
1.4成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。
模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。
另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
1、聚合物高分子链状结构的三种类型:线型高分子支链型高分子体型高分子。
2、非晶态线型高聚物而言分为玻璃态高弹态粘流态。
3、流体的表观粘度是随剪切速率的增加非线性下降的称为剪切变稀现象。
流体的表观粘度是随剪切速率的增加而升高的称为剪切变稠现象。
4、聚合物高分子及其链段或结晶聚合物的微晶粒子在应力作用下形成的有序排列称为取向。
可分为一种是在切应力作用下沿着熔体流动方向形成的流动取向;一种是由拉应力引起的与应力方向一致的拉伸取向。
5、残余应力的存在会影响塑件的形状和尺寸,有时还会因为残余应力过大而造成塑件的开裂,因此必须采取平衡冷却和塑件后处理等措施来减小残余应力。
6、聚合物由线型结构转变为体型结构的化学反应过程称为交联。
7、在成型过程中,塑料熔体在一定的温度与压力作用下充填型腔的能力称为塑料的流动性。
8、没有脱模斜度的相碰称为碰穿;有脱模斜度的相碰称为插穿。
9、铰链是利用塑料的高度取向特性而制成的塑料制品。
10、注射成型的原理是将颗粒状或粉末状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔融塑化成为粘流态熔体,在注射机柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔,经过一定时间的保压、冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成型塑件。
11、注射前:原料的预处理,嵌件预热,清洗料筒,脱模剂的选用。
注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等步骤。
后处理:退火,调湿12、塑化指塑料在料筒中经加热达到粘流状态并具有良好可塑性的全过程。
计量指能够保证注射机通过柱塞或螺杆,将塑化好的熔体定温、定压、定量地输出料筒所进行的准备动作。
13、影响塑件成型的因素:温度(料筒温度、喷嘴温度、模具温度)压力(塑化压力、注射压力、保压压力、型腔压力)注射速率、成型周期(完成一次注射成型工艺过程所需的时间)14、注射模的结构组成:成型零部件(凸模、凹模、型芯、成型杆、镶件)、浇注系统、导向与定位机构、脱模机构、侧向分型抽芯机构、温度调节系统、排气系统。
1、塑料制品的生产的完整工序:原料准备、成型、机械加工、修饰、装配。
2、牛顿流体:在一维剪切流动情况下,剪切应力与剪切速率成线性关系的流体称为牛顿流体。
表观粘度:非牛顿流体流动时剪切应力和剪切速率的比值称为表观粘度。
出口效应:是指聚合物粘弹性熔体在压力下挤出模口或离开管道出口后,流柱截面增大,而长度缩小的现象。
取向:聚合物分子或纤维状填料在很大程度上顺着流动的方向作平行排列,这种排列常称为定向作用,又叫取向。
3、假塑性流体:流动曲线不是直线,不存在屈服应力,表观粘度随剪切应力的增加而降低。
膨胀性流体:流动曲线不是直线,不存在屈服应力,表观粘度随剪切应力的增加而上升。
4、影响高聚物熔体粘度的因素:(1)熔体内的自由体积因素。
自由体积增,粘度降(2)大分子长链间的缠结。
减少缠结作用因素,都能加速分子运动,粘度降5、取向结构分布规律:分子定向从浇口处起顺着料流方向逐渐增加,达到最大点后逐渐减小,中心区和邻近表面一层定向程度不高,中心区四周定向程度高。
分析016、物料混合机理:扩散、对流、剪切7、聚丙烯异构体:等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯。
8、聚丙烯的成型加工性能有什么特点?(1)吸湿性小,成型加工前不需要对粒料进行干燥。
(2)适用于多种成型方法。
(3)熔体粘度小,易成型出薄壁长流程制品,不需要很高的成型压力。
(4)具有结晶性,收缩率在1%~3%范围内,且具有较明显的后收缩性。
(5)熔体具有较明显的非牛顿性,粘度对剪切速率比较敏感。
(6)熔体弹性大,冷却凝固速度快,制品易产生内应力。
(7)受热时容易氧化降解,应尽量减少受热时间,并尽量避免受热时与氧接触。
9、聚酰胺的加工性能:1)较易吸湿,因此成型前必须进行干燥处理,使其含水量小于0.1%。
另外,对氧敏感,高温下易氧化降解,为此常采用真空干燥。
(2)有明显的熔点,且熔点较高、熔限较窄,因此加工温度较高,熔体粘度具有较高的温度敏感性和剪切速率敏感性,且熔体粘度低,熔体流动性好。
一,塑胶成型加工条件的控制1,料筒温度2,模具温度3,注射压力4,保压压力5,注射速度6,保压时间7,开模残余压力二,塑料模具的设计1顶出系统的设计2冷却系统的设计3流道的设计4浇口的位置5浇口尺寸三,按塑料的耐热性大小将塑料分成如下四类、四,超音波熔着原理:20Hz—20KHz)声音范围。
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。
被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。
焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料熔化。
超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器,换能器/变幅杆/焊头三联组,模具和机架。
超声波塑料焊接原理超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。
又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。
当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。
超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅超声波塑料焊接机杆决定。
这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。
这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积,延迟时间熔着时间和固化时间的关系是:延迟大于固化大于熔着时间。
原则是焊头压到产品再发波溶解然后开始固化。
盖子的设计发展如下图:五,高周波高周波即高频波。