塑料成型性能

塑料成型性能第一章

塑料成形性能　塑料是以高分子量合成树脂为主要成分，在一定条件下（如温度、压力等）可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。　塑料按受热后表面的性能，可分为热固性塑料与热塑性塑料两大类。前者的特点是在一定温度下，经一定时间加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反应而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化，如果温度过高则就分解。后者的特点为受热后发生物态变化，由固体软化或熔化成粘流体状态，但冷却后又可变硬而成固体，且过程可多次反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。　塑料都以合成树脂为基本原料，并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。因此，不同品种牌号的塑料，由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同，则其使用及工艺特性也各不相同。为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。

第一节热固性塑料　常用热固性塑料有酚醛、氨基（三聚氰胺、脲醛）聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于压塑、挤塑、注射成形。硅酮、环氧树脂等塑料，目前主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成形等用。

一、工艺特性　（一）收缩率　塑件自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩，而且还与各成形因素有关，所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。　1．成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面：　（1）塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩，塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小，为此型腔设计时必须考虑予以补偿。　（2）收缩方向性成形时分子按方向排列，使塑件呈现各向异性，沿料流方向（即平行方向）则收缩大、强度高，与料流直角方向（即垂直方向）则收缩小、强度低。另外，成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀，故使收缩也不匀。产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹，尤其在挤塑及注射成形时则方向性更为明显。因此，模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。（3）后收缩塑件成形时，由于受成形压力、剪切应力、各向异性、密度不匀、填料分布不匀、模温不匀、硬化不匀、塑性变形等因素的影响，引起一系列应力的作用，在粘流态时不能全部消失，故塑件在应力状态下成形时存在残余应力。当脱模后由于应力趋向平衡及贮存条件的影响，使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10小时内变化最大，24小时后基本定型，但最后稳定要经30～60天。通常热塑性塑料的后收缩比热固性大，挤塑及注射成形的比压塑成形的大。（4）后处理收缩有时塑件按性能及工艺要求，成形后需进行热处理，处理后也会导致塑件尺寸发生变化。故模具设计时对高精度塑件则应考虑后收缩及后处理收缩的误差并予以补偿。　2．收缩率计算塑件成形收缩可用收缩率来表示，如公式（1-1）及公式（1-2）所示。　Q实=（a-b）/b×100

塑料成型设备是塑料成型专业及相关专业的必修专业课之一，是从事塑料成型加工的工程技术人员及生产操作人员所必备的专业知识。

在21世纪的今天，随着塑料工业的迅猛发展，各种新材料、新工艺、新设备不断涌现。作为塑料工业发展基础的塑料成型设备在质和量上都得到了飞跃，特别是信息科技产业的发展及其在塑料成型设备中的应用，使塑料成型设备不断与现代科技接轨。这无疑对塑料加工的工程技术人员及生产操作人员都提出了知识、理念和技术技能必须不断更新和提高的要求。为此，全国轻工高分子材料加工技术（高职）和塑料成型专业（中职）的教学指导委员会及教材编审委员会专门召开了中职塑料成型专业的教学研讨暨教材建设会议。根据会议精神，我们对《塑料成型设备》职业技术教育教材进行了重新编写。

本教材在编写过程中，针对职业技术人才的培养目标——一线操作技能型人才的特点，在内容安排上，力求理论知识以必需、够用为度，突出应用能力和综合技能的培养，同时兼顾知识的系统性、逻辑性和实用性。内容的表述上，尽量做到通俗易懂，语言简练，结合生产实际，图文并茂，以便接受职业技术教育的学生及其他初学者的理解与掌握，培养他们分析问题和解决问题的能力。

本教材是以塑料成型的生产过程为主线进行编写，主要讲述塑料原料预处理设备、混合混炼设备、挤塑成型设备、注塑成型设备、压延成型设备及废旧塑料回收处理设备等的组成结构、工作原理、设备的操作、维护保养及生产中常见故障的处理方法等，并对挤塑和注塑两大成型设备进行了重点叙述。

本教材由湖南科技职业学院刘西文主编和统稿，由湖南科技职业学院杨中文教授主审，河南郑州轻工业学校隋丽慧、湖南科技职业学院王华参编。其中第一、四、五章由刘西文编写，第二、三章由隋丽慧编写，第六、七章由王华编写。

本教材是职业技术、技工学校塑料成型专业和塑料加工企业人员培训等专业教材，也可以作为同类高职高专及相关专业的教学用书，或塑料成型加工技术人员及设备维修工程技术人员的参考资料。

在本教材的编写过程中，曾得到相关学校及许多专家、同仁的大力支持和帮助，在此谨表示衷心的感谢！由于塑料成型设备门类较多，知识跨度较大，加上编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请同行专家及广大读者批评指正。