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1、塑胶射出成型基本知识 ,培训资料 高精科技(苏州)有限公司陶志刚2006.6,,2,1.塑胶材料的认识 2.塑胶材料的优缺点 3.塑胶的分类 4.简易的塑料鉴别法 5.射出成形的原理 6.常用的射出成形材料 7.模具的基本认识 8.常见的不良现象及改善方案,,3,1.塑胶材料的认识 1.1塑胶的制造塑胶又名合成树脂,是由石油制造,提炼出来的,經分解生成如:乙烯;丙烯. 等原材料。再經聚合提煉加進可塑劑,潤滑劑著色劑 或填充劑等，而制成各類塑膠原料,一般會成為粒狀以便易于使用.,1.2塑胶材料的着色我们平时使用的塑胶制品都是五颜六色的,哪么塑胶的着色有哪些方法呢? A.抽料料:塑胶的颜色很均匀的
2、分布在每一颗胶料上,它是材料供应商在材料生 时就将调色济混合在胶料中,由抽粒机生产出来,它的优点是材料颜色色差控制得好,不过相对的材料成本过高. B.色粉料:是将色粉按照事先计算好的比例混合在原料中,在使用前将材料与原料用混料机搅拌均匀后使用.优点成本相对低,不用保存大量的原料.缺点不方便,颜色不稳定,较难控制. C.色母料: 是将色母按比例混合在原料中,主要是黑色,或颜色要求不高的产品,1.3塑胶材料的防火等级 塑胶最大的缺点是易燃,因为是由石油提炼,但是可以加入某些化合物而令其有难燃性,常用的有加入氯气,成为防火级别塑料,防火级别也有高低区分如:V0,V2等 V0:是塑胶被火点燃时,离开火
3、种会立刻熄灭. V2:是塑胶被火点燃时,离开火种会在二秒内自动熄灭.,,4,2.塑胶的优缺点 2.1优点-轻而坚韧,便宜,便于大量制造 从合成,成形,运输各方面来看,塑胶所耗用的能源比任何其它的材料都少,其最大的优点是成形加工容易. 使用塑胶的目的: 降低材料费成本-因为资源丰富便宜,但是须使用于最适当的地方. 降低加工成本-塑胶适合量产,加工工程可简化甚至自动化,此外,塑胶多半经过单一制程即得成品,不需涂装,修饰加工,因此,投资设备额可减少,加工上须考虑尽量减少人工. 减轻重量-比重只有铁的八分之一.减轻部分可利用于提升性能之用. 避免生锈或腐蚀-塑胶不会有腐蚀生锈的问题,由于不需做防锈处理
4、,可免电镀,涂装等过程,由此可减少工数.不过废弃物不会腐烂,处理上须费一番考虑. 实现理想的形状-可制成板金,冲压办不到的形状或特性. 实理理相的造形和外观-色彩艳丽,通常不需涂装.造形性极佳,可实现美丽式样. 隔热性好-可用于保温,保冷等用途. 电绝缘性好-没有感电,短路之虑.多半高周波特性良好.,,5,2.2塑胶的缺点及注意点 精密度稍差-膨胀系数大,通常比金属类多一位数.此外有些塑胶会因湿度或经久变形或发生尺寸变化. 耐热性通常不佳-耐高温性较差,通常不超过100度. 可燃性-大部分属于可燃性,有些塑胶燃烧时产生有毒气体,焚化时,容易产生黑烟或腐蚀性气体,或发热量过大,容易损伤焚化炉.
5、强度不够-除通常提到的破裂强度外,实际上则因刚性不足发生的困扰多.刚性通常比金属小二位数. 耐溶剂,耐油性低-有些会溶解或产生龟裂,尤其在应力下沾油时,有些发生应力龟裂 会劣化(老化)-塑胶会因为紫外线,热,蒸汽及药品而劣化. 不具电磁波屏蔽性-体积电阻通常是1015,防止带电级是107 ,导电级是100,特种电磁波屏蔽级是10-2,,6,3.塑胶的分类 A.根据塑料受热行为分类 B.根据塑料应用范围分类 C.根据塑料分子排列方法分类 D.根据塑料化学结构分类,A.受热行为分类 根据塑胶受热后的行为,可分为两大类: 一.热塑性塑胶: 凡受热后可塑化或软化,冷却后又凝固成形并可反复进行的称为热塑
6、性塑胶. 如:PP,PE,PS,ABS,PC,POM.PBT.PPO 二热固性塑胶: 凡受热后塑化或软化,并发生化学变化而固化成形,冷却后再受热时不发生塑化变形的称为热固性塑胶.(不可回收使用) 如:UF,MF,Unsaturated Pllyester,Epoxy,,7,B.根据塑胶的应用范围分类,超级工程塑胶,高级工程塑胶,工程塑胶,通用塑胶,特殊功能,弹性体,,8,通用塑胶 产量大价格低,应用广的称为通用塑胶 只可作为一般非结构使用 通用塑胶占了全球产量的四分之三以上 例如:聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚笨乙烯(PS),ABS,酚醛塑料(PF)但通过塑料改性后,某
7、些通用塑料也可作为结构材料使用,如PPGF,工程塑胶 能做工程材料和代替金属制造各种机械设备或零件的称为工程塑料. 具有优异的综合性能包括机械,电性能,耐热性能,耐化学性能,尺寸稳定性,并可在较宽阔范围和较长时间良好地保持这些性能. 主要有: 工程塑胶:聚碳酸酯(PC),聚甲醛(POM),尼龙,PET,PBT 高级工程塑胶:聚甲醚(PPO),聚砜(PSU),聚苯硫醚(PPS),聚醚砜(PES),LCP 超级工程塑胶:聚醚醚酮(PEEK),聚酰胺亚胺(PAI),聚酰亚胺(PI),,9,特殊功能塑胶 专为某一、两种功能而制造的塑胶,这一类塑胶会在其其特殊功能上远胜于其他塑胶 例如: 导电塑料(co
8、nductive plastics)开关、电阻、碳粉、 可电镀塑料(electro-platable plastics) 防火塑料(flame rearded plastics) 防火剂 硬PVC 可降解(光/生物)塑料(bio/photo degadable plastic) 弹性体(橡胶,高弹体) 在室温下具有高弹性,即受到很小的外力,形变可高达十倍以上,去除外力后以能恢复原状的高分子材料. 如:丁苯橡胶,顺丁橡胶等 橡胶通常经硫化而轻度交联,受热不分解. 有一类非化学交联的高分子材料即有高弹性又能热塑成形,称为热塑性弹性体TPE 如:SBS,SEBS,TPU,PP/EPDM等,,10,C
9、.根据塑料分子排列方法分类 一.无定形塑料 份子形状,份子相互排列为无序状态的塑胶材料. 例如:PS,，二结晶形塑料 部份分子区段以规则阵列堆积的塑胶材料 例如：，结晶形塑胶模具温度很重要,,11,结晶度对材料性能的影响:,,12,D根据塑胶化学结构分类,塑料类别,聚 烯 烃 类,苯乙烯系,聚氯乙烯类,丙烯酸酯类,聚酰胺类,聚酯、聚醚类,氟塑料,纤维素塑料,,13,聚烯烃类(Polyolefine)聚烯烃是烯烃高聚物的总称,一般指已烯,丙烯,丁烯的均聚物的共聚物.主要品种有:LDPE,LLDPE,HDPE,PP氯化聚乙烯(CPE),乙烯-丙烯共聚物,乙烯-醋酸乙烯共聚物特性:相对密度小,耐化学
10、品性,耐水性优良,介电常数小,高周波绝缘性能好.苯乙烯系(Syrene)苯乙烯系塑料是苯乙烯均聚物和共聚物的总称.主要有:GPPS,HIPS,ABS,SAN,MBS等聚氯乙烯类(PVC) 聚氯乙烯的品种有: 取氯乙烯(PVC);氯乙烯-醋酸乙烯共聚物;氯乙烯-偏氯乙烯共聚物;氯乙烯-乙丙橡胶接枝共聚物;氯乙烯-氯化共聚等,,14,丙烯酸酯类(Acrylic)丙烯酸酯类塑料是指以丙烯酸类单体为主,经均聚,共聚或共混,接枝而得到的一 大类塑料.通常包括聚甲基内烯酸(PMMA)等.特性:可用作粘合剂,涂料,具有优良透明性及耐紫外光性聚酰胺类(Polyamide)凡聚合物主链上含有许多重复酰胺基围(-
11、CO-NH-)的高分子化合物统称聚酰胺 (PA),俗称尼龙(Nylon)如:PA6,PA66,PA11等聚酯、聚醚类(Polyester,Polyether)大分子链节含有酯链(-OCO-)或醚链(-C-O-C-),而无支链和交联结构的聚合物 统称为线型聚酯或线型聚醚.聚酯类:聚碳酸酯(PC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚醚类:聚甲醛(POM),聚苯醚(PPO)等特性:这类塑料大多具有良好力学性能,尺寸稳定性及耐高温,多为工程塑料.,,15,氟塑料(Fluroplastics)分子中含有氟原子的高分子材料称为氟塑料.在所有的氟塑料中,聚四氟乙烯(PTFE)
12、的抗化学腐蚀性最佳,它能够承受”王水”(强酸)的作用而不被腐蚀,素有塑料王之美称,但因其高温下粘度很大,不能呈流动状态,通常很少用于注射成形.可供注射的氟塑料有四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP,F46)聚三氟氯乙烯(PCTFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)等氟塑料的特性是耐热性,耐寒性(-218至260度)抗化学腐蚀性极为优良,介电性能和自润滑性优良,与所有工程塑料相比,具有最低的摩擦系数.另外还有抗粘防污性和不老化等特性. 纤维素塑料(Cellulose)纤维素塑料是在天纤维和无机(或有机)酸作用下生成的聚合物中添加增塑剂后形成的高分子材料. 常用的有:硝酸纤维素;醋酸纤维素;醋酸丁酸纤维素(C
13、AB);醋酸丙酸纤维素等.,,16,4.简易的塑料鉴别法 A.外观和用途 B.密度测试 C.软化点或熔点 D燃烧试验 E.综合性鉴别方法,A.外观和用 要剖析一个未知的高分子试样,首先是眼看手摸,以其外观上初步判断是属于哪一类.如果有可能,还要了解其来源,尽可能多地知道使用情况; 透明性和颜色 结晶形半透明/不透明(PP,PE,Nylon,POM,PET, ) 无定形透明(PC,PMMA,GPPS,SAN,PPO 手感与机械性能 用手拉,挤压,敲打或扳弯样品可以感知材料的大概强度和韧性:用指甲划痕(或借助钉子等工具)可以判断材料的硬度.这些都可以用来初步鉴别材料的大致类型.,,17,塑料制品的
14、用途 完全没有背景知识的定性鉴别是十分困难的.但如果已知试样的来源,以及使用情况的其他背景知识,则鉴别范围就大为缩小了. 例如:不碎内胆塑胶保温杯,密度测试 等密度法(参考ASTM D1505;ISO R 1183方法D) 利用待测固体在已知密度的液体中悬浮(即密度相等)就可以测得固体的密度.溶液 比重 溶液 比重工业用酒精 0.8 氯化纳 1.22水 1 氯化锌 1.63氯化镁 1.33,,18,常用等密度法溶体体系,,19,,20,C,,21,,22,D.燃烧试验 燃烧试验的方法很简单,用镊子或刮匙支持一小块试样,用火焰直接加热,一般先让试样一角靠近火焰边缘,对于易点燃的试样可以先区分出来,然后再放在为焰上灼烧,时而移开以判断离火是否继续燃烧. 材料的可燃性与所含元素有关. 可燃的元素-碳,氯,硫等 难燃的元素-卤素,磷,氮,矽,硼等 火焰的颜色通常与元素有关 黄色-只含碳,氢的塑料,如PS 蓝色-只含氧的塑料,如POM 绿色-含氯的塑料,如PVC 白色-燃烧激烈的塑,如硝酸纤维素等.,,23,,24,,25,,26,E.综合性鉴别方法,,
