廖圣潔廣東省技師學(xué)院
對(duì)于塑料成型加工工藝及應(yīng)用分析
廖圣潔
廣東省技師學(xué)院
塑料產(chǎn)品自誕生以來(lái),在社會(huì)生產(chǎn)與生活中得到了廣泛應(yīng)用,為人們生活提供了極大便利。塑料成型加工工藝對(duì)塑料產(chǎn)品的性能、質(zhì)量影響較大。本文基于大量文獻(xiàn)資料,對(duì)塑料成型加工工藝進(jìn)行了分析。然后,以擠出成型工藝為例,對(duì)該塑料成型加工工藝在管材、板材、線纜等塑料產(chǎn)品生產(chǎn)制作中的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析,僅供參考借鑒。
塑料成型加工;壓塑;擠塑;板材;管材
在當(dāng)前的塑料市場(chǎng)上,塑料產(chǎn)品類(lèi)型繁多,遍布于社會(huì)生產(chǎn)與生活的每一個(gè)角落,不僅是輕工業(yè)的產(chǎn)業(yè)支柱,更是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的必需材料,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)與建設(shè)中扮演著重要的角色。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展與生產(chǎn)理念轉(zhuǎn)變,塑料產(chǎn)品生產(chǎn)制作日益偏向綠色,對(duì)塑料成型加工工藝提出了更高要求。在這種情況下,有必要分析塑料成型加工工藝及其在塑料產(chǎn)品生產(chǎn)制作中的應(yīng)用,促進(jìn)塑料成型加工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。
從目前來(lái)看,塑料成型加工工藝主要有模壓成型、擠出成型、注射成型、中空吹塑、壓延等類(lèi)型[1],每一種塑料成型加工工藝的方法都是不同的。下面以大量文獻(xiàn)資料為擠出,對(duì)以上幾種塑料成型加工工藝進(jìn)行了分析,具體情況如下:
第一,模壓成型。模壓成型,利用模壓機(jī)和成型模具進(jìn)行塑料成型加工,待塑料模壓成型后,繼續(xù)加熱而催生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而使塑料交聯(lián)固化。這種塑料成型加工工藝主要用于脈醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等材質(zhì)塑料產(chǎn)品加工,工藝簡(jiǎn)單,適用性廣。
第二,擠出成型。擠出成型的生產(chǎn)用具主要有液壓機(jī)、非橡膠擠出機(jī)、模具等。擠壓成型加工中,物料首先被加熱融成粘流態(tài),通過(guò)擠出機(jī)料筒和螺桿間的作用,使粘流態(tài)的物料向前推送,連續(xù)利用機(jī)頭而制成各種截面制品或半制品的塑料成型加工方法。
第三,注射成型。注射成型的生產(chǎn)用具主要有注塑機(jī)、磨具等。工藝過(guò)程:將熱塑性塑料熔體通過(guò)注塑機(jī)高壓注入模具中,經(jīng)冷卻、固化后成型。這種塑料成型加工工藝主要應(yīng)用于泡沫塑料、熱固性塑料等生產(chǎn)制作,具備效率高、生產(chǎn)快、操作自動(dòng)化、適用于批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。
第四,中空吹塑。中空吹塑,主要是借助壓縮空氣的壓力,使閉合在模具中熱的樹(shù)脂型坯吹脹為空心制品的一種塑料成型加工方法。用這種工藝生產(chǎn)出來(lái)的塑料產(chǎn)品有瓶、桶、壺等,日常生活中很常見(jiàn)。
第五,壓延。壓延的工藝過(guò)程:首先,將塑料進(jìn)行加熱塑化處理,形成熱塑性塑料;然后,熱塑性塑料通過(guò)一系列加熱的壓輥而成型。這種塑料成型加工工藝主要用于聚氯乙稀樹(shù)脂材質(zhì)的塑料產(chǎn)品成型,可制作出片材、薄膜、人造革等塑料產(chǎn)品。
由于塑料成型加工工藝有很多種,不能一一論述每一種工藝的應(yīng)用問(wèn)題,這里以擠出成型為例[2],對(duì)該種塑料成型加工工藝在管材、板材、薄膜、線纜等產(chǎn)品中的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析,以便深入了解塑料成型加工工藝應(yīng)用問(wèn)題。
(一)管材
塑料管材有軟管、硬管兩大類(lèi),雖然類(lèi)型不同,但是成型加工藝沒(méi)有明顯區(qū)別。成型加工中,先利用料筒進(jìn)行物料均化,物料從料筒擠出后成為塑性的管狀物,然后利用定型裝置對(duì)管狀物進(jìn)行冷卻,使之表層凝固。將凝固后的管狀物放入冷卻水槽中定型,最后通過(guò)牽引裝置勻速拉出,切割。以上成型加工工藝主要用于硬管加工,軟管加工可省略掉定型裝置部分,直接經(jīng)冷卻水槽冷卻定型即可。
利用擠出成型方式進(jìn)行管材加工時(shí),注意以下幾點(diǎn):第一,管徑比較大時(shí),為避免冷卻水槽上下層水溫度不同而出現(xiàn)管材收縮不均勻情況,可以在管材擠壓冷卻出口位置布置噴頭,使冷水均勻噴在管材周?chē)?;第二,使用牽引裝置拉出管材時(shí),速度要保持勻速,防止管壁厚度不均勻。
(二)板材
塑料板材的成型加工工藝流程[3]:首先,利用擠出機(jī)將物料加熱塑化,確保塑化均勻;其次,塑化后的物料熔體經(jīng)過(guò)狹縫機(jī)頭擠出而形成板坯;然后,通過(guò)三輥壓光機(jī)對(duì)板坯降溫定型,使板坯冷卻成型,并進(jìn)行適當(dāng)切邊;最后,使用二輥牽引機(jī)對(duì)冷卻定型后的板坯裁切,形成板材。
利用擠出成型方式進(jìn)行板材加工時(shí),注意以下幾點(diǎn);第一,塑化后的物料熔體在狹縫機(jī)頭中必須是分布均勻,勻速?gòu)某隽峡诹鞒?,能保證板材表面平整、厚度均勻;第二,板坯從狹縫機(jī)頭擠出后,立即利用三輥壓光機(jī)對(duì)板坯進(jìn)行降溫定型。為減少工序銜接的中間時(shí)間,可以將三輥壓光機(jī)與狹縫機(jī)頭盡量的靠近,降低板材自身的內(nèi)應(yīng)力;第三,根據(jù)板材厚度、塑料比熱等參數(shù)確定導(dǎo)輥冷卻輸送長(zhǎng)度,利于板材冷卻收縮。
(三)線纜
對(duì)于線纜而言,擠出成型加工工藝主要用于芯線絕緣層制作,通過(guò)擠壓機(jī)加熱塑性物料擠出,包裹在芯線上,冷卻定型后而形成絕緣層。在這里,線纜主要包括電纜、電線。當(dāng)芯線為金屬材質(zhì)時(shí),擠出成型的產(chǎn)品是電線;當(dāng)芯線為絕緣的導(dǎo)線時(shí),擠出成型的產(chǎn)品是電纜。
線纜擠出成型加工工藝流程:首先將芯線放入導(dǎo)線器中,經(jīng)由擠壓機(jī)擠出,形成環(huán)繞芯線的管狀物;然后,對(duì)管狀物進(jìn)行冷卻定型,使之與芯線緊密的結(jié)合在一起,包裹在芯線外部;最后,對(duì)定型后的電纜進(jìn)行絕緣檢測(cè),確認(rèn)合格后,由牽引裝置繞成圈。
利用擠出成型方式進(jìn)行線纜加工時(shí),注意以下幾點(diǎn):第一,根據(jù)芯線的牽引速度和擠出機(jī)的速度確定線纜的包裹厚度,要保持勻速,便于保證包裹厚度均勻;第二,冷卻水槽可以布置成多段,能提高冷卻降溫速率;第三,使用擠出成型工藝進(jìn)行線纜加工制作時(shí),要確定這種工藝適用于塑料產(chǎn)品加工,才能使用這種擠出工藝進(jìn)行塑料產(chǎn)品成型加工。
綜上所述,塑料成型加工工藝主要有模壓成型、擠出成型、注射成型、中空吹塑、壓延等幾種類(lèi)型,制成的塑料產(chǎn)品有管材、板材、線纜、薄膜、瓶、罐、桶等,遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)的任何一個(gè)領(lǐng)域,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。塑料成型加工作為輕工業(yè)產(chǎn)業(yè)支柱之一,未來(lái)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)塑料成型加工工藝研究,建構(gòu)綠色的塑料加工制作體系,提高塑料產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)。
[1]李雪松.塑料成型加工工藝及應(yīng)用探究[J].低碳世界,2016,(04):189-190.
[2]楊寧,王恩功.塑料加工成型技術(shù)的最新研究進(jìn)展[J].工業(yè)設(shè)計(jì),2016,(06):157-158.
[3]TPE汽車(chē)塑料件成型加工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展[J].塑料制造,2014,(10):81-84.