教学PPT塑料成型技术的基本知识.ppt

第1章 塑料成型技的基本知识 第1章 塑料成型技术的基本知识 第1章 塑料成型技的基本知识 1.1塑料的基础知识 1.2塑料的使用性能 1.3热塑性塑料的成型性能 1.4塑料的注射成型过程 1.5塑料注射成型机 1.6塑件结构设计的基本知识 1.1塑料的基础知识 塑料的定义 塑料是以高分子合成树脂为主要原料加上旨在改善和提高其性能的各种添加剂制成的合成材料。 塑料的组成 塑料由合成树脂、各种添加剂如填充剂（填料）、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂和固化剂等共同组成。 1.1塑料的基础知识 树脂决定着塑料的性质和类别，是塑料中最主要的原料。 填充剂有增量作用以减少合成树脂的比例，利于降低成本，同时还有改善性能的作用。 增塑剂可改善塑料的成型性能，降低刚性和脆性即增加塑性、流动性和韧性。 稳定剂可以抑止和防止降解，它可分为三种即 1）热稳定剂—防止受热而降解； 2）光稳定剂—防止因受光而降解 3）抗氧化剂—防止发生氧化而加速降解 4）着色剂—主要起装饰美化作用，但同时还可提高塑料的光和热的稳定性和耐候性。 1.1塑料的基础知识 塑料的分类 1.按合成树脂的分子结构分类 1）热塑性塑料 是由可以多次加热加压，反复成型，具有一定的可塑性的合成树脂的各种添加剂、着色剂制成的塑料。在反复加热加压的多次成型过程中，只有物理变化而无化学变化；其变化过程是可逆的；其分子结构是线性或者支链型的二维结构聚合物。 2.根据塑料的用途分类 1）通用塑料 即普通的易于成型、产量大，用途广而又廉价类的塑料如最常用的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料 2）工程塑料 即可成型工程结构件一类的塑料。较之前者有强度高、尺寸稳定，在高温下变形小，能保持良好的性能如ABS、尼龙、聚甲醛等。 3）特种塑料 即有特种功能的塑料。如耐高低温、高冲击、具有高强度的塑料；具有导电、或超导功能的塑料（导磁、吸波、光敏）等。 1.2塑料的使用性能 1.2塑料的使用性能 一、塑料及其制品的优点 （1）相对密度低： 最轻的塑料泡沫0.01～0.05g/cm3；普通塑料的相对密度0.9～2.3 ；木材0.28～0.98； 飞机火箭之类要求减轻重量的制品中—特殊重要作用 （2）比强度高（材料的强度与材料的相对密度比值） 在各种材料中，塑料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高，在一些既要求减重又要求高强度的中、低载荷使用环境中，塑料材料是最合适的材料品种，如各种交通工具中的结构部件，都可用相应的塑料代替；在汽车工业中，塑料结构件的使用量已达到6％以上，而且正逐步增长；在飞机、轮船及航天工具上，使用塑料材料减重的意义更加巨大 1.2塑料的使用性能 二、塑料的缺点 （1）机械强度低 与传统的工程材料相比，塑料的机械强度低，即使用超强纤维增强的工程塑料虽强度会大幅度提高，并且比强度高于钢，但在大载荷应用场合，如拉伸强度超过300MPa时，塑料材料仍满足不了需要。此时只好用高强度金属材料或超级陶瓷材料了 （ 2）尺寸精度低 由手塑料材料的成型收缩率大且不稳定，塑料制品受外力作用时产生的变形（蠕变）大，热膨胀系数比金属大几倍。因此，塑料制品的尺寸精度不高，很难生产高精度产品。对于精度要求高的制品，建议尽可能不要选用塑料材料，而选用金属或高级陶瓷。 1.3热塑性塑料的成型性能 1.4塑料的注射成型过程 1.4塑料的注射成型过程 从塑料熔体注射入模具开始，经充满模腔、冷却、固化、定型，直至塑件从模腔内脱出的过程。该过程可分为如下四个阶段： 1．充模阶段0～t1 从柱塞或螺杆开始推动熔料起至塑料充满型腔为止。在该过程中起决定作用的是注射压力，它决定充模时间。 快速充模：注射压力较大时，熔体通过喷嘴、主流道、分流道及浇口时产生大量摩擦而使温度升高，可得到强度及外观很好的塑件。 慢速充模：注射压力较小时，先进入模腔的塑料温度下降，黏度提高，当熔料温度降至软化点以下时，固化时会有冻结的取向分子，影响塑件强度，甚至出现裂纹。 2．保压阶段t1～ t2 从熔体充满型腔起至柱塞或螺杆撤回为止。熔体在型腔内冷却收缩，在柱塞或螺杆的稳压下，料筒内的熔料向模内继续填充以补充因收缩而留出的空间。该阶段对于提高制品密度，克服制品表面缺陷（缩孔、凹陷、气泡等）有重要作用。 保压的作用： 一是防止模具中熔融塑料的逆向倒流，造成制品表面缺料成为废品； 二是为了补充型腔内的塑料因冷却收缩不足之需要。防止制品出现凹陷、皱纹、缺料等成型缺陷。 3．倒流阶段t2～t3 从螺杆或柱塞后退开始到后退结束为止。因型腔压力大于流道压力，熔体会倒流，模腔压力迅速下降，当浇口处熔体凝结时倒流结束。 4．冷却阶段t3～ t4 熔料凝结后制品的冷却