汽车内外饰常用材料及成型工艺.pptx
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1、TJ INNOVA1目录 一、塑料一、塑料的组成的组成 二、塑料的二、塑料的分类分类 三、三、常用的塑料常用的塑料 四、常见的成型工艺四、常见的成型工艺 五、内饰典型代表五、内饰典型代表仪表板及其成型工艺仪表板及其成型工艺TJ INNOVA2一、塑料的基本组成塑料塑料 以树脂为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,加工过程中在一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子聚合物(高分子有机材料),是以石油、天燃气、煤为基础原料的各种单体通过聚合、树脂粘合、树脂添加、附加缩合等复杂化学反应而生成的高分子材料。塑料塑料 树脂添加剂树脂添加剂按树脂的分子结构和热性能分:热塑性塑料
2、指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料,其分子结构是线型或支链线型结构。(变化过程可逆) 热固性塑料 在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料 ,其分子结构最终为体型结构。(变化过程不可逆)塑料的名称往往就是其主要成分树脂的名称。塑料的名称往往就是其主要成分树脂的名称。TJ INNOVA3塑料破碎机塑料破碎机热塑性塑料的可逆过程和热固性塑料的不可逆过程热塑性塑料的可逆过程和热固性塑料的不可逆过程TJ INNOVA4 树脂树脂 指受热时通常有熔融范围,受外力作用具有流动性,常温下呈固态或液态的高分子聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分,其在塑料中的含量一般在40100。 1
3、. 1.1 1、树脂、树脂塑料的主要成分决定塑料的类型和基本性能树脂的作用:树脂的作用:1、胶粘其它成分材料、胶粘其它成分材料 2、赋予塑料可塑性和流动性、赋予塑料可塑性和流动性TJ INNOVA51.1.2.2.添加剂添加剂 填充剂(填料)填充剂(填料)重要的但非必不可少的成分;减少树脂用量,降低塑料成本;改善塑料某些性能,扩大塑料的应用范围。按形状:按形状:粉状:木粉、纸浆、滑石粉、云母粉、石棉粉等纤维状 :棉花、亚麻、玻璃纤维、碳纤维等层状(片状):纸张、棉布、麻布、玻璃布等按化学性能可分为:有机、无机按化学性能可分为:有机、无机例如:酚醛压缩粉若无填充剂,则既不能进行成型加工又无实用价
4、值;PE、PVC+CaCO3 =廉价的具有足够刚性和耐热性的钙塑料;玻璃纤维提高塑料的力学性能;石棉提高耐热性;TJ INNOVA6能够增加塑料的塑性、流动性、柔韧性,改善成型性能,降低刚性和脆性;它是能与树脂相溶的、不易挥发的高沸点有机化合物。作用:作用:提高塑性、流动性和柔软性;降低刚性和脆性;改善塑料的工艺性能和使用性能。例如:硝化纤维素若无增塑剂,则既不能进行成型加工又无实用价值;硝酸纤维、醋酸纤维、PVC等也必须加入增塑剂。1.1.2.2.添加剂添加剂TJ INNOVA7凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。 可分为以下三种: 热稳定剂热稳定剂: 它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使
5、用过程中受热而降解。如PVC光稳定剂光稳定剂 :它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解(塑料变色、力学性能下降等等)。如PE、PP、PS、PC抗氧化剂抗氧化剂 :延缓或抑制塑料氧化速度。如PE、PP、ABS1.1.2.2.添加剂添加剂TJ INNOVA8 润滑剂润滑剂 (1%1%) 为防止塑料在成型过程中粘模,减少塑料对模具的摩擦,改善塑料的流动性,提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。如PE、PP、PVC、PS、PA、ABS1.1.2.2.添加剂添加剂TJ INNOVA9 着色剂着色剂 (0.010.02%0.010.02%)特点:无机颜料:着色能力、透明性、鲜艳性较差,但耐光型、耐热性、化学
6、稳定性较好,不易褪色。染料:色彩鲜艳、颜色齐全,着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。在塑料工业中着色剂多采用颜料还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂、固化剂和加工助剂等等并非每种塑料都要加入全部的添加剂,根据塑料品种和需求有选择性的加入某些添加剂1.1.2.2.添加剂添加剂TJ INNOVA10二、塑料的分类2.12.1、按塑料的用途分:、按塑料的用途分:通用塑料:通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。其高分子聚合物少,流动性成型条件容易,适合制成不同形状的制品,例如:ABS/SAN/PP/PS/PE/PVC-等工程塑料:工程塑料:一般
7、指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。其高分子聚合物分子量较高,流动性差,成型条件高。例如:PA/POM/PC/PET/PPO/PBT-等混合塑料:混合塑料: 是以上两种原料的混合,可提高一般塑料的工程机械性能,或改善工程塑料原料的成形条件。例如:ABS+PC/PC+PBT-等。TJ INNOVA11二、塑料的分类2.22.2、塑料的特性:、塑料的特性:1.质轻、比强度高。 2.优异的电绝缘性能。3.优良的化学稳定性能。 4.减摩、耐磨、减震、消音性能优良。 5.透光及防护性能。 6.成型和着色性能好。塑料的缺点:塑料
8、的缺点:1、耐热性较差,一般塑料的工作温度仅100C左右,否则会降解、老化。 2、导热性较差,所以在要求导热性好的场合,不能用塑料件。 3、易老化,所以对于使用寿命较长的场合,一般还是用金属件。 这些不足使塑料在某些领域的应用受到限制。但是,随着新品种塑料的问世以及改性技术的发展,塑料的这些不足都将会得到改进。TJ INNOVA12三、常用的塑料3.1、热塑性塑料:、热塑性塑料:1聚乙烯(聚乙烯(PE)1)基本特性:产量最大;无毒、无味,呈白色或乳白色;结晶型塑料;吸水性极小,介电性能好。因此,聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料 。2)主要用途:塑料管、塑料板、塑料绳、齿轮、轴承等;包装用的塑料薄
9、膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等 。3)成型特点:成形收缩率范围及收缩值大,方向性明显,容易变形、翘曲。流动性好且对压力变化敏感,宜用高压注射;模具应设有冷却系统;质软易脱模,塑件有浅的侧向凸凹时可强行脱模。 TJ INNOVA13三、常用的塑料2聚丙烯(聚丙烯(PP)1)基本特性:无色、无味、无毒。不吸水,光泽好,易着色。卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性、高频绝缘性能;定向拉伸后抗弯曲疲劳强度特别高;耐热性好,能在100以上的温度下进行消毒灭菌; 易老化。(比重.9-0.91克/立方厘米)2)主要用途:各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件;各种输送管
10、道、化工容器;盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中。 3)成型特点:成型收缩范围及收缩率大(1.0-2.5%),易发生缩孔、凹痕、变形,方向性强;流动性极好,易于成型;模具必须设计冷却系统,控制成型温度80左右,太低则光泽差或熔接痕等缺陷;塑件有浅侧向凸凹时可强行脱模。 TJ INNOVA14三、常用的塑料3聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVC)1)基本特性:产量第二,其树脂为白色或浅黄色粉末。分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯。有较好的电气绝缘性能,可以用做低频绝缘材料,其化学稳定性也较好;热稳定性较差,使用温度一般在-1555之间 。2)主要用途:防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等;瓦楞
11、板、门窗结构、墙壁装饰物等;插座、插头、开关和电缆。凉鞋、雨衣、玩具和人造革等 。3)成型特点:流动性差,过热时极易分解,加稳定剂和润滑剂,控制成型温度及熔体的滞留时间。成型温度范围小,必须严格控制料温,模具应有冷却装置;模具浇注系统应粗短,浇口截面宜大。TJ INNOVA15三、常用的塑料4聚苯乙烯(聚苯乙烯(PS)1)基本特性:第三大塑料品种,无色、透明、有光泽、无毒无味,是目前最理想的高频绝缘材料,化学稳定性良好,透明性很好,透光率很高,它的着色能力强,但耐热性低,质地硬而脆,塑件由于内应力而易开裂。2)主要用途:工业上用做仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等;电气方面用做良好的绝缘
12、材料、接线盒、电池盒等;日用品用于包装材料、容器、玩具等。 3)成型特点:性脆易裂,易出现裂纹,塑件脱模斜度不宜过小,推出要受力均匀;热胀系数大,塑件中不宜有嵌件,否则会因两者热胀系数相差太大而导致开裂;流动性好,常采用点浇口形式。TJ INNOVA16三、常用的塑料5丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物(苯乙烯共聚物(ABS)1)基本特性:无毒、无味,微黄色或白色不透明,塑件光泽较好,尺寸稳定性较好,具有一定的化学稳定性和良好的介电性能,可配成任何颜色。缺点是耐热性不高,不透明,耐气候性差,在紫外线作用下易变硬发脆。 2)主要用途:用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、管道、电机电器外壳、仪表盘、
13、汽车挡泥板、扶手、纺织器材、电器零件、文体用品、玩具、食品包装容器、家具等 。3)成型特点:易吸水,使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷,成型加工前应进行干燥处理;比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成型周期短;粘度对剪切速率敏感,模具大都采用点浇口。TJ INNOVA17三、常用的塑料6聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)1)基本特性:具有高度的透明性和优异的透光性,它轻而坚韧,容易着色,有较好的电气绝缘性能;化学性能稳定,能耐一般的化学腐蚀;在一般条件下尺寸较稳定。其最大缺点是表面硬度低,容易被硬物擦伤拉毛 。2)主要用途:主要用于制造要求具有一定透明度和强度的防震、防爆和观察等方面
14、的零件,如飞机和汽车的窗玻璃、光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩等。 3)成型特点:为了防止塑件产生气泡、混浊、银丝和发黄等缺陷,原料要干燥;为防止塑件表面出现流动痕迹、熔接痕和气泡等不良现象,一般采用尽可能低的注射速度;模具浇注系统对料流的阻力应尽可能小。TJ INNOVA18三、常用的塑料7聚砜(聚砜(PSF)1)基本特性:无定形塑料,具有突出的耐热、耐氧化性能,很高的力学性能、抗蠕变性能,很好的刚性,尺寸稳定性较好,还能进行一般机械加工和电镀,但其耐气候性较差。2)主要用途:用于制造断路元件、开关、绝缘电刷、电视机元件、整流器插座、线圈骨架、电动机罩、飞机导管、电池箱、汽车零件、齿轮
15、和凸轮等。 3)成型特点:易发生银丝、云母斑、气泡甚至开裂,加工前原料应充分干燥;熔融塑料流动性差,对温度变化敏感,冷却速度快,所以模具浇口的阻力要小,模具需加热;热稳定性比聚碳酸酯差,可能发生熔融破裂 。TJ INNOVA19三、常用的塑料8聚酰胺(聚酰胺(PA)1)基本特性:通称尼龙(Nylon)。有优良的力学性能,抗拉、抗压、耐磨。结晶性很高,表面硬度大,摩擦系数小,故具有十分突出的耐磨性和自润滑性。缺点是吸水性强、收缩率大,常常因吸水而引起尺寸变化。2)主要用途:用于制作轴承、齿轮、滑轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、绳索、传动带、电池箱、线圈骨架等零件,还可将粉状聚酰胺热喷到金属零件
16、表面上,以提高耐磨性或作为修复磨损零件之用 。3)成型特点:易吸湿,成型加工前必须进行干燥处理。熔融粘度低,流动性好,容易产生飞边,故模具必须选用最小间隙;热稳定性较差;成型收缩范围及收缩率大,方向性明显,易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。TJ INNOVA20三、常用的塑料9聚甲醛(聚甲醛(POM)1)基本特性:有较高的抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度;聚甲醛尺寸稳定、吸水率小,具有优良的减摩、耐磨性能;能耐扭变,有突出的回弹能力。缺点是成型收缩率大,在成型温度下的热稳定性较差 。2)主要用途:特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动零件,还可用于制造汽车仪表盘、汽化器、各种仪器外壳
17、、罩盖、箱体、化工容器、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。 3)成型特点:收缩率大;熔融温度范围小,热稳定性差。聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,熔融速度快有利于成型,缩短成型周期,但塑件容易产生熔接痕等表面缺陷。浅的侧向凸凹可采用强制脱出。热塑性塑料原料大部分可循环使用,但由于翻用塑料(水口料)比一般原料热塑性塑料原料大部分可循环使用,但由于翻用塑料(水口料)比一般原料要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超过要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超过25%,一般,一般主机厂要求不能掺加水口料。主机厂要求不能掺加水口料。TJ INNOVA21三、常用的
18、塑料3.2、热固性塑料:、热固性塑料:1环氧树脂(环氧树脂(EP)1)基本特性:最突出的特点是粘结能力很强,是人们熟悉的“万能胶”的主要成分。耐化学药品、耐热,电气绝缘性能良好,收缩率小。其缺点是耐气候性差,耐冲击性低,质地脆 。2)主要用途:可用做金属和非金属材料的粘合剂,用于封装各种电子元件,配以石英粉等能浇铸各种模具,还可以作为各种产品的防腐涂料 。)成型特点:流动性好,硬化速度快;环氧树脂热刚性差,硬化收缩小,难于脱模,浇注前应加脱模剂;固化时不析出任何副产物,成型时不需排气 。TJ INNOVA22三、常用的塑料3.3、常用塑料名称代号、常用塑料名称代号TJ INNOVA23三、常用
19、的塑料3.4、常用塑料分类结构图:、常用塑料分类结构图:TJ INNOVA24材料名称特征应用分类应用情况优点缺点丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)1. 力学性能和热性能均好,硬度高,表面易镀金属2. 耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高3. 耐酸碱等化学性腐蚀4. 价格较低 5. 加工成型、修饰容易1.耐候性差2.耐热性不够理想一般结构零件 机器盖、罩,仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮,收音机、电话和电视机等壳体,部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件聚丙烯(PP)1.刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂2.质轻3.在高温下仍保持其力学性能1.在0以下易变脆2.耐候性差一般结构零件化工容器、
20、管道、片材,泵叶轮、法兰、接头,绳索、打包带,纺织器材,电器零件,汽车配件尼龙66(PA66)1.强度高于一切聚酰胺品种2.比尼龙6和尼龙610的屈服强度大,刚硬3.在较宽的温度范转内仍有较高的强度、韧性、刚性和低摩擦系数4.耐油和许多化学试剂和溶剂5.耐磨性好1.,吸湿性高2.在干燥的环境下冲击强度降低3.成型加工工艺不易控制耐磨传动受力零件及减自润滑零件各种齿轮、凸轮、蜗轮、轴套、轴瓦等耐磨零件聚甲醛(POM)1.抗拉强度较一般尼龙高,耐疲劳,耐蠕变2.尺寸稳定性好 3.吸水性比尼龙小4.介电性好 5.可在120正常使用6.摩擦系数小 7.弹性极好,类似弹簧作用1.没有自熄性2.成型收缩率
21、大耐磨传动受力零件及减摩自润滑零件各种齿轮、轴承、轴套、保持架,汽车、农机、水暖零件等TJ INNOVA25材料名称特征应用分类应用情况优点缺点聚碳酸酯(PC)1.抗冲击强度高,抗蠕变性能好2.耐热性好,脆化温度低(-130)能抵制日光、雨淋和气温变化的影响3.化学性能好,透明度高4.介电性能好 5.尺寸稳定性好1.耐溶剂性差2.有应力开裂现象3.长期浸在沸水中易水解4.疲劳强度差一般结构零件使用温度范围宽的仪器仪表罩壳,飞机、汽车、电子工业中的零件,纺织卷丝管,汽化器,定时器部件,安全帽,耐冲击航空玻璃等。也常用于日常用品方面聚苯醚(PPO)1.综合性能优良,耐水蒸气及尺寸稳定性优异并有优良
22、的电绝缘性能2.硬度比尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛高,蠕变性小3.对酸碱几乎不起作用1.成型流动性差2.价格高用于潮湿、有负荷经及电绝缘的专场合电子仪表、汽车、机械设备零件聚苯硫醚(PPS)1.长期使用温度在180以上2.耐化学药品性好,与PTFE近似3.有特殊的刚性4.加工时一般不需要干燥1.韧性较差2.冲击强度较低3.熔体粘度不够稳定减摩自润滑零部件用于电器材料、结构材料、防腐蚀材料。作为电器构件用量约占60%塑 料合 金ABS+PC1.优良的耐紫外线性能 2.良好的冲击强度3.优良的成型加工性能 4.耐高温(80120)5.阻燃性一般结构零件,薄壁及复杂形状制品用于汽车内外部件、计算机及接口设
23、备、通迅器材、家电TJ INNOVA26四、常见的成型工艺4.1.注塑工艺 4.2.热成型工艺4.3.真空成型工艺4.4.搪塑工艺4.5.发泡工艺4.6.表皮弱化工艺4.7.复合工艺4.8.涂胶粘接工艺4.9.修切工艺4.10.焊接工艺4.11.装配工艺4.12.裁剪缝纫工艺4.13.其它工艺(热合、涂饰工艺)TJ INNOVA274.1、注射成型注塑成型注塑成型(Injection Molding)是指受热融化的材料由高压射入模腔,经冷却固化后,得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产,是重要的加工方法之一。 颗粒、粉颗粒、粉状塑料状塑料注射机注射机料筒料筒加热加热熔融熔融充充模
24、模冷却冷却固化固化塑塑件件注注射射成成型型原原理理TJ INNOVA284.1.1、注射成型特点和原理特点:特点:成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件;对各种塑料的适应性强;生产效率高,产品质量稳定,易于实现自动化生产。所以注射成型广泛地用于塑料制件的生产中。但注射成型的设备及模具制造费用较高,不适合单件及批量较小的塑料制件的生产。原理:原理: 注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。 注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料熔融塑化施压注
25、射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。TJ INNOVA294.1.2、注射机的主要作用1.加热熔融塑料,达到粘流态2.在一定压力和速度下将塑料注入型腔3.注射结束,进行保压与补缩4.开模与合模动作5.顶出塑件合模单元注射单元TJ INNOVA304.1.3、注射机的分类注射机按塑化方式分为:柱塞式和螺杆式。(螺杆式价格高)塑化塑化 指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。TJ INNOVA314.1.3、注射机的分类按外形可分为:卧式、立式和角式注射机。按外形可分为:卧式、立式和角式注射机。TJ INNOVA324.1.3、注射机的分类1 1、柱塞式注射机
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