塑料制造工艺的类型

塑料材料知识

塑料原料在室温下为固体或弹性体，加工过程中对原料进行加热，使其成为流体、熔融液体。塑料按其加工特性分为“热塑性塑料”和“热固性塑料”。

“热塑性塑料”可以多次加热和成型，并且是可回收的。它们的流动性像粘液一样，具有缓慢的融化状态。常用的热塑性塑料有PE、PP、PVC、ABS等。热固性塑料在加热和冷却后会永久固化。分子链形成化学键，形成稳定的结构，因此即使再次加热，也无法达到熔融液态。环氧树脂和橡胶是热固性塑料的例子。

塑料制造工艺有哪些类型?

• 塑料铸件(浸塑、泥塑、滚塑)
• 吹塑
• 塑料挤出
• 塑料热成型(压缩成型、真空成型)
• 塑料注射成型
• 塑料焊接(摩擦焊、激光焊)
• 塑料发泡

以下是一些常见的塑料加工工艺和细节:

• 塑料铸造:

金属并不是唯一可以铸造的材料;塑料也可以铸造。通过将液态塑料材料倒入模具中，使其在室温或低温下固化，然后将成品取出，生产出表面光滑的物体。这个过程通常被称为铸造。常用的材料有丙烯酸、酚醛树脂、聚酯和环氧树脂。它们常用于制造中空制品、板材等，所采用的塑料工艺有浸塑、泥塑、滚塑等

1. 浸渍成型:

   将高温模具浸泡在熔融的塑料液中，然后慢慢取出，晾干，最后将成品从模具上剥离。从塑料中取出模具的速度需要加以控制。速度越慢，塑料层越厚。该工艺具有成本优势，可以小批量生产。它通常用于生产中空物体，如气球、塑料手套、手工具手柄和医疗设备。

2. 泥浆成型:

   将熔融的塑料液倒入高温模具中，制成空心制品。当塑料在模具内表面形成一层后，多余的材料被倒出。待塑料固化后，即可打开模具取出零件。塑料在模具中停留的时间越长，外壳就越厚。这是一个自由度相对较高的过程，可以产生更复杂的形状，并获得良好的外观细节。汽车内饰通常由聚氯乙烯和TPU制成，通常用于仪表板和门把手等表面。

3. 旋转成型:

   将一定量的塑料熔融液放入加热后的两片式封闭模具中，然后旋转模具使物料均匀分布在模壁上。凝固后，即可打开模具取出成品。在这个过程中，空气或水被用来冷却成品。成品必须有中空的结构，并且由于旋转，成品会有柔软的曲线。一开始，塑液的量决定了壁厚。常用于制作轴对称的圆形物体，如陶器花盆、儿童游乐设备、照明设备、水塔设备等。

吹塑:

吹塑又称中空成型。机器中间覆盖有吹制装置。原料塑料被加热并通过模具，模具将塑料挤压成空心管带。当两个模具关闭时，它们将切断剩余的材料，然后将空气吹入模具。此时塑料会像吹气球一样充满整个模具内壁，最后冷却后取出成品。所用材料有ABS、LDPE、HDPE、PP、PC、PS等，产品多为各种瓶罐、汽车、医疗用液体填充件。

塑料挤出:

挤出成型是将热塑性材料加热并软化，然后将其挤压到成型模具中进行成型。塑料将形成与模具一致的横截面。在长段挤出后，冷却，然后根据需要，被切割到所需的长度。挤出成型设备成本低，应用广泛。大多采用自动化生产，主要用于生产管材、板材、棒材、薄膜、水管、零件、塑料板、塑料条、电缆等。

塑料热成型:

热成型是将厚度均匀的材料放入模具中，加热使材料软化，用材料覆盖模具表面，再用外力冷却后挤压成型。冷却阶段后，它凝固，成品。热成型可细分为热压成型(压缩成型)和真空成型。不同之处在于施加压力的方式不同。

1. 压缩模塑法:

   压缩成型是一种将塑料颗粒材料放置在加热的模具上，并在相同高温下由第二模具向下压力形成的方法。它也被称为热压缩成型。成品的壁厚取决于模具之间的间隙。当模具分开时，成品将由顶针推出。由于过程中没有浇注口和流道系统，原材料不容易流失。可成型的塑料材料有PF、MF、UF、EP等。后处理去除不必要的多余材料。压缩成型常用来制作热固性塑料制品和玻璃纤维增强材料的塑料制品。特别适用于形状简单、无内倒角的物体，以及较厚的零件，如重型零件、插座、杯、盘等。

2. 真空成型:

   真空成型也可称为真空热成型。塑料片材受热均匀软化后，机器将塑料片材与模具接触，并抽出空气形成真空状态，使塑料片材紧紧覆盖模具进行成型。成品在模具上冷却。由于真空成形是一种低压工艺，对模具材料的限制很少。真空成形技术适用于打样和批量生产。木材和石膏可以小批量使用，而环氧树脂或耐磨铝可以作为模具大批量生产。所有形式的热塑性塑料片材都可以使用，最常见的是PS, ABS，丙烯酸和PC。它们通常用于烘焙器具，浴缸，包装材料，家具，汽车内饰等应用。

塑料注射成型:

在塑料注射成型中，颗粒状的原料被送入机器，在机器中加热，熔融的塑料被注射到高温高压的不锈钢模具中。然后降低温度，用顶针射出成品。由于钢模具可以生产复杂、高精度和多样化的成品，因此可以使用的材料和应用范围很广。开模的相对成本较高，因此通常增加产量以分担模具成本。塑料注射成型可以生产的物品范围很广，包括日用品、汽车配件、医疗器械、电子产品、婴儿玩具等。

塑料焊接:

焊接是利用热熔化热塑性塑料来连接塑料物体的过程。方法分为接触式和非接触式;接触式焊接有振动摩擦焊，非接触式焊接有超声波、激光、红外、气体对流焊等。

1. 摩擦焊接:

   在设定的压力、振动幅度和频率下，两个塑料物体迅速相互摩擦产生热量。在接头表面塑料变为熔融状态，两个表面夹紧在一起形成接头。该工艺适用于热塑性材料和半结晶树脂，如HDPE、PP和TPO。常见的应用是汽车进气歧管、仪表板、汽车灯和其他航空航天应用。通常，熔融的塑料会从接合处流出来产生闪光，但这种工艺不需要高成本的模具来实现良好的气密接合。

2. 激光焊接:

   采用激光焊接时，两个物体必须叠加。上层可以被激光穿透。激光将穿透上层，照射吸收激光的下层。所述下表面熔化并向所述上物体传导热量。夹子用于调节物体之间的紧密性，类似的塑料具有高度的连接稳定性。

塑料发泡:

泡沫成型与其他成型的区别在于，在泡沫成型中，材料在倒入模具之前需要进行膨胀。大多数热塑性塑料和热固性塑料如PUR、EPS、PVC、EPE、EPP都可以加工成发泡材料。使用戊烷和热蒸汽将球形原料热膨胀到其原始尺寸的40倍。让材料静置约12小时，然后在注塑模具或注塑机中加热，其中颗粒在高温下熔化并成型。泡沫材料可以大大减轻成品的重量。它具有良好的物理缓冲，隔热，电绝缘和吸声。可批量生产加工各种尺寸和形式，如水果包装、冲浪板、自行车头盔、汽车内饰等。