非金属材料成型工艺.ppt

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1、第五章非金属材料的成型工艺5-1塑料成型加工工艺一.概述塑料品种多、发展快、产量大、应用广；塑料制品在很多方面逐步取代多种金属材料制品；在造型设计中可收到良好的艺术效果和经济效果；工艺简单、一道工序可实现复杂构型，很少需要进一步加工和表面处理；利用塑料制品本身的色彩效果和肌理效果，可提高塑料产品的外观造型的整体感和艺术质量。塑料制品应用的主要领域1、农业、渔业农业、渔业：塑料在农业方面常用的材料有薄膜、管道、片板、绳索和编织袋等。塑料温室，农作物、肥料和药物等的包装,农田水利工程多选用塑料管，农舍建筑、畜牧保护、农业机械及器具、鱼网、养殖浮漂等。2、包装包装：塑料作为一种新型包装材料，在包装领

2、域中已获得广泛应用例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等)包装膜、编织袋、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。3、交通运输、交通运输：汽车、火车、轮船等交通工具及相应的附属设施所用的塑料，按每辆或每艘计，逐年增加。品种有：燃油箱、保险杠、遮阳板、车座、门把手、方向盘、仪表板等。4、电气工业、电气工业：电线、电缆、绝缘体、家用电器、计算机及各种通讯设备等。5、化学工业、化学工业：塑料耐腐蚀性使塑料化工设备方面得以广泛应用，如制作塔器、贮槽、贮罐、反应器、电镀电解槽、热交换器、烟囱、管道、阀门、泵、衬里等。6、仪器仪表、仪器仪表：制造各种部件。7、建筑工业、建筑工业：给水管系统，排水管系统，雨水

3、管、槽系统，电气护套管系统，热收缩管系统，塑料门窗系统，板材，壁纸，地板卷材，地板毡，披叠板系统，平托盘，发泡与实芯硬PVC多种异型材，防水材料，堵水材料，装饰装修材料，建筑涂料，外加剂，粘接剂，卫生洁具，家具等等。8、航空工业、航空工业：飞机用各种增强塑料作结构和覆面材料，常规武器中各种零部件。9、国防和尖端工业、国防和尖端工业：各种烧蚀材料、耐腐材料、增强材料等。10、家具、家具：家用、机关、工厂、学校和公共场所用家具。11、体育用具、体育用具：各种健身用品。12、日用品、日用品：在人们的日常生活中，塑料的应用更广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水

4、瓶壳等等。目前在各种家用电器，如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。13、医疗、医疗：医用高分子分人工脏器、修复人体缺陷和制作医疗器械三大类。如人工血管、心脏瓣膜、食道、气管等；人工耳朵、人工皮肤、人工关节等；输液器、输血袋、注射器、插管、检验用品、病人用具、手术室用品等。塑料工业包含塑料原料的生产和塑料制品生产。塑料工业包含塑料原料的生产和塑料制品生产。依据加工时聚合物所处状态不同，分为三种：（1）处于玻璃态玻璃态的塑料，可以采用切削等机械加工方法和电镀、喷涂等表面处理方法；（2）当塑料处于高弹态高弹态时，可以采用热冲压、弯曲、真空成型等加工方法；（3）把塑料加热

5、到粘流态粘流态，可以进行注射成型、挤出成型、吹塑成型等加工。Tg：玻璃化温度，使用的最高温度，反映耐热性，有实际意义；Tf：粘流温度，与分子量大小有关，决定聚合物加工成型的难易。聚合物若在常温下呈玻璃态可做塑料，若在常温下呈高弹态可做弹性材料，如橡胶。二.塑料成型工艺的基本知识1.塑料成型加工的特点（1）塑料的粘性流动）塑料的粘性流动在一定外界条件（温度、压力）下、塑料的流动是粘性流动，它是通过高分子链上各链段的位移来实现的，各链段的相继跃迁，造成整个分子链的移动。（2）塑料成型过程中的松弛现象和内应力）塑料成型过程中的松弛现象和内应力 （3）塑料成型过程中的膨胀效应）塑料成型过程中的膨胀效应

6、 很多塑料熔体在成型过程中有弹性变形发生，当造成变形的外力去除后，熔体流动造成的变形有一部分要恢复的现象称为膨胀效应。（4）塑料的工艺性能）塑料的工艺性能 吸湿性吸湿性 有吸湿或粘附水分倾向的（如尼龙、ABS等）和既不吸水也不粘附水分的（如聚苯乙烯、聚乙烯等）两大类。收缩性收缩性 制件从热模中取出冷却至室温后尺寸将缩减。相溶性相溶性 不同品种熔融状态能否相互混溶，与其分子结构是否相似有关。弹弹性性行行为为2.塑料制品常用的主要原辅材料 （1 1）主要原料）主要原料 合成树脂一般占30100，对塑料的基本性能有决定性影响。主要对塑料中的各种添加剂起粘结作用粘结作用。常用的有聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙

7、烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、酚醛树脂和氨基塑料等。通常制成粒状粒状、粉状粉状、液状液状（单体、初聚物、乳液）、糊状糊状（塑料溶胶、有机溶胶）等半成品。（2 2）辅助材料）辅助材料 各种助剂 3.塑料制品的一般生产过程 原料准备原料准备；成型成型；机械加工机械加工；修饰修饰；装配装配。生产塑料制品的完整工序共五个成型是将各种形态的塑料(粉料、粒料、溶液或糊状)制成所需形样的制品或坯件的过程，在整个过程中最为重要，是一切塑料制品或型材生产的必经过程。成型的种类很多，如各种模塑、层压以及压延等。其它过程，通常都是根据制品的要求来取舍的，也就其它过程，通常都是根据制品的要求来取舍的，也就是说，不是每

8、种制品都须完整地经过这些过程。是说，不是每种制品都须完整地经过这些过程。机械加工是指在成型后的工件上钻孔、切螺纹、车削或铣削等，用来完成成型过程所不能完成或完成得不够准确的一些工作。修饰主要是为美化塑料制品的表面或外观。装配是将各个已经完成的部件连接或配套使其成为一个完整制品的过程。后三种过程有时统称为二次加工或后加工。对比来说，二次加工过程常居于次要地位。成型的重要性成型的重要性三.注射成型及设备1.注射成型方法注射成型也称注塑注塑。注射成型是将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料通过机筒前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇

9、式的操作过程，可生产结构复杂的制品，其成型制品占目前全部塑料制品的2030，是塑料成型加工中重要方法之一。适用范围适用范围：除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。工作过程工作过程：经过定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件为一个循环过程状态变化状态变化：玻璃态高弹态粘流态（完全塑化）优点优点：能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件；注射成型的成型周期短(几秒到几分钟)，成型制品质量可由几克到几十千克，生产效率高；利用一套模具，可以成批制造尺寸、形状、性能完全相同的产品，所得制件无需进一步修饰或加工。注

10、射成型产品示例注射成型产品示例2.注射成型原理及工艺条件（1 1）温度）温度 控制机筒温度、喷嘴温度和模具温度。分别关系到塑化过程和制件的成型。（2 2）压力）压力包括塑化压力和注射压力，关系到物料的塑化和充模成型质量。（3 3）成型周期）成型周期注射加压时间和冷却时间3.注射成型机 注射成型用的注射机按物料在机筒中被塑化的形式分为柱塞式柱塞式注射机注射机和螺杆式注射机螺杆式注射机两大类，由注射系统、锁模系统和塑模三大部分组成。柱塞式注射机柱塞式注射机结构简单、但压力损失大、塑化不均匀，不适合热敏性塑料。60g以下的小型制件多用柱塞式。螺杆式注射机根据排列方式不同分类：卧式、立式、角式4.注射

11、机的组成结构（1）注射系统作用：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下，通过柱塞/螺杆的推挤，将熔融塑料注射入型腔。组成：料斗、加料计量装置、料筒、螺杆/柱塞和分流梭、喷嘴。（2）喷嘴作用：作用：保持较高注射压力和速度，使物料进一步塑化。类型：类型：直通式、自锁式、杠杆针阀式等。物料粘度大，热稳性差，用大口径直通式；粘度小，用自锁式和杠杆针阀式。（3）合模装置组成：组成：导柱、固定模板、调模装置、顶出装置。分类：分类：机械式、液压式、机械液压式。作用：作用：开启闭合模具、锁模、脱出。（4）模具（5）液压和电器控制系统注射成型机是由塑料塑化、模具闭合、注射入模、压力保持、制品固化定型、开模取出

12、制品等多道工序组成的连续生产过程。液压传动和电器控制则是为了保证注射成型机按照成型工艺的要求（如压力、速度、温度等）和动作程序准确有效地进行工作而设置的。5.几种常用的注射成型方法：(1)排气式注射成型排气式注射成型排气式注射成型应用的排气式注射机，在料筒中部设有排气口，亦与真空系统相连接，当塑料塑化时，真空泵可将塑料中合有的水汽、单体、挥发性物质及空气经排气口抽走；原料不必预干燥，从而提高生产效率，提高产品质量。特别适用于聚碳酸酯、尼龙、有机玻璃、纤维素等易吸湿的材料成型。(2)流动注射成型流动注射成型流动注射成型可用普通移动螺杆式注射机。即塑料经不断塑化并挤入有一定温度的模具型腔内，塑料充

13、满型腔后，螺杆停止转动，借螺杆的推力使模内物料在压力下保持适当时间，然后冷却定型。流动注射成型克服了生产大型制品的设备限制，制件质量可超过注射机的最大注射量。其特点是塑化的物件不是贮存在料筒内，而是不断挤入模具中，因此它是挤出和注射相结合的一种方法。(3)共注射成型共注射成型共注射成型是采用具有两个或两个以上注射单元的注射机，将不同品种或不同色泽的塑料，同时或先后注入模具内的方法。用这种方法能生产多种色彩和(或)多种塑料的复合制品，有代表性的共注射成型是双色注射和多色注射。(4)无流道注射成型无流道注射成型模具中不设置分流道，而由注射机的延伸式喷嘴直接将熔融料分注到各个模腔中的成型方法。在注射

14、过程中，流道内的塑料保持熔融流动状态，在脱模时不与制品一同脱出，因此制件没有流道残留物。这种成型方法不仅节省原料，降低成本，而且减少工序，可以达到全自动生产。(5)反应注射成型反应注射成型反应注射成型的原理是将反应原材料经计量装置计量后泵入混合头，在混合头中碰撞混合，然后高速注射到密闭的模具中，快速固化，脱模，取出制品。它适于加工聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、醇酸树脂等一些热固性塑料和弹性体。目前主要用于聚氨酯的加工。(6)热固性塑料的注射成型热固性塑料的注射成型粒状或团状热固性塑料，在严格控制温度的料筒内，通过螺杆的作用，塑化成粘塑状态，在较高的注射压力下，物料进入一定温度范

15、围的模具内交联固化。热固性塑料注射成型除有物理状态变化外，还有化学变化。因此与热塑性塑料注射成型比，在成型设备及加工工艺上存在着很大的差别。热固性塑料的注射成型应用最多的是酚醛塑料。四.挤出成型及设备1.挤出成型的原理及特点挤出成型挤出成型 也称挤压模塑或挤塑，它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过型孔或口模成型的方法。挤出成型可以获得具有特定断面形状的连续型材。优点优点：设备成本低、制造容易、劳动条件好、生产环境清洁；生产效率高；操作简单，工艺过程容易控制，可实现连续自动化；产品质量均匀、致密；可以一机多用，进行综合性生产。适用范围适用范围：绝大部分热塑性塑料以及部分热固性塑

16、料。挤出的制品都是连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外，还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。2.塑料挤出成型工艺流程挤出过程：加料加料在螺杆中熔融塑化在螺杆中熔融塑化机头口模挤出机头口模挤出定型定型冷却冷却牵引牵引切割切割设备组成3.挤出成型的设备 挤出成型机由挤出装置、传动机构和加热、冷却系统等主要部分组成。挤出机有螺杆式(单螺杆和多螺杆)和柱塞式两种类型。前者的挤出工艺是连续式，后者是间歇式。单螺杆挤出机的基本结构主要包括传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等部分。挤出机的辅助设备有物料的前处理设备(如物料输送与干燥)、挤出物处理设备(定型、冷却、牵引、

17、切料或辊卷)和生产条件控制设备等三大类。单螺杆挤出机的结构双螺杆挤出机的结构4.挤出成型的工艺控制要点 （1 1）挤塑温度）挤塑温度 机头温度一般应控制在物料流动温度和分解温度之间。（2 2）螺杆转速）螺杆转速 直接影响产量和制品质量，决定于螺杆及挤出制品的尺寸和形状，以及原材料的种类等。（3 3）机头压力）机头压力 （4 4）牵引速度）牵引速度 普通挤出机的工作过程普通挤出机的工作过程打包带是较厚的拉伸带，可代替纸带、钢带、草绳等作打包用。打包带宽10.16毫米，厚0.30.8毫米。五.压制成型及设备1.压制成型的原理及特点 适用范围适用范围：各种热固性塑料的主要成型方法之一。压制成型包括模

18、压法模压法（又称为挤胶法、挤塑法、压塑法）和层压法层压法 模压法模压法 又称压缩模塑，是模塑料在闭合模腔内借助加压(一般尚须加热)的成型方法。通常，压缩模塑适用于热固性塑料，如酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料等。压缩模塑由预压、预热和模压三个过程组成压缩模塑由预压、预热和模压三个过程组成：预压预压为改善制品质量和提高模塑效率等，将粉料或纤维状模塑料预先压成一定形状的操作。预热预热为改善模塑料的加工性能和缩短成型周期等，把模塑料在成型前先行加热的操作。模压模压在模具内加入所需量的塑料，闭模、排气，在模塑温度和压力下保持一段时间，然后进行脱模清模的操作。2.设备和模具压缩模塑用的主要设备是压机和

19、塑模。压机用得最多的是自给式液压机，吨位从几十吨至几百吨不等。有下压式压机和上压式压机。用于压缩模塑的模具称为压制模具，分为三类；溢料式模具、半溢料式模具和不溢式模具。压缩模塑的主要优点是可模压较大平面的制品和能大量生产，其缺点是生产周期长，效率低。（1 1）压压机机a.形式形式:上压式和下压式液压机b.结构组成结构组成：上、下压板，固定（活动）垫块，柱塞（主机筒）。c.特点特点：上压式:下压板固定，上压板与主柱塞连并上下运动；顶出机构由位于下部机座内的顶出活塞带动。下压式:上压板固定，主柱塞位于下压板下并与之相连；脱模一般由安装在活动板上的机械装置完成。上压式液压机1.柱塞2.压筒3.液压管

20、线4.固定垫板5.活动垫板6.绝热层7.上压板8.拉杆9.下压板l0.机座 压缩模由阴阳模组成，按结构特征分为三种：溢式、不溢式和半溢式。溢式压模成本低，操作容易，适合用于模压扁平状或近似碟状制品，制品精度不高。溢式塑模示意图1.上模板 2.组合式阳模 3.导合钉 4.阴模5.气口 6.下模板 7.推顶杆 8.制品 9.溢料缝（2 2）模具模具 不溢式压模适合流动性较差的物料和深度较大的制品。缺点是投料量要准确，而且排气不利。半溢式模具兼具以上两种特点。不溢式塑模示意图1.阳模 2.阴模 3.制品4.脱模杆 5.定位下模板无支承面半溢式塑模示意图1.阳模 2.溢料槽 3.制品4.阴模 A段为平

21、直段 层压成型层压成型用或不用粘结剂，经加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。层压成型常用层压机操作，这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压板。层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等，树脂有酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂。2.模压成型的工艺条件 状态变化状态变化：流动阶段流动阶段胶凝阶段胶凝阶段硬固阶段硬固阶段温度温度 作用：使物料熔融流动充满型腔；提供固化所需热量。调节和控制模温的原则：保证充模固化定型并尽可能缩短模塑周期 一般模压温度越高，模塑周期越短。对于厚壁制品，应适当降低模压温度，以防表面过热，而内部得不到应有的固化。模温与

22、物料是否预热有关，预热料内外温度均匀，塑料流动性好，模压温度可比不预热的高些。其它影响因素还有如材料的形态、成型物料的固化特征等，应确保各部位物料的温度均匀。压力压力压力的作用：使塑料在模腔内流动；增加原料的密实性；克服树脂在缩聚反应中放出的低分子物和塑料中其它挥发物所产生的压力，避免出现肿胀，脱层等缺陷；使模具紧密闭合，从而使制品具有固定的尺寸，形状和最小毛边；防止制品在冷却时发生变形。影响因素：、物料流动性越小，固化速度越快，物料的压缩率越大时，所需模具压力越大。、制品越复杂，所需压力越大。模塑时间模塑时间模压时间是指熔融体充满型腔到固化定型所需时间，一般提高模温，可缩短模压时间。模具温度

23、不变，壁厚增加，时间延长。另外还受预热、固化速率、制品壁厚等因素影响。通常，模压压力、温度和时间三者并不是独立的，实际生产中一般是凭经验确定三个参数中的一个，再由试验调整其它两个，若效果不好，再对已确定的参数进行修改。六.其他成型方法简介1.1.压延成型压延成型将热塑性塑料通过一系列相向旋转的加热压辊，而使其在挤压和展延作用下连结成为薄膜或片材的一种成型方法。压廷产品有薄膜、片材、人造革和其它涂层制品等。压延成型所采用的原材料主要是聚氯乙烯、纤维素、改性聚苯乙烯等。压延过程可分为前后两个阶段：前阶段是压延前的准备阶段，主要包括所用塑料的配制、塑化和向压延机供料等；后阶段包括压延、牵引、轧花、冷

24、却、卷取、切割等。压延设备包括压延机和其它辅机。压延机通常以辊筒数目及其排列方式分类。根据辊筒数目不同，压延机有双辊、三辊、四辊、五辊、甚至六辊，以三辊或四辊压延机用得最多。辊筒的排列方式很多，通常三辊压延机的排列方式有I型、三角型等几种。四辊压延机则有I型、倒L型、正L型、T型、斜Z型(S型)等。工艺流程：首先按规定配方，将树脂和助剂加入高速混合机(或管道式捏合机)中充分混合，混合好的物料送入到密炼机中去预塑化，然后输送到挤出机(或炼塑机)经反复塑炼塑化，塑化好的物料经过金属检测仪，即可送入压延机中压延成型。压延成型中的料坯，经过连续压延后得到进一步塑炼并压延成一定厚度的薄膜，然后经引离辊引

25、出，再经轧花、冷却、测厚、卷取得到制品。2.2.吹塑成型吹塑成型 中空吹塑工艺是将挤出或注射成型所得的半熔融态管坯中空吹塑工艺是将挤出或注射成型所得的半熔融态管坯(型坯型坯)置于各种形状的模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧置于各种形状的模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到中空制品的成型方法。贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到中空制品的成型方法。其成型过程包括塑料型坯的制造和型坯的吹塑。这种成型方法可生产口径不同、容量不同的瓶、壶、桶等各种包装容器，日常用品和儿童玩具等。凡是熔体指数为0.04 1.12的都是比较优良的中空吹塑材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、

26、聚丙烯、聚苯乙烯、热塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等，其中聚乙烯应用最多。中空吹塑产品中空吹塑分类及特点根据管坯成型方法不同分类：挤出吹塑：生产方法简单，产量高，精度低，应用较多注射吹塑：精度高，质量好，价高，适于批量大产品。根据管坯层数不同分类：单层吹塑多层吹塑：综合性能好，生产复杂，适于包装要求高的产品包装。根据成型工艺不同分类：普通吹塑拉伸吹塑：产品经拉伸，强度高，气密性好。挤出拉伸吹塑(简称挤拉吹)注射拉伸吹塑(简称注拉吹)挤挤拉拉吹工艺流程吹工艺流程1.挤出管坯2.型坯定型3.型坯移至拉伸吹塑模具4.拉伸吹塑5.脱模注注拉拉吹工艺流程吹工艺流程1一注射型坯2一型坯

27、加热3一拉伸4一吹塑5一脱模 注射吹塑成型注射吹塑成型用注射成型法先将塑料制成有底型坯，接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。挤出吹塑成型挤出吹塑成型用挤出法先将塑料制成有底型坯，接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。注射吹塑成型和挤出吹塑成型的不同之处是制造型坯的方法不同，吹塑过程基本上是相同的。吹塑设备除注射机和挤出机外，主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由两瓣合成，其中设有冷却剂通道，分型面上小孔可插入充压气吹管。拉伸吹塑成型拉伸吹塑成型拉伸吹塑成型是双轴定向拉伸的一种吹塑成型，其方法是先将型坯进行纵向拉伸，然后用压缩空气进行吹胀达到横向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、冲击强度、表

28、面硬度和刚性有很大的提高，适用于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。拉伸吹塑成型包括：注射型坯定向拉伸吹塑，挤出型坯定向拉伸吹塑，多层定向拉伸吹塑，压缩成型定向拉伸吹塑等。挤出吹塑注射吹塑拉伸吹塑 吹塑薄膜法吹塑薄膜法 加工热塑性薄膜的一种方法。用挤出法先将塑料挤成管，而后借助向管内吹入的空气使其连续膨胀到一定尺寸的管式膜，冷却后折叠卷绕成双层平膜。塑料薄膜可用许多方法制造，如吹塑、挤出、流延、压延、浇铸等，但以吹塑法应用最广泛。该方法适宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制造。3.3.真空成型真空成型 真空成型在气体差压的作用下，加热至软化的片材紧贴模具，冷却后得到制品。由于

29、差压形成的方法不同，差压成型可分为真空成型和加压成型。差压成型的特点：（1）与模具面贴合的一面，结构上比较鲜明和精细，而且光洁度较高。（2）胚料与模面贴合得越晚的部位，其厚度越小。真空成型部分产品 4.4.浇注成型浇注成型 浇铸又称铸塑，在不加压或稍加压的情况下，将液态单体、树脂或其混合物注入模内并使其成为固态制品的方法。浇铸法分为静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、搪塑、旋转铸塑、滚塑和流延铸塑等。聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、环氧树脂等常采用静态浇铸的方法生产各种型材和制品；在此基础上发展起来的有嵌塑，即以透明塑料铸塑来保存生物或医学标本、工艺美术品和精密电于元器件等；用离心浇铸法生产管状物、中空制

30、品和齿轮、轴承等；用搪塑生产玩具和中空软质制品；用滚塑生产大型容器等等。铸塑的特点是所用设备较简单，成型时一般不需要加压设备，对模具强度的要求也较低。铸塑对制品尺寸的限制较少，宜生产小批量的大型制品。制品的内应力较低，质量良好，缺点是成型周期长，制品尺寸的精确性较差等。静态浇铸静态浇铸是浇铸成型中比较简便和使用比较广泛的成型方法。例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯碱催化聚己内酰胺、有机硅树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯和聚氨酯等都常用这种方法生产各种型材和制品，其中有机玻璃是典型的静态浇铸产品有机玻璃是典型的静态浇铸产品。浇铸成型基本上可分为四个步骤：模具的准备；原料的配制；浇铸及固化；制品的

31、后处理。嵌铸嵌铸又称封入成型，它是将各种样品、零件等非塑料件包封到塑料中间去的一种成型技术。即在浇铸的模具内放入一预先经过处理的样品（或零件），然后将准备好的浇铸原料浇注入模腔，在一定的条件下固化（即硬化），样品（或零件）便被包嵌在塑料中。它是在静态浇铸的基础上发展起来的。用得最多的是采用透明塑料包封各种生物或医用标本、商品样本、纪念品等。工业上还有借助浇铸将某些电气元件及零件与外界环境隔绝，以便起到绝缘、防腐蚀、防震动破坏等作用。前者主要是丙烯酸酯类塑料（如有机玻璃），其次是不饱和聚酯及脲醛塑料等，后一类是环氧塑料类。人造琥珀系仿造天然琥珀的样式，把昆虫、花卉、鱼虾等包裹在透明的高聚物中，其

32、形、色与天然琥珀非常相似，所以称人造琥珀。该产品以甲基丙烯酸甲酯（以下简称单体）为原料，经本体聚合把植物花卉、昆虫、鱼虾等包埋在晶莹透明的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物中。产品型坯经削磨抛光处理后，变成具有一定欣赏和保存价值的精美工艺品。离心浇铸离心浇铸是将液状原料浇铸入高速旋转的模具或容器中，在离心力的作用下使之充满回转体模具或容器的内壁，再使其固化定型而得到制品的成型方法。它与静状浇铸的区别在于模具是转动的，而静态浇铸的模具不转动。离心浇铸生产多为圆柱形和近似圆柱形的制品，如大型管材、袖套等，也用于齿轮、滑轮、转子和垫圈的生产。离心浇铸的设备根据制品的形状和尺寸可分为卧式和立式两种。搪塑搪塑是用塑

33、料糊制造空心软质制品(如玩具)的一种重要力法。其优点在于设备费用低，生产速度高，工艺也比较简单。缺点是制品的厚度、重量等准确性较差。目前国内多以聚氯乙烯糊用该法生产中空塑料玩具。工艺过程：先将配制好并经过脱泡的塑料糊灌入预先加热到130左右的阴模中，并使整个模具内壁均为该糊所润湿，避免模具的凹陷或突出部位的空气未排除而形成气泡。待塑料糊灌满模具后，停留约1530秒，将塑料糊倒回盛料容器中，此时模腔壁剩下一层约1-2毫米厚的塑料糊已部分发生胶凝化作用。将模具立即送入烘箱内于160左右加热10-40分钟(视制品大小和厚度而定)，然后把模具从烘箱中取出放入水中冷却1-2分钟或采用风冷至80以下，用抽

34、真空或手工的方法从模具中取出制品。流延铸塑流延铸塑的生产过程是将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材上，通过加热以脱掉溶剂并进而使塑料固化。铸塑薄膜的特点是厚度小（最薄可达0.050.10mm），厚薄均匀，不易带入机械杂质，因而透明度高、内应力小，多用于光学性能要求很高的塑料薄膜的制造，如电影胶卷、安全玻璃等。5.5.滚塑滚塑(旋转成型旋转成型)类似于离心浇铸的一种成型方法，不同的是其所用的物料不是液体，而是烧结性干粉料。其过程是把粉料装入模具中而使它绕两个互相垂直的轴旋转、受热并均匀地在模具内壁上熔结为一体，而后再经冷却就能从模具中取得空心制品。滚塑使用

35、的有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纤维素塑料等。滚塑（旋转成型）与离心浇铸的区别在于滚塑主要靠塑料的自重作用流布并粘贴于旋转模具的壁面，因而转速较慢，每分钟只有几转到几十转；后者主要靠离心力的作用，转速较高，每分钟几十转到几千转。6 6纤维缠绕成型纤维缠绕成型 在控制张力和预定线型的条件下，以浸有树脂胶液的连续丝缠绕到芯模或模具上来成型增强塑料制品。这种方法只适于制造圆柱形和球形等回转体。常用的树脂有酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。玻璃纤维是缠绕成型常用的增强材料，它有两种：有捻纤维和无捻纤维。7.7.涂覆涂覆 为了防腐、绝缘、装饰等目的，以液体或粉末形式在织物、纸张、金属箔或

36、板等物体表面上涂盖塑料薄层(例如0.3毫米以下)的方法。涂覆法最常用的塑料一般是热塑性塑料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯等。热熔敷热熔敷 用压缩空气将塑料粉末经过喷枪、喷射到预热过的工件表面，塑料熔化、冷却形成覆盖层。流化喷涂流化喷涂 预热的工件浸入悬浮有树脂粉末的容器中树脂粉末熔化而粘附在表面上。火焰喷涂火焰喷涂 将流态化树脂通过喷枪口的锥形火焰区使之熔化而实现喷涂的一种方法。静电喷涂静电喷涂 利用高压静电造成静电场，即工件接地成正级，塑料粉末喷出时带有负电荷，则塑料静电喷涂到工件上。等离子喷涂等离子喷涂 用等离子喷枪使流经等离子发生区的惰性气体(如氩气、氮气、氦气的混

37、合气体)成为5500 6300的高速高能等离子流，卷引粉状树脂以高速喷射至工件表面熔结成涂层。七.塑料二次加工概述 二次加工二次加工在一定的条件下，将塑料片、膜、管、板、棒及模制品等型材或坯件通过再次加工成制品的方法，称为塑料的二次加工。二次加工有机械加工、焊接、粘接、印刷、热转印、金属化及塑料的复合和薄膜再制品的加工等。1.1.机械加工机械加工 借用切削金属和木材等的机械加工方法对塑料进行加工称为塑料的机械加工。当要求制品的尺寸精度高、数量少时，采用机械加工的方法最为相宜。另外，机械加工还常作为多种成型的辅助方法，如锯切层压成型板及挤出成型的管、棒、异型材等。塑料的机械加工有车削、铣削、钻孔

38、、铰孔、攻丝、车螺纹、锯切、剪切、冲切、冲孔等。激光加工 裁断、打孔、刻花等2.2.表面修饰表面修饰一、着色一、着色（普通着色和特种着色）（普通着色和特种着色）二、二次装饰（涂饰、印刷、热烫印、电镀）二、二次装饰（涂饰、印刷、热烫印、电镀）锉削：锉削：用作塑料制品和片材修平，去除毛边、废边，修改尺寸等。转鼓滚光：转鼓滚光：将制品、菱形木块、模料等放入六角转鼓内，靠转动圆角，去除废边和铸口残根，减少尺寸以及磋光表面等。磨削：磨削：用砂轮或砂带去除模塑制品废边或铸口残根，也常用为磨平表面、磨出斜角或圆角、修改尺寸和糙化表面等。抛光：抛光：用表面附有磨蚀料或光膏的旋转布轮对塑料制品表面进行处理的作业

39、。溶浸增亮和透明涂层：溶浸增亮和透明涂层：将热塑性塑料制品在一种可溶的有机溶剂中浸约一分钟，再在一种不溶的液体内浸少许时间以去除其表面上附着的溶剂，则制品表面上的细小不规则物，如机械加工的刀痕等，就能借此除去。这种处理方法为溶浸增亮。如果将树脂溶液直接喷涂于制品的表面，就成为透明涂层。涂盖金属：涂盖金属：以金属被覆塑料制品表面的方法都为涂盖金属。目的是：装饰、消除塑料某些不需要的性能、组成一种兼具塑料和金属某些性能的复合材料、利用废塑料。植绒：植绒：在涂有粘合剂的塑料表面上散布作为绒毛的短纤维后，经干燥或固化使绒毛整齐地固定在制品表面的作业。彩饰：彩饰：对塑料制品表面添加彩色花纹或图案的一种作

40、业。目的是使塑料增添美观或便于区别。彩饰的方法有：热压印、绢印、照相凹板印刷、橡胶凸板印刷、转印、填漆、漆花。塑料印刷是装饰塑料制品表面的一种常用工艺。（1）凸版印刷是指着墨部分是凸出的。它多用于小批量、单色、多色的塑料袋。可套印和连续印刷。（2）丝网印刷亦称绢印或丝漏。其工作原理和过程亦如手工蜡纸油印，这种印刷方式多用于包装袋、日用品、塑料玩具的印刷，还能进行曲面印刷，如圆筒形和不大于200的圆锥形。且本方法操作简单，更换版面快，制版周期短，费用低，印刷墨层厚，富于立体感，并能套印，所以很受生产单位和用户的欢迎。（3）烫金在美化塑料制品方面应用非常广泛，如梳子，昙盒、托盘、电器和机械的装璜、

41、包装装璜等到处可见，烫印图案可根据需要千变万化，且时效好，制品美观大方，图案造型变换容易，工艺简单，颇受制造单位和消费者的欢迎。烫金就是利用加热和压力的作用将烫印材料（电化铝膜）上的彩色铝箔转移到塑料表面而获得优美的图案，起到装饰效果。烫印材料一般分为纸用、塑料用、服装用等，应用范围很广。它主要是以聚酯为基材，经镀金属而成，颜色有金、银、红、蓝、绿等。塑料烫印的方法一般有两种，即模头烫印和胶烫印。模头烫印，产品本身的待装饰面是平面，将文字或图案经手工或机械加工雕刻在特定的金属模头上，然后将刻有文字或图案的模头固定在烫印机上，即可按前述工艺烫印。其特点是：花色、图案变更容易，但装饰效果不如胶烫。

42、胶烫与模头烫印的根本区别是：塑料制品的待烫印部位已有成型好的凸出图案，而模头是根据图案尺寸要求而定的硅橡胶板。加工工艺同前。其特点是；烫印产品立体感强，装饰效果好，如有些家用电器外壳精美的装饰即用此法获得，但由于文字或图案是在生产塑料制品时就固有的，所以图案变更较难。3.3.塑料连接塑料连接粘合连接：通过粘合剂使塑料与塑料或其它材料彼此连结的作业。粘合可使简单部件成为复杂完整的大件。溶剂、溶液、热熔等。熔合连接：加热熔化使塑料部件间接合的作业。焊接热风、加热工具、激光、旋转摩擦、振动摩擦、高频、超声、感应等。机械连接：借机械力使塑料部件之间或与其它材料的部件连接的方法都称为机械连接。螺钉、弹簧

43、夹、弹簧插销、铆接、铰链等。八八.塑料制件选材及工艺结构塑料制件选材及工艺结构1.1.塑料制件的选材塑料制件的选材 所选用的塑料能充分满足使用性能和工作环境的要求。塑料材料导热性能差，不易散热，必须设计有利的散热条件、配合间隙；塑料作为一种非刚性材料，使用中必须考虑蠕变，使形状和尺寸稳定；塑料的机械强度和刚度都远低于金属，要合理设计塑件的结构，用增加刚度的办法强化塑件。2.2.工艺结构工艺结构 （1）壁厚 （2）脱模斜度 （3）加强筋 （4）支承面 （5）圆角 （6）嵌件 （7）凹凸纹 （8）标志5-2 木材成型加工工艺 将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，

44、再经过表面处理、涂饰，最后形成完整木制品的技术过程，称为木材成型加工工艺。高档材料施高工一.成型加工基本知识1.木材成型加工的基本操作 （1）锯割锯割 利用带有齿形的薄钢带锯条与木材的相对运动，使具有凿形或刀形锋利刃口的锯齿，连续地割断木材纤维，完成锯割操作。分为开板、分解、开榫、锯肩、截断、下料等。木工手工锯木工手工锯：框锯（拐锯）、刀锯、横锯、侧锯、钢丝锯、板锯、狭手锯等。纵向锯：锯条较宽，用于顺着木纹作纵向直线切削。框锯 横向锯：略短，锯齿较密，用于垂直木纹作横向直线切削。曲线锯：锯条较窄，适用于切割内外曲线或圆弧。木工锯割机床木工锯割机床：带锯机：将一条带锯齿的封闭钢带绕在两个锯轮上，

45、使其高速移 动，实现锯割木材。方式灵活，锯切较深，锯路窄，产生的锯屑少。圆锯机：利用高速旋转的圆锯片对木材进行锯割的机床。不适用于大径原木或厚板，而且锯路宽，锯屑多。（2）刨削刨削 利用与木材表面成一定倾角的刨刀的锋利刃口与木材表面的相对运动，使木材表面一薄层剥离，完成刨削加工。以达到尺寸和形状准确、表面平整光洁。木工刨木工刨 平刨、槽刨、边刨、铁刨、特形刨等。木工刨削机床木工刨削机床 通过刀轴带动刨刀高速旋转来进行加工。一般分为平刨床和压刨床两大类。刀片刀片带刃口的平板状刀具，用于木材的平面加工或刨切加工。将不同参数的刀片装在各种机床上，可以进行不同方式的加工，如刨切、旋切、刮光和剪切等。刨

46、切用于平面加工，刀片或工件一般作直线运动。在特定条件下（如减小切削角）刨切能切制薄木，薄木是一种优质的装饰材料。旋切时，木料绕固定的中心旋转，刀片向中心作连续的直线运动，将木料切制成带状薄木（单板），用以生产胶合板。（3）凿削凿削 利用凿子的冲击运动，使锋利的刃口垂直切断木材纤维而进入其内，并不断排出木屑，逐渐加工出所需的方形、矩形或圆形榫孔。木工凿木工凿 按照凿刃部分的宽度和厚度的不同，分凿子和扁铲。窄而厚的称凿子，做凿卯孔、开槽用。宽而薄的称铲，做切削等用。木工凿按刃口形状分为平凿、圆凿和斜凿。木工榫孔机床木工榫孔机床 工件上的榫孔是由空心插刀的上下往复运动插削和装配在插刀内的钻头的旋转运

47、动钻削联合加工形成的。用于加工榫孔的专用刀具式样很多，有空心方凿、带钻头的空心方凿、链式打眼刀和机用凿子等。空心方凿的端面有月牙形刃口，用以在钻孔周围切出方角。带钻头的空心方凿是钻头和方凿相组合的刀具，钻头装在空心方凿里面。链式打眼刀是一种连续转动的链条式的多齿刀具，它加工榫孔时类似于铣削或纵向锯切。（4）铣削铣削 木工铣床主要用于曲线外形加工如凹凸平台、弧面、球面等。2.木制品的结构 木制品的结构指木制品构件间的结合方式。有框架榫孔结构、板式结构、曲木式结构和折叠式结构等。（1）框架式结构 以较细的纵横撑挡为骨架，以较薄的装板铺大面，以榫头和榫孔来联结。特点是经济、结实、轻巧，尺寸和形状稳定

48、性好。（2）框架式结构常用的结合形式 榫结合 采用精巧准确的榫卯结构将木制品的各部件紧密组合连接在一起，成为结实牢固的一个整体。榫卯结构的优点为：榫本身即是木制品部件的联体，材质一致，榫和木制品寿命相同。四条规则是必须遵守的：一是不露木材的横断面；二是木料之间的连接不许用钉子，也不许用透榫（有例外）；三是拼缝要严密，不许露大缝；四是不许刮腻子。胶结合 常用皮胶、骨胶、蛋白胶等。聚醋酸乙烯酯乳胶液俗称乳白胶聚醋酸乙烯酯乳胶液俗称乳白胶。螺钉与圆钉结合 金属或硬质塑料联接件结合二.木制品的加工工艺过程 1.配料制材时下锯方式很重要，根据现有的设备，原木的尺寸、质量，产品的要求，出材率来考虑。四种基

49、本下锯方式有：原木平行下锯法、转圈下锯法、毛方下锯法和原木四分下锯法。2.构件的加工配料加工基准面的加工相对面的加工榫头和榫孔的加工 3.装配 4.木制品的表面涂饰 表面处理木材着色涂饰涂料5-3陶瓷成型加工工艺 陶瓷是天然或人工合成的粉状化合物，经过成形和高温烧结制成的，由金属和非金属元素的无机化合物构成的多晶固体材料。陶瓷生产工艺就是以相图和高温物理化学为理论基础的矿物合成工艺。主要步骤为原料配制原料配制、坯料成型坯料成型、窑炉烧结窑炉烧结。陶瓷制品的生产工艺和加工工艺通常是合二为一的，烧结成型之后除了磨削和抛光以外，几乎不需要进行任何加工，因此陶瓷的生产工艺直接影响到制品的性能。基本原料

50、是石英、长石、粘土三大类和其他一些化工原料。陶瓷成型就是把准备好的原材料加工成一定形状和尺寸的半成品的过程。根据坯料（可塑泥料、粉料、浆料）的不同，成型的方法主要有以下几种：湿塑成型、注浆成型、干压成型、注射成型、热压成型等。一 陶瓷成形方法 陶瓷中大半是烧结陶瓷，因为它难以像金属和塑料那样使熔化的熔液流入模型，靠本身的塑性变形性质而用热压铸成形法制成制品，所以采用粉体成形，然后进行烧结的方法来生产。粉体成形，根据制品形状和要求特性而有多种方法，但主要有下面几种。1 1 模压成形模压成形 是在粉料中加入有机粘合剂，填入金属模型，加压后制成具有一定强度的成形体的方法。以较为简单的形状进行大量生产