塑料成型加工技術(shù)分析

楊金生

摘要：塑料產(chǎn)品自問世以來在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦姓紦?jù)了重要比例，并給工作和生活帶來了巨大便利，存在于生活的方方面面。塑料成型加工是塑料生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，本文在此針對塑料成型加工技術(shù)進(jìn)行分析，簡述塑料成型加工內(nèi)容，列舉幾種常見的塑料成型加工技術(shù)工藝，最后闡述了今后塑料成型加工技術(shù)發(fā)展動向，希望能給行業(yè)期待一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：塑料；成型加工；特點；工藝；發(fā)展動向

塑料制品存在于日常生活的方方面面，在各個行業(yè)領(lǐng)域中的需求量都較大，塑料成型技術(shù)工藝是影響塑料制品的主要步驟。不同塑料制品由于配方不同、原料不同和加工工藝不同，其最終產(chǎn)生形式、使用性能及投入成本等也有一定差異。塑料成型加工作為塑料生產(chǎn)中的關(guān)鍵一環(huán)，國家政府及相關(guān)部門十分重視塑料成型加工流程實施的監(jiān)督，并加強對塑料成型加工研究的投入，旨在推動塑料成型加工業(yè)的更好進(jìn)步。

一、塑料成型加工簡述

塑料制品加工流程主要有五個步驟，分別為材料選擇、配方設(shè)計、混合煉制、造粒及成型。塑料制品組成成分存在一定差異，據(jù)此可以將塑料分為熱塑性塑料和熱塑性塑料兩種，不同分類塑料工藝制作過程存在較大差異。而在進(jìn)行塑料成型加工過程中，塑料原材料、塑料制成工藝、塑料成型技術(shù)選擇都會對最終塑料制品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。不同溫度或不同外力影響下，塑料高分子鏈為了適應(yīng)外界變化，會從原本的形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庑螒B(tài)，然而塑料高分子鏈的這種變化并非是在短時間內(nèi)發(fā)生的，而是隨著時間慢慢發(fā)生變化。塑料制品成型加工所使用的原料和輔助料為合成樹脂和其他一些助劑，其中合成樹脂是主要構(gòu)成原料，其主要作用為黏合，通常在塑料制品中所占比例最低為30%，最高可達(dá)到100%，是影響塑料制品基本性能的主要因素[1]。而助劑則是為了讓塑料制品具有某些特性而添加的特殊成分，一般情況下助劑不會對塑料制品的基本性能產(chǎn)生影響。

二、塑料成型加工工藝

（一）注射成型

注射成型又可以叫做注塑，是將顆粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體，在注射機柱塞或者螺桿作用下，以很大的流速通過噴嘴注入模具型腔，經(jīng)過一定時間的保壓、冷卻定型后，可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。注射成型在所有類別塑料制造工藝中均可使用，尤其適合用在一些流動性較好的熱固性塑料成型制作當(dāng)中。注射成型常使用的機器設(shè)備類別也有一定差異，常見的幾種根據(jù)外形特點主要有立式、角式、轉(zhuǎn)盤式和臥式等。根據(jù)注射成型設(shè)備塑化形式不同，又可以將設(shè)備大致分為螺桿式和栓塞式兩類。

注射成型工藝流程可分為成準(zhǔn)備階段、注射階段、塑化階段和后期處理階段[2]。準(zhǔn)備階段是確保整個注射成型過程順利進(jìn)行的基礎(chǔ)保障，也是影響整個塑料成型質(zhì)量的關(guān)鍵階段。注射過程則是塑料由粉狀或顆粒狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為塑料制品的過程。塑化階段及后期處理階段則是利用脫模機將塑料中的內(nèi)部應(yīng)力消除的過程，其目的是為了提高塑料性能，并提高塑料穩(wěn)定性。塑料注射成型技術(shù)進(jìn)行的必要條件主要有三項，首先是要保障控制機筒、模具和噴嘴在適當(dāng)溫度環(huán)境；其次是要確保注射成型進(jìn)行中塑化壓力及注射壓力保持在合適水平；三是要掌握好成型周期，完成一次注射成型過程所需要的時問稱為成型周期或總周期。

（二）壓塑成型

壓塑成型是利用將塑料原料加入到相應(yīng)的壓塑模型中，然后利用模具型腔的加熱和受壓作用，讓塑料原料熔化，進(jìn)而充滿整個模具型腔，并在型腔中產(chǎn)生交叉反應(yīng)，進(jìn)而固化，最終得到需要的塑料成型。壓塑成型技術(shù)工藝包括有加料、閉模、排氣、固化、脫模和模具清理等步驟，而對整個成型技術(shù)工藝產(chǎn)生重要影響的幾個條件分別為壓力、受壓時間和模具溫度。在壓塑成型過程中，如需要制品嵌件被封入模具時，應(yīng)在加料之前放置好對應(yīng)嵌件。對于壓塑成型技術(shù)工藝實施過程中所使用的主要設(shè)備是壓機和模具，壓機的功效是對利用模具對塑料原料施壓，壓機參數(shù)常見的為公稱噸位、壓板尺寸、工作行程和柱塞直徑，壓機參數(shù)能夠?qū)ψ罱K生產(chǎn)的塑料制品高度、厚度以及大小面積產(chǎn)生直接影響，并直接決定其最大壓力。

（三）擠出成型

擠出成型是利用螺旋桿將裝入料斗的顆粒狀物料推入料筒中，在加熱器外熱作用以及螺桿在擠壓摩擦或攪拌過程中產(chǎn)生的熱力作用下，在螺旋軸前進(jìn)方向上，物料由于熱力作用而出現(xiàn)熔化，表現(xiàn)出流動性狀態(tài)，然后逐漸被擠壓至機頭，完成擠出成型。擠出成型是當(dāng)前我國塑料成型制作中運用較為普遍的工藝技術(shù)，成型設(shè)備機械包括主機和輔助機械兩部分。主機是器械設(shè)備的核心所在，主機設(shè)備運行質(zhì)量會對整個塑料成型質(zhì)量產(chǎn)生主要影響，而輔助設(shè)備主要是其他配備裝置[3]。

塑料擠出成型技術(shù)主要有四個要點：首先是擠出成型溫度控制，溫度能夠直接對塑化效果和質(zhì)量產(chǎn)生重要影響；其次是擠出螺桿速度，能夠?qū)D出塑料制品尺寸大小和形狀產(chǎn)生影響；最后是機頭擠出壓力，擠出壓力的增大，可以為產(chǎn)品質(zhì)地實密提供保障，但會在一定程度上降低產(chǎn)品產(chǎn)量；最后是牽引速度，要求牽引制品過程中保持牽引速度勻速、穩(wěn)定，且需要保證牽引速度和主機擠出速度保持一致。

（四）其他成型

其他幾種常見的塑料成型技術(shù)工藝還包括有壓注成型、吹塑成型及真空成型等幾種[4]。壓注成型是將熱固性塑料原料放置到模型中，并讓其受熱后熔化，利用栓塞產(chǎn)生的壓力，將熔化后的材料壓注到對應(yīng)型腔中，然后在型腔中持續(xù)進(jìn)行加熱加壓，最終得到需要的成型塑料制品；真空成型則主要是利用加熱器，對熱塑性塑料材料進(jìn)行加熱，并將其固定在相應(yīng)模具上，然后再將模具和塑料片之間的空氣抽空，讓塑料片材料能夠與模具緊密貼合在一起，最終實現(xiàn)塑料成型。

三、塑料成型加工技術(shù)發(fā)展動向

當(dāng)前，我國塑料成型加工技術(shù)與上個世紀(jì)相比已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，未來塑料成型加工主要發(fā)展動向可概述為以下四方面：一是精密化發(fā)展。采用高晶化、分子定向等成型加工方法，諸如要求超微指令的激光唱盤、計算機光盤、光導(dǎo)纖維、塑料手表齒輪等；二是高性能化發(fā)展。所謂高性能化，即為在原有性能基礎(chǔ)上進(jìn)一步對新性能進(jìn)行開發(fā)利用，且在高性能發(fā)展過程中盡可能做到降低成本、簡化程序、節(jié)省原料等；三是優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。優(yōu)質(zhì)化的發(fā)展主要將現(xiàn)階段一些技術(shù)融合匯通在一起，即將不同塑料成型加工技術(shù)進(jìn)行交叉使用。比如說當(dāng)前使用較為廣泛的幾種塑料成型技術(shù)：注射成型、擠出成型，將兩項技術(shù)進(jìn)行融合，得到的成型塑料可以同時包含有兩種成型技術(shù)生產(chǎn)所具備的優(yōu)點；四是納米化發(fā)展。在分散的納米尺寸效應(yīng)影響下，大的比表面積和強的界面結(jié)合，納米塑料具有一般工程塑料沒有的優(yōu)異性能。包括有高強度、高耐熱性，可以實現(xiàn)無機物剛性、穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與高分子材料韌性、介電性融合在一起。另外高阻隔性和白熄滅性也可以通過控制納米捅層取向來實現(xiàn)。

四、結(jié)束語

總而言之，塑料制品在社會中各個方面都發(fā)揮其不同性能，為了進(jìn)一步提高塑料制品性能，更好控制生產(chǎn)成本，科研部門還應(yīng)重視研究工作，用精湛的技術(shù)提高塑料制品綠色化程度，降低塑料制品對生態(tài)環(huán)境的污染，努力實現(xiàn)以塑代木、以塑代鋼，為國家社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱則剛.談塑料加工的主要助劑及其應(yīng)用[J].橡塑資源利用，2011，（03）：24-31.

[2]瞿金平.塑料加工成型技術(shù)的最新研究進(jìn)展[J].中國工程科學(xué)，2011，（10）：58-68.

[3]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，2016，（06）：157-158.

[4]瞿金平.塑料加工成型機械創(chuàng)新技術(shù)研究[J].機電工程技術(shù)，2013，（01）：1-7.endprint