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熱塑性塑料的注塑加工成型
熱塑性塑料加熱時變軟以至流動,冷卻變硬成型出產品,這種過程是可逆的,可以反復進行.聚乙烯,聚丙烯, 聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚甲醛,聚碳酸酯,聚酰胺,丙烯酸類塑料,其它聚烯烴及其共聚物,聚砜,聚苯醚,氯化聚醚等都是熱塑性塑料.熱塑性塑料中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結構,分子鏈之間無化學鍵產生,加熱時軟化流動,冷卻變硬的過程是物理變化.
樹脂是由聚合反應制得.這種樹脂一般是由含有不飽和鍵,主要是雙鍵的單體,借雙鍵打開生成的, 反應過程中無低分子產物釋出.聚烯烴,聚鹵代烯烴,聚苯乙烯,聚甲醛,丙烯酸類塑料都屬于聚合型塑料.聚合型塑料都是熱塑性塑料. b) 縮聚型塑料樹脂是由縮聚反應制得.這種樹脂一般是由含有某種官能團(一般最少含有兩個官能團)的單體,借官能團之間的
反應使單體連接起來而形成的. 1.3.3 按塑料中樹脂大分子的有序狀態分: a) 無定形塑料樹脂大分子的排列是無序的.這種塑料,由于樹脂分子鏈的結構特點,或因熱力學原因,或成型過程工藝條件范圍的限制,分子鏈不會產生有序的整齊堆砌形成結晶結構,而呈現無規則的隨機排列.在純樹脂狀態,這種塑料是透明的. b) 結晶型塑料樹脂大分子排列呈現出有序晶相.從熔融狀態冷卻變為制品過程中,樹脂的分子鏈能夠有序地緊密堆砌產生結晶結構的.一般所謂的結晶型塑料,實際上都是半結晶的,不像低分子晶體(例如NaCl)那樣能產生 100%的結晶度.樹脂大分子鏈排列呈現出無定形相與結晶相共存的狀態.成型條件對結晶度和晶態結構有明顯影響,從而對制品性能有明顯影響.結晶結構只存在于熱塑性塑料中.
熱塑性塑料注塑成型是將塑料材料熔融，然后將其注入膜腔。熔融的塑料一旦進入模具中，它就受冷依模腔樣成型成一定形狀。 所得形狀往往就是最后的成品，在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其它的加工。許多細部，諸如凸起部。肋、螺紋，都可以在注射模塑一步操作中成型出來。注射模塑機有兩個基本部件：用于熔融和把塑料送人模具的注射裝置與合模裝置。合模裝置的作用在于：(1)使模具在承受住注射壓力情況下閉合;(2)將制品取出。注射裝置在塑料注入模具之前將其熔融，然后控制壓力和速度將熔體注入模具。目前采用的注射裝置有兩種設計：螺桿式預塑化器或雙級裝置，以及往復式螺桿。螺桿式預塑化器利用預塑化螺桿(第一級)再將熔融塑料送人注料桿(第二級)。 螺桿預塑化器的優點是熔融物質量恒定，高壓和高速，以及精確的注射量控制(利用活塞沖程兩端的機械止推裝置)。這些長處正是透明、薄壁制品和高生產速率所需要的。其缺點包括不均勻的停留時間(導致材料降解)、較高的設備費用和維修費用。最常用的往復式螺桿注射裝置不需柱塞即將塑料熔融并注射。將料斗中的粉狀或粒狀塑料熔融，通過轉動的螺桿送到螺桿前端止逆間處，塑料流體流經螺桿前端并堆積于螺桿前方。螺桿前方熔融塑料的積累將螺桿推向注射裝置的后部，螺桿的轉動、熔融物的積累和向后部的移動一直持續到形成一定的注射量。在下一個設備工作周期中，螺桿末梢止逆問關閉，防止物料沿螺桿返回。螺桿梢和進料螺桿的作用有如注料柱塞，將塑料壓人模具。往復式螺桿的優點包括減少了塑料的停留時間，自潔螺桿和螺桿梢。這些優點在加工熱敏性材料以及當采用帶色原料或樹脂品種變更時，螺桿和機筒都要清理時，都是關鍵所在。目前廣泛應用的合模裝置設計包括：肘桿式合模裝置、液壓式合模裝置和液壓一機械式合模裝置。肘桿式合模裝置鑒于其設計在制造時成本低，適用于小噸位設備。其特點包括閉鎖作業的高機械效益、內設鎖模減慢裝置、模具損壞慢以及快速的合模操作。
