2022年加工原理复习资料 .pdf
读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思一、高分子材料的成型方法：1、压延和涂覆2、口模成型3、模涂4、模塑和注塑5、二次成型：塑料的二次成型包括中空吹塑成型、热成型、取向薄膜拉伸、冷成型等二、聚合物的溶解过程溶剂的选择非晶态极性聚合物：溶度参数和极性都要与聚合物相近的溶剂非晶态非极性聚合物：溶度参数相近的溶剂晶态极性聚合物： 溶剂化原则， 选择极性相近的溶剂室温溶解，因为结晶聚合物含有非晶成分， 它与强极性溶剂接触， 产生放热反应， 放出的热使结晶部分被破坏，被破坏的晶相部分与溶剂作用而逐步溶解。经历熔融、溶胀、溶解的过程。晶态非极性聚合物： 选择非极性溶剂， 根据溶度参数原则。 结晶部分的熔融与高分子与溶剂的混合都是吸热过程，H 较大，难满足 HTS，因而需升高温度转变为非晶态后才能溶解三、混合机理1、分子扩散：分子扩散是由浓度梯度驱使自发的发生的一种过程，各组分的微粒子由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域，从而达到各组分的均化。分子扩散在气体和低黏度液体中占支配地位。2、涡旋扩散：要实现紊流，熔体的速度要很高，势必会对聚合物施加很高的剪切速率，使熔体发生破裂，也会造成聚合物降解3、体积扩散：对流混合。指流体质点、液滴或固体粒子由系统的一个空间向另一个空间位置运动，或两种以及多种组分在相互占有的空间内发生运动，以期达到各组分的均布。占支配地位。四、聚合物流体的流变性三种非牛顿流体：假塑性流体、胀塑性流体、宾汉流体P66 图 4-1 名词解释爬杆效应：盛在容器中的聚合物流体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，在搅拌轴周围为凹面，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的爬杆现象挤出胀大：聚合物被强迫挤出口模时，挤出尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象表观粘度 a：12=aa 为表观粘度零切黏度：表观黏度与剪切速率无关，流体流动性质与牛顿型流体相仿，黏度趋于常数，称零切黏度五、化学纤维成型加工原理1、名词解释线密度：表示纤维的粗细程度纺程：从喷丝孔 x0到卷绕点 xL 之间的距离。冷却长度 Lk：从喷丝孔 x0到固化点 xe之间的距离。差别化纤维是指不同于常规品种的化学纤维，即经过化学改性、物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些特性的化学纤维异形纤维 : 经一定的几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思学纤维。复合纤维 : 截面具有两种或两种以上不同化学组分的纤维。如为两种不同组分者称为双组分纤维。共混纤维：两种或多种聚合物混合后纺成的纤维。也称“ 双成分纤维 ” 或“ 多成分纤维”动力学结晶能力 G，是指聚合物熔体从熔点Tm以单位冷却速率降低到玻璃化温度Tg时，所得到的相对结晶度。熔融纺丝：切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体，送至纺丝箱体中各纺丝部位， 再经纺丝泵定量押送到纺丝组件，过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流，并在纺丝甬道中冷却成型。2、可纺性：也就是能够形成纤维，即能够拉伸细化，是指聚合物流体承受稳定的拉伸操作所具有的形变能力。（2）可纺性是成纤聚合物的必要条件，而不是充分条件。成纤聚合物还必须具有热稳定性、化学稳定性和物理力学性质。3、挤出细流类型液滴型、漫流型、胀大型、破裂型4、熔体纺丝三个区域及图 P147 5、熔体纺丝受力分析及图 P137 6、熔体纺丝传热常规纺丝中， 在冷却窗的上部， 对流传热系数 *取决于横吹风， 即风速的控制；在冷却窗的下部，对流传热系数*取决于纺速的控制。7、湿法纺丝断裂机理内聚断裂， 也叫做脆性断裂， 是根据强度的能量理论。 当储存的弹性能超过某一临界值，或拉伸应力达到拉伸强度时，便会出现内聚断裂。丝条的毛细破坏，与丝条上表面张力的扰动及其传播有关8、湿法纺丝皮芯差异与芯层相比，皮层结构具有这些特点：取向度高；晶粒较小；结构较均匀。而芯层结构较为松散、微晶较粗大。与芯层相比，皮层具有的主要特性为：a、在水中的膨润度较低（取决于非晶区）；b、吸湿性较高（取决于比表面积的大小）；c、密度低（取决于结晶度）；d、断裂强度高，断裂伸长率高，疲劳强度大，耐磨性好（取决于取向度和结构均匀性）原因P171 9、湿法纺丝得到纤维结构横截面、皮芯、空隙10、拉伸目的作用机理在拉伸过程中， 纤维中的大分子链、 链段或聚集态结构单元发生舒展，并沿纤维轴向排列取向。 在取向的同时， 通常伴随着相态的变化， 以及其它结构特征的变化。微观目的纤维的取向度 n提高，同时伴随着密度 和结晶度 等结构特征的变化。宏观目的纤维的断裂强度提高，断裂伸长率 下降，使物理 -机械性能满足纺织加工的要求。11、拉伸方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思112、纤维拉伸应力应变曲线P208 13、拉伸纤维取向、结晶度如何变化随着拉伸的进行， 取向f是不断增加的， 而晶区的取向度 fc是很快增加的，一般在 24倍达到饱和；b、非晶区的取向度 fa发展落后于晶区的取向度 fc，但随着拉伸倍数R的一直增加，没有达到饱和值，并且永远不会达到饱和值。c、一般来说，在同一拉伸线上，晶区的取向度fc大于非晶区的取向度fa。随着拉伸过程的进行，强度是逐渐增加的，这是由于非晶区取向度fa增加的原因。14、纤维在拉伸和热定型中的形变及分子运动实质图P226P208 15、热定型过程取向和结晶变化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思六、塑料成型加工原理 1 、名词解释热塑性树脂：冷却时固化成型，温度变化令其反复变形。熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在 10分钟通过测试孔所流出的塑料重量。挤出成型：也称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的塑料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。挤出法几乎能成型所以热塑性塑料和某些热固性塑料注射成型：将塑料组分的粒料放入料筒，经过加热、压缩、剪切、混合、输送，使物料熔融均化， 使其通过料筒前端的喷嘴注入闭合塑模中，充满塑模的熔料在受压的情况下，经冷却（热塑性塑料）或加热（热固性塑料）固化后即可保持注塑模型腔所赋予的形样，松开模具取得制品，完成一个模塑周期。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思注塑成型的优点： 成型周期短；一次成型外形复杂， 尺寸精确、带有嵌件的制品；适应性强，生产效率高；易于全自动化生产；经济、先进。二次成型：指在一定条件下将管、板、片、棒材等塑料型材，通过再次成型，加工为制品的成型方法。挤出成型工艺： P278 螺杆挤出机的组成：传动装置、加料装置、机筒、螺杆、机头和口模五部分长径比越大，有利于改善物料的温度分布， 有利于混合和塑化， 减少逆流和漏流，提高挤出效率。螺杆适应能力强， 适合多种塑料的挤出。 但过长易造成自重增加，自由端饶曲下降，加工困难，功率加大；过长而造成塑料降解。螺杆的三个区域及其作用：加料段：自塑料物料入口向前延伸的一段螺杆，也叫固体输送区。作用：对物料进行输送并压实 P262 压缩段：压缩段的螺槽容积是逐渐减少的，也叫熔融区。作用：压实物由固体转变为熔融体，并排除物料中的空气。均化段：使塑化均匀，物料定量、定压力的输送到机头，在口模成型。熔体输送理论：一般情况下，加料段的速度大于压缩段大于均化段。包括正流、逆流、净流、漏流、横流。正流：拖曳流动， 沿着螺槽向机头方向的流动，是螺杆旋转时在螺纹斜棱方向的推动力在螺槽 Z轴方向作用的结果。逆流：流动方向与正流相反，是由机头、口模、过滤网对塑料反压作用的结果。漏流：在反压作用下，从螺杆与机头的间隙，沿着螺杆向料斗流动，一般很少。横流：横流是一种环流，对总的生产效率没有影响，但对塑料的塑化、混合、热交换影响很大。干燥原料熔融合模注射保压冷却注射座后移，螺杆后移顶出制品( 后处理 ) 合模8、注射机与挤出机螺杆区别：挤出机螺杆连续挤出物料，注射机当积存的熔体达到一定注射量时，螺杆停止转动；注射机长径比和压缩比较小；注射机均化段长度较短，螺槽较深，以提高生产率；注射机螺杆头部对黏度高的常安装尖头，黏度低的安装止逆环。9、注射机组成，模温。注射机组成： 注射系统、锁模系统、 注塑模具（浇注系统、 成型零件、 结构零件）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思模具温度的确定（1）模具温度通常低于 Tg或不易引起制件变形的温度，脱模温度稍高于模温。（2）粘度大（如聚碳酸酯、聚砜）宜选择高模温。粘度小（如PE、PA）宜选择低模温。（3）考虑对分子取向、结晶、制品内应力和各种物理机械性能的影响。模温低，取向作用大，内应力高，不利于结晶；模温高，利于结晶。10、二次成型黏弹性原理利用聚合物推迟高弹性变的松弛时间的温度依赖性，在聚合物玻璃化温度以上的Tf 附近，使聚合物材料半成品快速成型，然后保持形变， 在较短的时间内冷却到玻璃化温度或结晶温度以下，使成型物的形变被冻结下来。七、橡胶成型加工原理1、名词解释门尼粘度：试样在一定时间、温度、压力下，在转子和型腔之间变形时所受的扭力来确定胶料的可塑性。门尼粘度越高，可塑性越小。门尼焦烧：测定胶料在一定温度、压力下开始硫化的时间。可塑度：物料在一定外力下产生压缩形变的大小及维持形变的能力。混炼：通过机械剪切力和挤压的作用，使塑炼胶（生胶）与各种配合剂均匀混合而分散的过程，叫做混炼塑炼：橡胶加工过程中，把高弹性生胶转变成可塑性胶料的工艺过程，叫塑练；经过塑炼而获得一定可塑性的胶料，叫做塑炼胶2、橡胶成型过程：生胶的塑炼- 塑炼胶与混合剂的混炼 -成型（压延、挤出） -硫化（交联）3、四大配合剂体系N1.硫化体系N2补强填充剂体系N3软化剂和增塑剂N4防护体系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页
