塑料按成形工艺性能分为哪两种

塑件自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩，而且还与各成形因素有关，所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。

1、成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面：

（1）塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩，塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小，为此型腔设计时必须考虑予以补偿。

（2）收缩方向性成形时分子按方向排列，使塑件呈现各向异性，沿料流方向（即平行方向）则收缩大、强度高，与料流直角方向（即垂直方向）则收缩小、强度低。另外，成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀，故使收缩也不匀。产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹，尤其在挤塑及注射成形时则方向性更为明显。因此，模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。

（3）后收缩塑件成形时，由于受成形压力、剪切应力、各向异性、密度不匀、填料分布不匀、模温不匀、硬化不匀、塑性变形等因素的影响，引起一系列应力的作用，在粘流态时不能全部消失，故塑件在应力状态下成形时存在残余应力。当脱模后由于应力趋向平衡及贮存条件的影响，使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10小时内变化最大，24小时后基本定型，但最后稳定要经30-60天。通常热塑性塑料的后收缩比热固性大，挤塑及注射成形的比压塑成形的大。

（4）后处理收缩有时塑件按性能及工艺要求，成形后需进行热处理，处理后也会导致塑件尺寸发生变化。故模具设计时对高精度塑件则应考虑后收缩及后处理收缩的误差并予以补偿。

2、收缩率计算塑件成形收缩可用收缩率来表示，如公式（1-1）及公式（1-2）所示。

(1-1) Q实=（a-b）/b×100

(1-2) Q计=（c-b）/b×100

式中：Q实—实际收缩率（%）

Q计—计算收缩率（%）

a —塑件在成形温度时单向尺寸（mm）

b —塑件在室温下单向尺寸（mm）

c —模具在室温下单向尺寸（mm）

实际收缩率为表示塑件实际所发生的收缩，因其值与计算收缩相差很小，所以模具设计时以Q计为设计参数来计算型腔及型芯尺寸。

3、影响收缩率变化的因素在实际成形时不仅不同品种塑料其收缩率各不相同，而且不同批的同品种塑料或同 一塑件的不同部位其收缩值也经常不同，影响收缩率变化的主要因素有如下几个方面。

（1）塑料品种各种塑料都有其各自的收缩范围，同种类塑料由于填料、分子量及配比等不同，则其收缩率及各向异性也不同。

（2）塑件特性塑件的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件，嵌件数量及布局对收缩率大小也有很大影响。

（3）模具结构模具的分型面及加压方向，浇注系统的形式，布局及尺寸对收缩率及方向性影响也较大，尤其在挤塑及注射成形时更为明显。

（4）成形工艺 挤塑、注射成形工艺一般收缩率较大，方向性明显。预热情况、成形温度、成形压力、保持时间、填装料形式及硬化均匀性对收缩率及方向性都有影响。

如上所述模具设计时应根据各种塑料的说明书中所提供的收缩率范围，并按塑件形状、尺寸、壁厚、有无嵌件情况、分型面及加压成形方向、模具结构及进料口形式尺寸和位置、成形工艺等诸因素综合地来考虑选取收缩率值。对挤塑或注射成形时，则常需按塑件各部位的形状、尺寸、壁厚等特点选取不同的收缩率。

另外，成形收缩还受到各成形因素的影响，但主要决定于塑料品种、塑件形状及尺寸。所以成形时调整各项成形条件也能够适当地改变塑件的收缩情况。 热固性塑料在成形过程中在加热受压下转变成可塑性粘流状态，随之流动性增大填充型腔，与此同时发生缩合反应，交联密度不断增加，流动性迅速下降，融料逐渐固化。模具设计时对硬化速度快，保持流动状态短的料则应注意便于装料，装卸嵌件及选择合理的成形条件和操作等以免过早硬经或硬化不足，导致塑件成形不良。

硬化速度一般可从保持时间来分析，它与塑料品种、壁厚、塑件形状、模温有关。但还受其它因素而变化，尤其与预热状态有关，适当的预热应保持使塑料能发挥出最大流动性的条件下，尽量提高其硬化速度，一般预热温度高，时间长（在允许范围内）则硬化速度加快，尤其预压锭坯料经高频预热的则硬化速度显著加快。另外，成形温度高、加压时间长则硬化速度也随之增加。因此，硬化速度也可调节预热或成形条件予以适当控制。

硬化速度还应适合成形方法要求，例注射、挤塑成型时应要求在塑化、填充时化学反应慢、硬化慢，应保持较长时间的流动状态，但当充满型腔后在高温、高压下应快速硬化。 各种塑料中含有不同程度的水分、挥发物含量，过多时流动性增大、易溢料、保持时间长、收缩增大，易发生波纹、翘曲等弊病，影响塑件机电性能。但当塑料过于干燥时也会导致流动性不良成形困难，所以不同塑料应按要求进行预热干燥，对吸湿性强的料，尤其在潮湿季节即使对预热后的料也应防止再吸湿。

由于各种塑料中含有不同成分的水分及挥发物，同时在缩合反应时要发生缩合水分，这些成分都需在成形时变成气体排出模外，有的气体对模具有腐蚀作用，对人体也有刺激作用。为此在模具设计时应对各种塑料此类特性有所了解，并采取相应措施，如预热、模具镀铬，开排气槽或成形时设排气工序。

一.FDM

丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加热熔化进而堆积成型方法，简称FDM。

FDM快速原型技术的优点是：

1、 制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的污染；

2、 一次成型、易于操作且不产生垃圾；

3、 独有的水溶性支撑技术，使得去除支撑结构简单易行，可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件；

4、 原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。

5、 可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPSF以及医用ABS等。

FDM快速原型技术的缺点是：

1、 成型精度相对国外先进的SLA工艺较低，最高精度0.127mm

2、成型表面光洁度不如国外先进的SLA工艺；

3、成型速度相对较慢

二、SLA

光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography）原理的一种工艺，简称SLA，是最早出现的一种快速成型技术。

SLA快速原型技术的优点是：

1、表面质量较好；

2、成型精度较高，精度在0.1mm（国内SLA精度在0.1—0.3mm之间，并且存在很大的波动性）；

3、 系统分辨率较高。

SLA快速原型的技术缺点：

1、需要专用的实验室环境，成型件需要后处理，比如：二次固化，防潮处理等工序。

2、尺寸稳定性差，随着时间推移，树脂会吸收空气中的水分，导致软薄部分的翘曲变形，进而极大地影响成型件的整体尺寸精度；

3、氦-镉激光管的寿命仅3000小时，价格较昂贵，由于需对整个截面进行扫描固化，成型时间较长，因此制作成本相对较高。

4、 可选择的材料种类有限，必须是光敏树脂。由这类树脂制成的工件在大多数情况下都不能进行耐久性和热性能试验，且光敏树脂对环境有污染，使皮肤过敏。

5、 需要设计工件的支撑结构，以便确保在成型过程中制作的每一个结构部位都能可靠定位，支撑结构需在未完全固化时手工去除，容易破坏成型件。

三、SLS

粉末材料选择性烧结（Selected Laser Sintering）是一种快速原型工艺，简称SLS。

SLS快速原型技术的优点是：

1、 与其他工艺相比，能生产较硬的模具。

2、 可以采用多种原料，包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等。

3、 零件的构建时间较短，可达到1in/h高度。

4、 无需设计和构造支撑。

SLS快速原型技术缺点是：

1、有激光损耗，并需要专门实验室环境，使用及维护费用高昂。

2、需要预热和冷却，后处理麻烦；

3、 成型表面粗糙多孔，并受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。

4、 需要对加工室不断充氮气以确保烧结过程的安全性，加工成本高。

5、 成型过程产生有毒气体和粉尘，污染环境。

四、LOM

箔材叠层实体制作（Laminated Object Manufacturing）快速原型技术是薄片材料叠加工艺，简称LOM。

LOM快速原型技术的优点是：

1、成型速度较快，由于只需要使激光束沿着物体的轮廓进行切割，无需扫描整个断面，所以成型速度很快，因而常用于加工内部结构简单的大型零件。

2、无需设计和构建支撑结构。

LOM快速原型技术的缺点是：

1、有激光损耗，并需要专门实验室环境，维护费用高昂；

2、可实际应用的原材料种类较少，尽管可选用若干原材料，例如纸、塑料、陶土以及合成材料，但目前常用的只是纸，其他箔材尚在研制开发中；

3、必须进行防潮处理，纸制零件很容易吸湿变形，所以成型后必须立即进行树脂、防潮漆涂覆等后处

4、难以构建形状精细、多曲面的零件，仅限于结构简单的零件。

5、废料去除困难，所以该工艺不宜构建内部结构复杂的零件。

6、当加工室的温度过高时常有火灾发生。因此，工作过程中需要专职人员职守。

热成型加工过程中需考虑的材料的热性能方面较多，包括材料的热变形温度·软化温度范围·热态力学强度·比热容·热导率·热膨胀系数·熔融热·热扩散系数和热稳定性等。

热变形温度是热成型加工中需考虑的重要的温度条件，理论上成型过程中材料内部温度上限不能高于材料本身的无负荷热变形温度，否则成型过程中制件自身重力就会破坏制件。

对于大型制件一般采用1.82MPa下材料的热变形温度作为加工时的温度，而对于小型制件则一般按0.46MPa负荷下材料的热变形温度作为热成型上限温度。实际成型中由于塑料片材的表面温度高于内部温度，因此工艺控制温度往往比材料的热变形温度高得多。

热成型过程中材料的温度下降很快，需要材料在较宽的温度范围都能保持适当的柔韧性·可塑性和弹性，才能保证最终制品边角部分的完整性。材料还需要具有较高的热态力学强度，否则热态下一经牵伸就会厚严重不均，这就要求用于热成型的热塑性塑料分子量不宜过低。另外，可通过在分子链中引入强极性基团或交联结构限制分子链的相互滑移，提高材料的热成型加工性能。

吸塑包装材料的比热容反映单位质量材料升高单位温度所需要的热量，根据片材的比热容和密度大小可以计算成型加热器需要提供的有效热量。塑料的热导率都比较低，厚壁制品热成型过程的预热阶段可能会出现表面已熔化·起泡甚至分解，而内部尚未软化的现象，因此在选材上应考虑采用热导率较高的塑料品种，工艺上也应该考虑采用双面加热或远红外加热等加热方式。

实际生产中，加热阶段的热膨胀可以不予考虑，但冷却阶段的尺寸收缩却不能忽略。化妆品在制品含有金属嵌件或需要将塑料制品嵌入金属容器时，都应考虑到塑料的收缩率大于金属。采用阳模成型时，塑料由于收缩紧贴在模具表面，阳模难以拔出，在成型热膨胀系数较大的材料如据悉聚烯烃和聚氯乙烯（PVC）等时尤其要注意这一点。

热扩散系数是用来计算热成型过程冷却时间的，因为热片材的冷却所需时间正比于材料厚度，反比于热扩散系数。热扩散系数可用下式表述：热扩散系数=热导率/（密度*比热容）中等号右边的三个参数在热成型过程中并非保持不变，而且结晶或半结晶聚合物在冷却过程中的结晶放热也未被考虑进去。因此在实际生产中依靠热扩散系数来计算冷却时间往往存在较大偏差。但从式中至少可以知道片材厚度的增加·模具温度增加和材料密度的降低，这三方面对于所需冷却时间的影响趋势是一致的。

热成型同挤出、注塑等成型工艺相比，加工温度低很多，一般不考虑材料的热稳定性问题，但在热稳定性较差的PVC等材料制作厚壁制品时，也需注意避免片材表面过热分解。

对于吸湿性较强的或对水分限制要求较严的塑料如ABS、聚酰胺和聚碳酸酯等，在加热前应该干燥，否则会出现加热片材表面起泡、成型制品表面粗糙等现象。

1、料筒温度：温度高，150℃以上，温度控制不严格；

2、料筒中停留时间较长；

3、料筒加热方式：电加热；

4、模具温度：100℃以下；

5、注射压力：35-140MPa；

6、注射量：注射量较大，料筒前部余料较多。

热塑性聚烯烃类（TPO）以乙烯树脂为基料，采用先进聚合技术和特定配方制成的片状热塑性橡胶弹性防水材料，配料中不含增塑剂，不存在增塑剂迁移而变脆。具有拉伸强度大、耐穿性好，抗紫外线强，表面光滑、高反射率且耐污染等综合特点，易加工，可焊接、施工方便，完全回收，绿色环保。

扩展资料

注射成型主要装置

1、注塑机

即注射成型机。

由注射装置、合模装置和注塑模具三部分组成。注塑机的规格有两种表示法：一种是每次最大注射体积或重量，另一种是最大合模力。注塑机其他主要参数为塑化能力、注塑速率和注射压力。

2、注射装置

注塑机的主要部分。将塑料加热塑化成流动状态，加压注射入模具。注射方式有柱塞式、预塑化式和往复螺杆式。后者具有塑化均匀、注射压力损失小、结构紧凑等优点，应用较广泛。

3、合模装置

用以闭合模具的定模和动模，并实现模具开闭动作及顶出成品。

4、注塑模具

由浇注系统、成型零件和结构零件所组成。浇注系统为自注射机喷嘴到型腔的塑料流动通道；成型零件为构成模具型腔的零件，由阴模、阳膜组成；结构零件，包括导向、脱膜、抽芯、分型等各种零件。模具分为定模和动模两大部分，分别固定于合模装置之定板和动板上，动模随动板移动而完成开闭动作。模具根据需要可加热或冷却。

参考资料来源：百度百科-注射成型

参考资料来源：百度百科-TPO防水材料

热塑性塑料加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。

再比如说PTFE是聚四氟乙稀、FEP是氟化乙烯丙稀共聚物、PVDF是聚偏二氟乙稀、ETFE是乙烯和四氟乙烯的共聚物等是同样的道理。

聚丙烯(PP)

应用：微波炉餐具、盆、塑料桶、保温瓶外壳、编织袋等。

特性：化学稳定性高、卫生性能好、耐热性高。微波炉餐具可选用标明PP字样的塑料制品。

毒性：无毒，对人体无害。

该聚合物可有三种立体结构：等规、间规、无规聚丙烯，前两者能结晶，后者不能。市售聚丙烯产品基本上市等规的结构，熔点164~170摄氏度，结晶部分密度0.935克/立方厘米，非洁净部分0.851克/立方厘米。

PP最大的缺点就是容易氧化老化。现在用添加抗氧剂与紫外光吸收剂等加以克服。

聚乙烯(PE)

应用：保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等。

特性：PE比较软，摸起来有蜡质感，与同等塑料相比质量比较轻，有一定的透明性，燃烧时火焰呈蓝色。

毒性：无毒，对人体无害。

市售高密度聚乙烯(HDPE),密度0.945~0.96克/立方厘米，熔点125~137摄氏度；

线性低密度PE(LLDPE),密度0.925克/立方厘米，熔点120~125摄氏度；

高压低密度PE(HP-LDPE), 密度0.918克/立方厘米，熔点105~115摄氏度.

聚氯乙稀(PVC)

应用：保鲜膜、塑料鞋及革制品、薄膜、电缆、塑料袋。

特性：硬塑料，常用于工业领域。

毒性：做成保鲜膜、塑料袋等软塑料时，必须加入大量的辅助材料，有些是有毒的，这种材料中的有害物质释放出来后可能致癌。

密度1.4克/立方厘米，熔融温度120~210摄氏度，不溶于一般有机溶剂如烃类、醇与酯类等，能溶于四氢呋喃、甲基乙基酮、环戊酮、硝基苯、二甲亚砜等，有良好的耐酸碱性。

聚酯(PET)

应用：塑料饮料瓶、药瓶、化妆品瓶、油瓶以及各种瓶盖、保温盖。

特性：透明度好，不易破碎，化学稳定性良好，适合多种液体或固体药品包装。对紫外线有较好的遮蔽性。

毒性：无毒。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(缩写PET)是饱和聚酯的典型代表，可以用来制成纤维、薄膜及塑料等。

聚碳酸酯(PC)

应用：杯子、餐具、水壶、婴儿奶瓶和冷水瓶、微波炉容器、运动装备。

特性：PC瓶透明、耐一定高温和可用腐蚀液洗涤，可回收利用。

毒性：无臭无毒，但用该材料的餐具盛装热水及油类时，会释放酚甲烷，人体吸收后，会干扰内分泌。

目前大宗生产的是双酚A型聚碳酸酯。熔点高达270摄氏度，密度1.2克/立方厘米，能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯等，不溶于水、醇等。

聚苯乙烯(PS)

应用：一次性塑料餐具、梳子、盒子、圆珠笔杆、儿童玩具、塑料购物袋。

特性：透明度高、表面光泽。

毒性：材料本身无毒。生产一次性餐具时会大量使用重金属等违禁添加剂，与食品中所含的水、醋、油等相互溶解，进入人体，可能引发消化不良、局部疼痛以及肝系统病变等疾病，影响儿童的智力发育，严重者会导致胆结石、重金属中毒甚至细胞癌变。如果餐具里含有工业石蜡，甚至可能致癌。

1.树脂的易成型性、弯曲性与金属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实地制成复杂精巧的金属塑料一体化产品。

2.特别是利用了树脂的绝缘性和金属的导电性的组合，制成的成型品能满足电气产品的基本机能。

3.多个嵌件的事前成型组合，使得产品单元组合的后工程更合理化。

4.嵌件品不尽限于金属，也有布、纸、电线、塑料、玻璃、木材、线圏类、电气零件等多种。

5.对于刚性成型品、橡胶密封垫板上的弯曲弹性成型品，通过基体上注塑成型制成一体化产品后，可省去排列密封圏的复杂作业，使得后工序的自动化组合更容易。

6.因为是熔融的材料与金属嵌件的接合，与压入成型法相比较，金属嵌件间隙可以设计得更狭窄，复合产品成型的可靠性更高。。

7.选择适当的树脂和成型条件，即是对于易変形破损的产品（如玻璃、线圈类、电气零件等），通过树脂也可密封固定。

8.选择适当的模具构造，嵌件品也可完全封入树脂内。

9.立式注塑机与机械手、嵌件品整列装置等的组合，嵌件成型工程大都可实现自动化生产。

10.嵌件成型后，经过去芯孔处理，也可制成帯有中空凹槽的产品。

注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。

在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。