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              壓塑模具和壓鑄工藝
                      來源:站內    發布日期:2015-09-19    關鍵詞:蘇州潤特,新材料科技    
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                     近年,壓塑工藝應用于熱固性摻混料,如脲醛塑料、酚醛樹脂、環氧樹脂、蜜胺樹脂和橡膠中。盡管有一些材料可注射成型,但采用壓塑工藝仍非常普遍。壓鑄用材料較壓塑用材料要求可塑性更軟。許多熱固性材料具有高抗沖級和良好缺口沖擊強度的保持性,只有在極限壓力下才會流動。

                壓塑
                     熱固性材料的壓塑成型的明顯優點是系統簡單。將材料置入一加熱型腔,保壓至所要求團化時間。因工藝過程簡單,費用少。添加劑和增強劑無規則,并能得到較好強度。由于無澆口和流道,不浪費材料,模具幾乎也不用維修。零件的統一性好,無鑄口和流痕,減少了修飾成本。根據制品結構和所用的塑料應用特點,可采用全壓式模具、半壓式模具和閉模(可參見有關壓塑模具方面的文章)。
                     設備:簡單也是壓塑設備的主要特點。兩半壓板結合在一起,加溫,加壓,將材料制成預定形狀。多數壓塑過程采用液壓操作;也有采用氣動操作的。上下兩壓板在壓力之下在4個角柱上上下移動。根據壓塑設備的大小,壓力一般為20—1000噸。壓板的大小一般為8英寸2到5英尺2。
                     在加料和固化以后的脫模方面存在不同自動化程度,常用現代的液壓機進行。以前的簡單系統有溫度控制、壓力控制、停壓控制和時間控制?,F代設備采用更高級的微處理機控制。對于較薄的制品,在板中可用加熱筒或帶式加熱器。對較深的制件,需要用筒形電加熱器、蒸汽加熱或熱油系統加熱。有數種用于壓塑中的加熱體系:用蒸汽加熱模溫均勻,但加熱溫度限在350°F以下;套筒加熱或其它加熱(加熱盤管、加熱帶等)比較干凈,易于保養,用得比較普及;熱油加熱,由于加熱介質循環穩定,所以加熱均勻?,F在又有許多新加熱方法,熱水加熱,類似于熱油加熱,加熱介質一水一氣體燃燒連續循環,可提供更高的壓塑溫度。
                     增強改性高分子材料工業發展迅速,要求壓塑工業有新改進。模塑增強塑料用兩個模具:陽模(模塞)和陰模(模腔)。當模具充滿增強材料時,對模的兩半熱模具閉合,然后加熱、加壓固化得到產品。相配合的模具復雜性變化很大,可用鋁、塑料或鋼制做。
                     輕質材料制做起來比較便宜,一般用于短期生產如“冷模塑”。冷模塑用室溫固化樹脂,但仍使用模具和壓塑液壓機。長期生產用硬化鋼模具比較合算,對截坯口可提供較好的剪切性能和優良的光潔度。這些壓塑鋼模采用機械上適配的截坯口,通常面對合模區。用這種對模的金屬模具,其制品表面均勻,光潔度好。閉模工藝用于壓塑成型、壓鑄成型、注射成型及一些可沖壓的增強復合材料。
                     一些熱塑材塑料可壓塑模塑,但一般還是用預摻混的熱固性樹脂如BMC(預制整體模塑料)、SMC(片料成型模塑料)、TMC(厚模塑料)、氈片成型等。
                     氈片成型有時叫濕成型復合材料,在液壓機的作用下將增強材料和樹脂結合在一起。經常在模中放置氈片,將樹脂傾倒在加強材料上。在加壓過程中樹脂充滿模腔時加強材料固定不動。
                     若制件有嚴重的異形或斜度,有必要進行預成型。多數氈片和預成型制州在投影面積上需要加 150—200磅/英寸2的模壓力。
                     預摻混料,如SMC,預浸樹脂,填料、催化劑和增強料切割成一定大小隊片狀,再加入熱的模具中(一般300—400°F ),在1000~2000磅/英寸2壓力下模塑。
                     用于SMC的較新的壓塑設備的總循環周期可少于一分鐘(從頭到尾)。已經發展了用特殊的液壓裝置推回壓塑機中料筒,自動控制壓板的水平度。
                     增強塑料,如 SMC,用金屬對模壓塑光潔度好,這對制件的表面很重要。在加工時有時出現纖維狀的收縮。
                     用內模涂層的方法可改進表面光潔度。BMC的壓塑過程是老的預摻混后的模塑過程之一。
                     填料(木屑、礦物料、纖維素等)的摻混混合是在葉片形的混合器中進行的。將一批料裝入300~400°F的模具中.在500磅/英寸2壓力下模塑。因用料廉價,所以原料成本低。不過由于在模塑過程中纖維的定向性降低了機械強度。
                     高速壓塑,即增強熱塑性塑料片材的沖壓,用途廣泛。玻璃氈片和聚丙烯相配合用于可沖壓的塑料,其循環周期 低于40秒。生坯送至對流爐中加熱。加熱以后,毛坯放入壓塑模具中,這一過程用新的壓塑機速度可達1400英寸/分鐘。以 75英寸/分鐘(比 SMC的壓塑過程快約3倍)加壓進料。根據市場的要求,有些新的可沖壓塑料,表面光潔度好,并且具有可涂布性。模塑壓力一般1噸/英寸2。傳統的壓塑工藝近幾年一直呈增長的趨勢。在空間技術和國防方面的應用正在使這種工藝向其難點沖擊。
                     在SMC、BMC、TMC、熱塑性片材的 沖壓、增強材料的摻混和壓塑機械方面 的發展迅速增長,以適應工業的新要求。
                     一些先進的摻混料的壓塑主要是在空間技術和國防應用方面發展迅速。工具和模具的新概念及高溫(達1200°F)模塑機,使石墨一碳纖維復合材料得以發展,代替了現有的金屬鑄件。
                     高溫硅樹脂正用作高壓介質。復合材料做的片層用于壓塑模中?,F在,材料和生產成本已使該工藝更加適于空間技術市場,這類硅樹脂也很快轉向汽車領域。
                     壓鑄
                     在壓鑄工藝中,熱固性樹脂料加入一單獨的料腔,常叫料槽,然后強制送入一個或多個閉模中進行聚合(固化)。
                     料道,也叫注道和流道,使物料從料槽流向模腔,進入模腔之前經過限流器或澆口。很多模腔具有單一料槽。料腔中的空氣被進來的物料所置換,并通過一特別放置的排氣口排出。
                     當物料置入料槽中時,在一緊湊的測量裝置中測料量,然后預熱到接近聚合溫度。一次只加入足夠一次的注塑量。
                     將預熱的原料送出料槽的力再將其送往一注料器,該注料器緊接裝在料槽上,以防止從活塞和料槽邊之間的縫隙中漏料。通常將密封套卡進注料器以進一步防漏。
                     料槽、注料器、澆口、流道和模腔的表面維持可使原料迅速固化的一定溫度,根據物料性質、模具的設計和制件的幾何形狀該溫度為280~380°F。
                     在壓鑄物達到固化期的終點時,將該次完整的壓鑄物進行脫模,包括脫除澆口、流道、注道和料槽中形成固化料墊(叫做殘料)。
                     在壓鑄中,物料的預熱很重要。冷料流動緩慢,先進入模腔的料尚未到其終點,即可能聚合。若發生上述情況,產品質量低劣,不僅是外觀,也體現于機械性能。有些例外,如一次注射量很少,或一些低粘度的物料??捎眉訜釤艋驙t子加熱,但有效而常用的方法是用專為塑料模塑制做的介電加熱器。
                     現在也常用熱固性材料的螺桿式塑化加熱。
                     這種設備可以與模塑設備結合在一起,也可以是獨立的,具有減少體積和對進料量測定準確的優點,在其它系統中必須與預成型相結合。
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