塑料成型及模具設計-1(專業版)

　　

【正文】 模具成型表面光滑、型腔形狀簡單，有利于改善流動性。 料溫上升到成形溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備。 當聚合物熔體流出通道或澆口時，熔流發生體積膨脹的現象； 注射成型理論基礎 四、聚合物熔體在成型過程中的流動狀態 對制件影響： 產品變形和扭曲，降低尺寸穩定性，產生內應力，降低物理和力學性能； 措施： 增加管子和口模的平直部分長度； 降低成型時壓力和提高成型溫度； 對擠出物加以適當速度的牽引或拉伸等； 注射成型理論基礎 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 ?結晶度 : 結晶區在聚合物中所占的重量百分數； ?溫度區間： ?晶胚： 某一局部溫度的分子鏈已成為有序排列，且大小已能使晶體自發生長； θm～ θg ?過冷度： Δθ＝ θ θ m 總生長速率 受晶核生成和晶體生長速率共同制約，開始慢，然后很快達到極大值，隨后逐漸減慢為零； 注射成型理論基礎 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 結晶傾向聚合物，會不會出現晶形結構 成型時冷卻速度 晶形結構的結晶度有多大，各部分結晶情況是否一致 冷卻條件控制 結晶度能影響塑件性能，工業上采取措施 熱處理 注射成型理論基礎 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 ?分類 流動取向 － 聚合物熔體的大分子及其添加物在剪切流動過程中沿著運動方向排列； 拉伸取向 － 在拉伸力的作用下，大分子或微晶等結構沿受力方向排列； ?定義： 聚合物大分子及其鏈段或結晶聚合物的微晶粒子在應力作用下形成的有序排列； 動畫 注射成型理論基礎 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 ?注射、壓注成型中聚合物分子的流動取向 圖 1。 、耐磨性能好。 熱穩定劑 ： 光穩定劑 ： 抗氧化劑 ： 塑料概論 二、塑料的成分 ⑷ 潤滑劑 為防止塑料在成型過程中粘模，減少塑料對模具的摩擦，改善塑料的流動性，提高塑件表面的光澤度而加入的添加劑。 可分為以下三種： 它的主要作用就是抑制或防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。 三、塑料的分類 2．按塑料的用途分： 特種塑料 工程塑料 通用塑料 塑料概論 三、塑料的分類 塑料概論 P E ,P P ,P S ,通用塑料P B T ,P E T PA P O M結晶性P V C A B S PC非晶性通用工程塑料P E E K PSU L C P特種工程塑料工程塑料熱塑性塑料酚醛樹脂,尿 素塑膠等熱固性塑料塑料 四、塑料的特性 、比強度高。 11 流動規律方程式： Δ p＝ η a(12Lqv/wh3) 注射成型理論基礎 (hΔp)/2L=K(6qv/wh2) 四、聚合物熔體在成型過程中的流動狀態 流動過程三個區段： 旋轉螺桿與料筒之間 ：輸送、壓縮和熔融塑化、貯存； 噴嘴、主流道、分流道、澆口； 在模具型腔內流動、相變和固化； 注射成型理論基礎 四、聚合物熔體在成型過程中的流動狀態 第二區段流動分析： ?影響壓力損失 Δ p因素 ?體積流量 qv 流動距離 L 流道截面尺寸 表觀粘度 大澆口上限；小澆口極限尺寸； 升高熔體溫度，提高剪切速率； 注射成型理論基礎 四、聚合物熔體在成型過程中的流動狀態 圖 1。 注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大。 二、熱固性 塑料的工藝性能 熱固性塑料流動性常以 拉西格流動性 （以毫米計）來表示，數值大則流動性好。 流動性過大 溢料過多，填充不密實，塑件組織疏松，樹脂與填料混合不均，易粘模，脫模和清理困難及早硬化等缺陷； 塑料成型的工藝性能 二、熱固性 塑料的工藝性能 比容 —— 壓縮率 —— 每一克塑料所占有的體積（以 厘米 3/克 計）。 —— 對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易出現變色、降解、分解的傾向。 15 具有方向性？ 注射成型理論基礎 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 取向對聚合物性能的影響： 非結晶聚合物： 各向異性 ； 結晶聚合物 ： 其取向是連接晶片的微絲分子束鏈段伸直的結果，力學強度和密度都能在取向方位提高，彈性和塑性也會改善，但伸長率下降； 聚合物取向后的各向異性程度，與取向時流動性質有關； 注射成型理論基礎 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 注射成型時影響取向的因素： 1）溫度：熔體溫度和模具溫度升高使取向程度下降； 2）注射壓力和保壓力： ， 3）澆口凍結時間： 5）充模速度： 快速充模：表層強內部弱； 慢速充模： 注射成型理論基礎 4）模具溫度： 五、聚合物熔體在成型過程中的物理和化學變化 ?降解或裂解： 聚合物相對分子量降低的現象； 降解實質：大分子鏈發生了結構變化（斷鏈、交聯、側基的變化等）； 降解結果：塑件強度下降、變色、變脆、發粘、出現氣泡和流紋等；塑件外觀變壞，內在質量降低。 塑料概論 五、常用塑料的性能與用途 （自學） 塑料的性能 使用性能 工藝性能 體現塑料的 使用價值 體現塑料的 成型性能 塑料概論 思考與練習： ？ ，各自作用如何？ ？ ？ ？ ？ 塑料概論 一、聚合物分子的結構特點 固態聚合物 按照分子排列的幾何特征分為： 結晶型 無定形 注射成型理論基礎 一、聚合物分子的結構特點 固態聚合物 結晶型 結晶度： 如果聚合物分子結構簡單，主鏈上帶有的側基體積小、對稱性高，分子間作用力大，則有利于結晶，否則；僅是線型和含交聯不多的體型聚合物； 注射成型理論基礎 一、聚合物分子的結構特點 固態聚合物 結晶型 性能： 使聚合物的強度、硬度、剛度及熔點、耐熱性和耐化學性等提高，但有關鏈運動的彈性、伸長率和沖擊強度下降； 無定形： 遠程無序，近程有序； 注射成型理論基礎 二、聚合物的熱力學性能 定義－ 聚合物在不同溫度下所表現出來的分子熱運動特征； 分類： 玻璃態 高彈態 粘流態 注射成型理論基礎 二、聚合物的熱力學性能 圖