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1、第7章 浇铸成型,7.1 概述 浇铸又称铸塑，由金属浇铸发展而来 浇铸法：将已准备好的浇铸原料(通常是单体、初步聚合或缩聚的预聚体、或聚合物与单体的溶液等)注入模具中使其固化(完成聚合或缩聚反应)，从而得到与模具型腔相似的制品。 浇铸包括静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延浇铸、搪塑、滚塑等。,A、PMMA(有机玻璃)、环氧树脂等常采用静态浇铸的方法生产各种型材和制品； B、在此基础上发展起来的有嵌铸，即以透明塑料铸塑来保存生物或医学标本、工艺美术品和精密电于元器件等； C、用离心浇铸法生产管状物、中空制品和齿轮、轴承等； D、用搪塑生产玩具和中空软质制品； E、用滚塑生产大型容器等等。,静态浇铸及
2、嵌铸产品,搪塑产品,滚塑产品,浇铸成型的优点： A、是所用设备较简单，成型时一般不需要加压设备，对模具强度的要求也较低。 B、铸塑对制品尺寸的限制较少，宜生产小批量的大型制品。 C、制品的内应力较低，质量良好， 浇铸成型的缺点： 成型周期长，制品尺寸的精确性较差等,7.2 静态浇铸 静态浇铸是浇铸成型中比较简便和使用比较广泛的一种。 例如有机玻璃、聚己内酰胺（尼龙6）、环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯和聚氨酯等都常用这种方法生产各种型材和制品。 其中有机玻璃、镜片、尼龙棒（板）材是典型的静态浇铸产品。,7.2.1 原材料 对原材料的要求 流动性好，容易充满模具 浇铸成型的温度应比熔点
3、低 固化时不产生低分子副产物，制品不易产生气泡 产品固化均匀、体积收缩小、不易使制品出现缺陷或残余内应力,1、尼龙6（聚己内酰胺，PA6） 尼龙单体催化剂助催化剂其它助剂 2、环氧树脂：芯片的封装材料 环氧树脂固化剂稀释剂其它助剂 3、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA） MMA及其它单体引发剂其它助剂,7.2.2 模具,敞开式浇铸,1、环氧树脂的浇铸方式,2、有机玻璃的浇铸模具：无机玻璃,浇铸成型基本上可分为四个步骤： 模具的准备； 原料的配制： 浇铸及固化； 制品的后处理,7.2.3 浇铸工艺,7.3 嵌铸 嵌铸又称封入成型，它是将各种非塑料物件包封在塑料中的一种成型方法。 是在静态浇铸
4、的基础上发展起来的。用得最多的是采用透明塑料包封各种生物或医用标本、商品样本、纪念品等。工业上还有借助浇铸将某些电气元件及零件与外界环境隔绝，以便起到绝缘、防腐蚀、防震动破坏等作用。 A、前者主要是丙烯酸酯类塑料(如有机玻璃) 其次是不饱和聚酯及脲醛塑科等。 B、后一类是环氧塑料类。,嵌铸工艺过程： 1、嵌件的预处理：干燥、表面润湿、表面涂层、表面糙化 2、嵌件的固定 3、浇铸工艺,7.4 离心浇铸 离心浇铸是将液状原料浇入旋转的模具中，在离心力的作用下使之充满回转体形的模具，再使其固化定型而得到制品的成型方法。 它与静状浇铸的区别在于模具是转动的，而静态浇铸的模具不转动。 离心浇铸生产多为圆
5、校形和近似圆柱形的制品，如大型管材、袖套等，也用于齿轮、滑轮、转子和垫圈的生产。,离心浇铸与滚塑上旋转成型)的区别在于： 前者主要靠离心力的作用，转速较高，每分钟几十转到几千转； 滚塑主要靠塑料的自重作用流布并粘贴于旋转模具的壁面，因而转速较慢，每分钟只有几转到几十转。,离心浇铸的设备根据制品的形状和尺寸可分为卧式和立式两种。 A、当制品轴线方向尺寸很大时，宜采用卧式设备 B、当制品的直径较大而轴线方向尺寸较小时，宜采用立式设备。 C、单方向旋转的离心浇铸设备一般用来生产空心制品； D、当创造实心制品时，除需单方向旋转外还要在紧压机上进行旋转，以保证产品质量。 E、此外也有使模具在两个方向上同
6、时旋转的。,离心浇铸所采用的塑料通常都是熔融粘度较低，熔体热稳定性较好的热塑性塑料，如聚酰胺、聚烯烃等。 此外，在静态浇铸中所介绍的浇铸尼龙(MC尼龙)，如采用己丙酰胺单体的碱催化聚合也常用离心浇铸成型。,离心浇铸与静态浇铸相比其优点 A、宜于生产薄壁或厚壁的大型制品 B、制品无内应力或内应力很低，外表面光滑，内部也不会产生缩孔 C、其制品的精度比静态浇铸为高，因此机械加工量少， D、力学强度(如弯曲强度、硬度等)也比静态浇铸的高。,其缺点 A、成型设备比静态浇铸复杂 B、生产周期较长 C、难以成型外型复杂的精密制品。 但与其它成型工艺相比，其设备及模具仍是比较简单的，投资也小、工艺过程也不复
7、杂，制品尺寸和重量范围均较厂，离心浇铸单件制品的重量常可达到几十公斤。,举例： 聚甲基丙烯酸甲酯管 聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃（PMMA）管是以其单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）为基本原料。有机玻璃管有透明、半透明和各种颜色等品种，主要用于制造教学及广告模型，工艺品，仪器仪表用透明管道。 采用本体离心聚合法或采用聚甲基丙烯酸甲酯挤出成型制得。,原料及典型配方 本体离心聚合法制管的原料是甲基丙烯酸甲酯的预聚浆（低聚物）。 制预聚浆的典型配方（重量比）见表。,本体离心聚合法制管流程图,7.5 流延铸塑（不是注塑，与涂层工艺相似） 流延铸塑的生产过程是将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定
8、的速度流布在连续回转的基材（一般为不锈钢带）上，通过加热以脱掉溶剂并进而使塑料固化。从基材上剥离下来就得到流延法薄膜（铸塑薄膜）。 铸塑薄膜的特点是厚度小（最薄可达0.050.10mm），厚薄均匀，不易带入机械杂技，因而透明度高、内应力小，多用于光学性能要求很高的塑料薄膜的制造，如电影胶卷、安全玻璃的中间夹胶层薄膜等。,1、溶液的配置 2、铸塑 3、干燥,7.6 搪塑 搪塑是用塑料糊制造空心软制品(如玩具)的一种重要方法。 将糊塑料（塑料溶胶）倾倒到预先加热至一定温度的模具（只用阴模）中，接近模壁的塑料即会因受热而胶凝，然后将没有胶凝的塑料到出，并将附在模子上的塑料进行热处理（烘熔），再经冷却
9、即可从模中取得空心制品。 其优点在于设备费用低，生产速度高，工艺也比较简单。缺点是制品的厚度、重量等准确性较差。目前国内多以聚氯乙烯糊塑料用该法生产中空塑料玩具。,搪塑工艺： A、先将配制好并经过脱泡的糊塑料灌入预先加热到130左右的阴模中，并使整个模具内壁均为该糊所润湿，同时振动模具以排除其中的气泡。 B、待糊塑料灌满模具后，停留约1530秒，将糊塑料倒回盛料容器中，此时模腔壁剩下的一层约1-2毫米厚的糊塑料已部分发生胶凝化作用。 C、将模具立即送入160左右烘箱内10-40分钟(视制品大小和厚度而定)，然后把模具从烘箱中取出放入水中冷却1-2分钟或采用风冷至80以下，从模具中取出制品。 D
10、、最后修整产品，用不同的塑料颜色勾画玩具外表或用其他物品装饰产品。,7.7 滚塑 滚塑又称旋转成型或旋转浇铸成型。 A、它是将一定量的粉状或糊状塑料加入到模具中 B、通过一边加热一边使模具作纵向和横向的旋转滚动，使塑料熔融塑化，并靠自身重量在模具内壁的整个表面上均匀地形成一层熔融层，经冷却固化后开模取出制品 C、再经整修即得到无缝的中空制品。 该塑与离心浇铸相类似，但由于滚塑转速不高，设备比较简单，更有利于小批量生产大型的中空容器，滚塑制品的厚度比挤出吹塑制品均匀，废料少，产品几乎无内应力，也不易发生变形、凹陷等缺点。,滚塑工艺是在五十年代后期出现的 A、最初主要用聚氯乙烯糊生产小型中空制品，如塑料玩具、皮球、瓶、罐等 B、 近年来用粉状塑料代替液状或糊状塑料，采用滚塑工艺来生产大型容器的发展很快，使用的塑料品种有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纤维素塑料等，也有采用复合塑料生产夹层结构制品的。 C、滚塑所用的模具，小型制品常用铝或钢制成的瓣合模，而大型制品则采用薄钢板制成或冲压焊接制成。,
