成型加工工艺部分答案.docx

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成型加工工艺部分答案

第一章绪论

1、塑料制品的重要成型方法？

答：

挤出成型；压延成型；注射成型；吹塑成型；泡沫塑料的成型

2、成型方法的定义？

1　压延成型：

压延成型多用于热塑性塑料．它是将经过塑炼的塑料，送到多组平行排列、反向旋转的热辊筒中，经多次压延而成制品．多生产薄膜或薄片．

2　挤塑成型：

挤塑成型多用于热塑性塑料。

这是将熔融塑化的塑料．经挤塑机的机头处模具的口型缝隙中挤出，而成与模口形状相仿的型材．多生产板材、管材、棒材、线材、异型材等．

3　注塑成型：

注塑成型多用于热塑性塑料．它与挤塑成型相类似，所不同的是熔融塑料经喷嘴进入的是闭合模具内，在模具内凝固成型而得制品。

多生产小包装盒，日用品．异型零件等．它也可用于热闹性塑料加工．

4　吹塑成型：

吹塑成型多用于热塑性塑料。

这是将熔融塑料置于模具中，在压缩空气压力下，将塑料吹胀升紧贴模具内表面。

经冲却、脱模而成制品．多生产各类中空包装容器，也可生产薄膜、薄片等．

5　加热成型：

加热成型多用热塑性塑料．这是将塑料片材加热成弹性态，再施以压力使之贴附于模具上成型。

多生产盆类、盘类制品．

6　压制成型：

压制成型是利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密，称为具有一定形状和尺寸的坯体的成型方法。

第二章

1、成型的分子定向、组成部分、如何产生及影响？

答：

塑料中的聚合物大分子、细而长的纤维状填料分子在成型过程中由于受到应力作用而产生分子整齐、平行排列的现象，这种现象称之为分子取向。

影响：

定向的单元如果存在于制品中，则制品的整体就会出现各向异性。

各向异性有时会在制品中特意形成，这样就能使制品沿拉伸方向的拉伸强度和抗蠕变性能得到提高。

但在制造许多厚度较大的制品时，又力图消除这种现象。

因为制品存在的定向现象不仅定向不一致，而且各部分的定向程度也有差别，这样会使制品在有些方向上的力学强度得到提高，而在另外一些方向上必会变劣，甚至发生翘曲或裂缝。

2、产生流动缺陷的重要原因？

什么是溶体破裂？

什么情况下会发生？

答：

重要原因：

（1）管壁上的滑移

（2）端末效应：

入口效应；离模膨胀（3）弹性对层流的干扰（4）“鲨鱼皮”症（5）熔体破裂

熔体破裂：

是指聚合物熔体在导管中流动时，如剪切速率大于某一极限值，往住产生不稳定流动，挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变.以至支离、断裂。

产生原因：

熔体在导管（流道）内流动时，各点所受应力作用的经历不尽相同，因此在离开导管后所出现的弹性恢复就不可能一致，如果弹性恢复的力不为熔体强度所容忍，则挤出物就会出现表面毛糙、螺旋型的大规则性、细微而密集的裂痕，一致成块地断裂。

3、聚合物降解方式？

答：

热降解、力降解、氧化降解、水降解

4.几种非牛顿液体的τ-λ关系曲线。

答：

4、聚合物降解外界因素？

答：

热、机械力、光、氧、水、化学药品、微生物等。

5、拉伸定向的变形有哪几个部分？

答：

高弹拉伸、塑性拉伸、粘流拉伸。

6、哪些是假塑性流体？

答：

非牛顿流体中最为普通的一种。

流动曲线不是直线，而是一条斜率先迅速变大而后又逐渐变小的曲线，而且不存在屈服应力。

流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。

即：

剪切变稀。

7、成型制品的厚度、结构等如何影响分子定向程度？

8、假塑性流体在圆形流道中、狭缝（h/w>20）流道中的流动方程？

（1）

（2）

9、塑料塑化过程中受力类型？

答：

剪切应力；拉伸应力；压缩应力。

10、加工过程中对聚合物溶体粘度的影响因素？

答：

温度、压力、剪切速率。

11、结晶与成型过程中的冷却速率关系？

答：

12、制品热处理与内应力、结晶、物理性能的关系？

答：

13、成型过程中聚合物加热与剪切速率的关系？

答：

14、哪些塑料调湿处理？

答：

聚酰胺类制品。

第三章

1、混合作用机理混合机理？

答：

混合一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成的。

（1）扩散：

利用物料各组分的浓度差，推动构成各组分的微粒，从浓度较大的区域中向较小的区域迁移，以达到组成均一。

（2）对流：

靠各组分在外界因素下向其它组分所占空间流动，达到各组分在空间上的均匀分布（主要手段为机械搅拌）。

（3）剪切：

依靠机械的作用产生的剪切力，促使物料组分均一的混合过程。

2、溶胶塑料类型？

答：

塑性溶胶；有机溶胶；塑性凝胶；有机凝胶

3、聚氯乙烯四中溶胶塑料之间关系？

答：

4、润性物料的初混合工艺步骤？

答：

润性物料的初混合工艺步骤：

①将聚合物加入设备内，同时开始混合加热，物料的温度应不超过l00℃。

②用喷射器将预先混合并热至预定温度的增塑剂混合物喷到翻动的聚合物中。

③加入由稳定剂，染料和增塑剂（所用的数量应计入规定的用量中）调制的浆料。

④加入颜料、填料以及其它助剂（其中润滑剂最好也用少量的增塑剂进行调制，所用数量也应并入规定用量内计算）。

⑤混合料达到质量变求时，即行停车出料。

5、热塑性塑料的工艺性能及影响？

答：

收缩率：

与热塑性塑料收缩最密切的是塑料体积与温度和压力的关系，前者表现为热收缩（温度），后者则为弹性恢复（压力）；流动性：

热塑性塑料的流动性就是它在熔融状态下的粘度的倒数。

与粘度一样，流动性不仅依赖于成型条件（温度、压力、剪切速率），而且还依赖于塑料中聚合物和助剂的性质。

第四章

1、压制成型原理、过程、设备？

答：

压缩模塑又称模压成型或压制成型，这种成型方法是先将粉状、粒状、或纤维状等塑料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使其成型并固化的作业。

过程：

加料-闭模-排气-固化-脱模-模具吹洗-后处理

设备：

压机和模塑

2、简述四氟乙烯的成型过程？

答：

（1）升温阶段：

将型坯由室温加热至烧结温度。

聚四氟乙烯的传热性能差，加热应按一定的升温速率进行。

（2）保温：

将达到烧结温度的型坯在该温度下保持一段时间使其完全“烧透”的过程。

（3）冷却：

将已经烧结好的成型物从烧结温度降到室温的过程。

（4）成品检验和后加工。

3、进行预压和预热的作用？

答：

（1）预压优点：

①加料快、准确而简单，从而避免了加料过多或不足时造成的废次品。

②降低塑料的压缩率，从而减小磨具的装料室，简化了磨具结构。

③避免压缩粉的飞扬，改善了劳动条件。

④预压物中的空气含量少，使传热加快，从而缩短了预热和固化时间，并能避免制品出现较多的气泡，有利

于提高制品的质量。

⑤便于运转，改进预热进程。

⑥便于模压较大或带有精细嵌件的制品。

（2）预热优点：

①缩短笔墨时间和加快固化速率，同时缩短模塑周期。

②增进制品固化的均匀性，从而提高制品的物理力学性能。

③提高塑料的流动性，从而降低模塑损耗和制品的废品率，同时还可减小制品的收缩率和内应力，提高制品

的因次稳定性和表面光洁度。

④可以用较低的压力进行模压。

4、何谓热固性塑料传递模塑？

树脂传递模塑（又称:

传递或压注模塑成型）与压缩模塑的区别。

压注模塑成型与压缩模塑成型区别:

☐模具的加料室不像压缩模具那样是型腔的延伸，而是由浇注系统与型腔分开，成为单独部分。

浇注系统是塑料熔体从加料室进入型腔的必经通道。

☐塑料在加料室中，经过初步加热塑化，在压料柱塞作用下迅速流经浇注系统时有摩擦升温，能快速充入型腔并加快固化。

使压注成型周期比压缩成型周期短。

而且塑料表面与内部固化均化，塑件性能提高。

也有利于壁厚不均匀和形状复杂塑件，以及厚壁塑件成型。

☐压料柱塞的压力不是直接作用在型腔，而是通过浇注系统向型腔传递压力，有利于带细小嵌件，众多嵌件和含细长孔的塑件成型。

☐型腔在塑料熔体注入前闭合，没有溢边。

塑件在模具深度方向尺寸的精度有提高。

☐压注成型要消耗较多的塑料。

浇注系统的凝料作废料处理。

☐塑料中的细长或纤维状的填料在压注过程中有取向排列，使塑件的性能各向异性。

第五章

1、什么是挤出成型？

答：

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。

2、单螺杆挤出机的基本结构？

答：

（1）传动装置：

带动螺杆转动的部分，由电动机、减速机构、轴承组成。

（2）加料装置：

一般都采用加料斗，且料斗容量至少应能容纳一小时的用料。

（3）料筒：

塑料的塑化和加压过程都在料筒中进行。

（4）螺杆：

基础螺杆的主要参数包括直径和长径比、螺杆各段的功能、螺杆上螺旋角和螺棱的宽度、螺杆头部的形状等。

3、可以采取哪些措施提高固体输送率？

答：

（1）增加螺槽深度

（2）降低塑料和螺杆的摩擦因数

4.单螺杆挤出机与双螺杆挤出机的特点比较

单螺杆挤出机的局限性：

主要靠摩擦输送，表面更新小，停留时间长，热固性粉料，单螺杆不适应

双螺杆挤出机的特点

1）强制输送

2）停留时间短

3）排气性好

4）混合均匀

5）比功率底

5.图示螺杆结构示意图，图中字母标示了螺杆的哪些参数，这些参数的影响如何？

6.挤出螺杆与口模的特性曲线（依据牛顿型）

7.挤出螺杆的压缩比

1压缩比ε：

一般指几何压缩比，它是螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。

ε=（Ds-H1）H1/（Ds-H3）≈H1/H3

式中，H1——加料段第一个螺槽的深度

H3——均化段最后一个螺槽的深度

2熔融段长度L2由经验公式确定：

对非结晶型高聚物L2＝55％～65％L对于结晶型高聚物L2＝（1～4）Ds

8.基础塑料与注射用塑料的流动性差别。

为什么？

第六章

1.注射工艺特点，注射机的基本作用和主要组成部分

过程：

将粒状或粉状塑料从注射机（见图6—1）的料斗送进加热的料筒，经加热熔化至流动状态后，由柱塞或螺杆的推动而通过料筒端部的喷嘴并注入温度较低的闭合塑模中。

特点：

周期短，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模制品、各种塑料适应性强、生产效率高，易于实现全自动化生产等

塑料品种：

几乎所有的热塑性塑料和多种热固性塑料

注射机：

基本作用

（1）加热塑料，使其达到熔化状态；

（2）对熔融塑料施加高压，使其射出面充满棋具型腔

　移动螺杆式和柱塞式两种注射机都是由注射系统、锁模系统和塑模三大部分组成的。

注射系统它是注射机最主要的部分。

2.注射工艺包括的几个过程

注射模塑工艺过程包括：

成型前的准备；注射过程；制件的后处理。

3.热塑性注射模普通浇注系统由哪些部分组成，并叙述各部分的作用是什么。

浇注系统：

塑料从喷嘴进入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。

1.主流道它是模具中连接注射机喷嘴通至分流道或型腔的一段通道。

2．冷料穴它是设在主流道末端的一个空穴。

3．分流道它是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。

4．浇口它是接通主流道（或分流道）与型腔的通道。

4.何为热固性塑料的传递模塑

解决热固性塑料的压缩模塑的缺点：

•不能模塑结构复杂、薄壁或者壁厚变化大的制件

•不宜制造带有精细嵌件的制品

•制品尺寸的准确性较差

•模塑周期长

传递模塑工艺的特点（与压缩模塑）

优点：

•制品废边少,　减少加工量

•精细嵌件，位置正确

•性能均匀，尺寸准确

•塑模的磨损小

缺点：

•制模成本高

•塑料损耗多

•带纤维填料，各向异性

•嵌件周围有可能焊接不牢

5.反应注射模塑及其特点，适合的树脂，

反应注塑的特点：

高效、节能、性能好、成本低。

适用原料：

聚氨酯体系原料：

聚氨酯、尼龙-6、苯乙烯树脂、环氧树脂

6.退火处理

原因：

由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同，因此常会产生不均的结晶、定向和收缩，致使制品存有内应力，这在生产厚壁或带有金属嵌件的制品时更为突出。

退火方法：

使制品在一定温的加热液体介质（如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时间。

退火实质是：

（1）位强迫冻结的分子链得到松弛，凝固的大分子链段转向无规位置，从而消除这一部分的内应力；

（2）提高结晶度，稳定结晶结构，从而提高结晶塑料制品的弹性模里和硬度，降低裂断仰长率。

7.注射螺杆的作用

螺杆螺杆是移动螺杆式注射机内的重要部件，它的作用是对塑料进行输送、压实、塑化和施压。

注射时，螺杆将液压或机械力传结熔料使它注入棋具。

注射螺杆特点（与挤出螺杆比较）

（1）注射螺杆在旋转时有轴向位移．

（2）注射螺杆的长径比和压缩比较小。

（3）注射螺杆的螺槽深度一般偏大，借以提高生产率

8.注塑成型的时间周期

成型周期：

完成一次注射模塑过程所需的时间

9.注塑成型对聚合物熔体流动性的要求

第七章

1.什么是中空吹塑成型

中空吹塑（blowmolding吹塑成型）:

借助气体压力使闭喝在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺。

2.中空吹塑型坯的几种制造工艺

型坯类型：

挤出；注射。

挤出型坯，管状型坯－两瓣模具－闭合－切断－封闭坯料上下端－针头注司气－吹胀－冷却－开模－制品

注射型坯：

注入型坯模－有底型坯－闭合吹塑模－吹胀－冷却脱模

第八章

1.什么是层压塑料

层压塑料系指用成叠的、浸有或涂有树脂的片状底材，在加热和加压下，制成的坚实而又近于均匀的板状、管状、棒状或其他简单形状的制品。

2.什么是增强塑料

增强塑料是指用加有增强物的塑料所制得的塑料制品。

第九章

1.泡沫塑料的制备原理、方法、分类、应用及特点。

泡沫塑料：

树脂为基础而内部具有无数微孔性气体的塑料制品，

特点：

所以具有密度低、防止空气对流、不易传热、能吸音等优点。

开孔泡沫结构：

泡沫塑料内各个气孔是互相连通的

闭孔泡沫结构：

泡孔是互相分隔的．

发泡方法：

1．物理发泡指利用物理原理发泡的。

2．化学发泡利用化学发泡剂加热后分解放出的气体而发泡或用原料相互反应放出的气体而发泡。

3．机械发泡是利用机械的搅拌作用，混入空气而发泡等。

工艺特点：

待发泡的复合物必需处于液态或粘度在一定范围内的塑性状态。

软硬区分：

软质泡沫塑料，弹性模量小于70公斤／厘米2

半硬质泡沫塑料，模量等于70～700公斤／厘米2

硬质泡沫塑料，大于700公斤／厘米2

高中低发泡：

小于0.1；0.1~0.4；大于0.4g/cm3

2.过氧化二异丙苯用于聚乙烯交联的化学反应

化学交联的反应机理有离子型和游离基型两大类。

3.PS泡沫塑料的发泡工艺

可发性聚苯乙烯采用的液体发泡剂有：

正戊烷，异戊烷。

季戊烷和石油醚等，最常用的处正戊烷和石油醚。

发泡剂在苯乙烯聚合中或聚合后加入

制成的珠状物中发泡剂的含量约为6％；表现密度约为680克／升；珠粒直径范围为0.25～2毫米。

制造过程预发泡－熟化（吸收空气）－模塑

预发泡：

预发泡是凭加热使珠状物膨胀到一定程度，以便模塑制品的密度得到更多的降低和减少密度梯度形成的倾向。

熟化：

预发泡后的珠粒需要贮存一段时间，以吸收空气进行熟化，防止成型后的收缩。

模塑：

常用的模塑方法是蒸汽加热模压法。

第十章

1.铸塑成型工艺具有的特点及方法

⏹工艺特点：

⏹模具和设备的强度要求较低，投资因之较小。

⏹对产品的尺寸限制较小，故宜于生产大型制品。

⏹产品的内应力低。

⏹缺点：

成型周期长，制品的尺寸准确性较差．

⏹静态浇铸其他铸塑方法：

嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑等

2.用静态烧铸成型的塑料品种主要有几种。

⏹适用塑料品种：

聚酰胺、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛、不饱和聚酯等。

第十一章

1.什么是压延成型

●压延成型:

将加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，使其成为规定尺寸的连续片状材料的成型方法。

2.四辊压延成型滚筒的排列方式有哪几种？

滚筒排列原则是什么？

●四辊压延机有I型、倒L型、正Z型、斜z型等（图11—2）．

●原则：

尽量避免各辊筒在受力时彼此发生干扰，并充分考虑提供方便的操作条件、自动供料和在线检测的需要等。

3.压延成型的工艺流程是什么？

影响压延产品质量的因素有哪些？

压延过程可分为前后两个阶段：

（1）前阶段是压延前的备料阶段，主要包括所用塑料的配制、塑化和向压延机供料等。

（2）后阶段，包括压延、牵引、轧花、冷却、卷取、切割等，是压延成型的主要阶段。

影响压延产品质量的因素：

1　压延机的操作因素

●辊温、辊速、速比、存料、辊距等相互关联

（１）辊温和辊速

●压延操作：

物料黏附在高温、高速的辊筒上，辊筒温度依次提高。

●热量来源：

加热，物料的摩擦和剪切

（２）辊筒的速比

●速比的作用：

依次贴辊，剪切塑化，延伸定向

●速比调整：

吸辊而不包辊

●引离辊与主辊有速比，

●（３）辊距以及辊隙间的存料

调节辊距的目的一是为了适应不同厚度产品的要求；二是改变存料量。

（４）剪切和拉伸

●定向效应或压延效应:

由于在压延机上压延物的纵向上受有很大的剪切应力和一些拉伸应力，因此高聚物分子会顺着薄膜前进方向（压延方向）发生分子定向，以致薄膜在物理机械性能上出现各向异性．

●２、原材料的因素

●树脂一般说来，使用分子量较高和分子量分穆较窄的树脂，可以得到物理机械性能、热稳定性和表面均匀性好的制品。

●其他成分配方中对压延影响较大的其它组分是增塑剂和稳定剂

●原料的预塑混合和塑炼的目的是使塑料各组分的分散和塑化均匀

●３、设备因素

４、冷却定型的因素

●冷却温度冷却冷却必须适当

●冷却流道的结构水流道合理

●冷却辊速度冷却辊速比，太小，会使薄膜发皱；若速比太大，产品出现冷拉伸现象，从而导致收缩率增大，所以操作时必须严格要求冷却相连比的适当。

4.纠正压延辊筒弹性变形扰度对制品厚度影响，以及纠正补偿方法。

第十二章

1.四辊压延聚氯乙烯人造革基材引入和上胶方法，各有何特点。

2.金属制件的塑料涂覆的方法和工艺。

塑料涂覆的方法很多，有火焰喷涂、流化喷涂、热熔敷．悬浮液涂覆等。

使粉状或糊状塑料通过喷枪发射的火焰变为熔融或半熔融状态，并防火焰的气流射到物体表面而结成塑料涂层，这就是火焰喷涂。

流化喷涂的优点是能涂覆形状复杂的工件、涂层质量高、一次涂覆就可得到较厚的涂层、树脂损火少、工作环境清洁等；缺点是加工大型工件困难．

热熔敷法的工作原理是在已经预热好的工件上用喷枪喷上塑料粉末，而后借工件的热量使塑料焰触，冷却后就能使工件蒙上塑料涂层。

必要时还须经过后烘处理。

悬浮液涂覆是将三氟氯乙烯、氯化聚醚、聚乙烯等悬浮液先用适当方法涂覆在工件上，然后经加热塑化使其成为粘结较牢的塑料涂层．悬浮液涂覆的工艺过程如图

第十三章

1.什么是热成型？

热成型：

加热到弹性体状态（热弹态）-施加压力贴近模具的型面-型面相仿的制品

2.热成型的基本方法有哪些？

差压成型不用模型的真空成型：

不用模型的加压成型：

柱塞助压成型助压真空，助压气压

覆盖成型

气胀助压真空

双片热成型对模成型

回吸成型真空回吸气胀真空回吸推气真空回吸

3.常用于热塑性成型的塑料品种有？

　塑料：

压延或挤出、浇铸的塑料片材。

PMMA,PS,　PVC,ABS,HDPE,PP,PA,PC,PET

氯乙烯类烯烃类苯乙烯类丙烯酸酯类纤维素类工程塑料类

4.热成型的片材或板材种类

5.热固性聚合物都能够进行热成型？

第十四章

1.塑料机械加工的方法

塑料的机械加工有车削、铣削、钻孔、铰孔、钻孔、攻丝、车螺牙、锯切、剪切、冲切、冲孔等。

2.塑料制品的表面修饰方法。

•一、锉削：

–用作塑料制品和片材修平，去除毛边，废边，修改尺寸等。

•二、转鼓滚光：

–将制品与菱形木块与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。

•三、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。

•四、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。

•五、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。

这咱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。

•六、彩饰：

–对塑料制品表面添加彩色花纹或图案的一种作业。

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。

•七、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。

•八、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。