§9-4工程塑料的成形按塑料受热后的性质可将其分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料的特点是受热时软化并熔融，成为可流动
的粘稠液体，冷却后便固化成形，这一过程可反复进行。热固性塑料的特点是在一定的温度下能软化或熔融，冷却后便固化(或加入固化剂)成形，
一旦成形后，便不能溶解于溶剂中；再度加热，不会再度熔融，温度再高时只能分解而不能软化。所以热固性塑料只能塑制一次。塑料制品的生产
主要由成形、机械加工、修配和装配等过程组成。其中成形是最重要的基本工序。1.挤出成形挤出成形亦称挤塑，主要用于热塑
性塑件成形。挤出成形可连续化生产，生产效率高，应用范围广。能加工大多数热塑性塑料和一些热固性塑料及塑料与其他材料的复合材料，广泛用
于生产塑料管材、板材、棒材、薄膜、单丝、电缆护层、中空制品、异形材等。挤出成形在挤出机上进行，按加压方式不同可分为连续式(螺杆式
)和间歇式(柱塞式)两种。挤出成形工艺过程包括：物料的干燥、成形、制品的定型与冷却、制品的牵引与卷取(或切割)，有时还包括制品的
后处理等。螺杆式挤出机是借助于螺杆旋转产生的压力和剪切力，与加热滚筒共同作用使物料充分熔融、塑化并均匀混合，通过机头处口模具有
一定截面形状的间隙并经冷却定型而成形；柱塞式挤出机主要借助柱塞压力，将事先塑化好的物料挤出口模成形。最通用的单螺杆式挤出机如图9
-23所示。2．注射成形注射成形也称注塑，是利用注塑机的螺杆或活塞，使料筒内的塑化熔融的塑料，经喷嘴、浇注系统，注入闭合
的模具型腔而固化成形。注塑制品品种繁多，如日用塑料制品、机械设备和电器的塑料配件等。除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可采用注塑成
形，另外还可以用于某些热固性塑料。注塑成形具有生产周期短、生产率高、易于实现自动化生产和适应性强的特点。目前，注塑制品约占热塑性塑
料制品的20％~30％。注塑工艺过程包括：成形前的准备、注射过程、制品的后处理等。(1)成形前的准备成形前的准备工作
包括：原料的检验，原料的染色和造粒；原料的预热及干燥，嵌件的预热和安放；试模、清洗料筒及试车等。(2)注射过程注射过程
包括加料、塑化、注射、冷却和脱模等工序，如图9-24所示。塑料在料筒中加热，由固态粒子转变成熔体，经过混合和塑化后，熔体被柱塞或
螺杆推挤至料筒前端；经过喷嘴、模具浇注系统进入并填满型腔，这一阶段称“充模”。熔体在模具中冷却收缩时，柱塞或螺杆继续保持加压状态
，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充进入模具中(补塑)，使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品，这一阶段称为“保压”。卸除料筒内
塑料上的压力，同时，通入水、油或空气等冷却介质，进一步冷却模具，这一阶段称“冷却”。制品冷却到一定温度后，即可用人工或机械的方式
脱模。(3)制品的后处理注射制品经脱模或机械加工后，常需进行适当的后处理以改善制品的性能，提高尺寸稳定性。制品的后
处理主要是指退火和调质处理。退火处理是把制品放在恒温的液体介质或热空气循环箱中静置一段时间。一般退火温度应控制在高于制品使用温度1
0~20℃之间。退火时间视制品厚度而定。退火后制品缓冷至室温。调质处理是在一定的温度环境中让制品预先吸收一定的水分，使其尺寸稳定，
以免制品在使用过程中因吸水而发生变形。3．模压成形模压成形也称压塑，主要用于热固性塑料的成形。将原料倒入已加热的模具型腔内
，通过压机给模具加压，塑料在模腔内加热塑化(融化)流动并在压力下充满模腔，同时发生化学反应而固化，得到塑料制品。在热塑性塑料方面
仅用于PVC唱片生产和聚四氟乙烯制品的预压成形。与挤塑和注塑相比，压塑设备、模具和生产过程控制比较简单，并易于生产大型制品，但生产
周期长，效率低，较难实现自动化，工人劳动强度大，难于成形厚壁制品及形状复杂的制品。模压过程包括加料、闭模、排气、固化、脱模和吹洗
模具等步骤。该机在旋转台上设置若干组合模装置(压机)，每台合模装置内各有一副模具。按合模装置的数目划分压缩成形工序。工位1加料
，2闭模，3~8加热，9起模，10是取出塑件。回转台按控制系统设定的时间间隔进行回转。4．吹塑成形吹塑也称中空成形，属于
塑料的二次加工，是制造空心塑料制品的方法。吹塑生产过程是先用挤塑、注塑等方法制成管状型坯，然后把保持适当温度的型坯置于对开的阴模模
膛中，将压缩空气通入其中将其吹胀，紧紧贴于阴模内壁，两半阴模构成的空间形状即制品形状。吹塑工艺过程见图9-26。吹塑成形主要用于
成形热塑性塑件，广泛应用于生产口径不大的瓶、壶、桶等容器及儿童玩具等。最常用的塑料是聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。
5．压注成形压注成形(注射压制)是注射和压制法相结合的工艺，主要用于成形热固性塑料。它先将在加料腔内受热塑化熔融的塑料，经过浇注
系统，压入被加热的闭合型腔内，当熔料进入模腔时，模具在其压力作用下打开少许，当熔料充满模腔后，再相当于压制法，用高压合紧模具制得所
需的制品(图9-27)。由于熔料是在模具微量开启状态下进入模腔，故所需的充模压力较小。在成形时，螺杆已不再向模腔内注料，而靠高压合
紧模具，缩小其型腔从而加压于熔料使之成形。所以塑料的取向性小，制品内应力较小。压注法特别适合成形面积小、透明度要求高的制品。例
如加工成形面积1.35m2、质量7.7kg的照明用球形罩，若用一般注射机至少需30000kN的合模力，但用此法，因模腔压力相当小(
大约在10MPa左右)，所以仅用13000kN合模力就足够了。用注塑法不能成形的热固性塑件，可用压注法成形。其优点是模具损耗小，能够成形薄壁或精度要求较高的塑件，但塑件的机械强度稍差。 |
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