第四章 塑料材料及加工工艺
塑料的组成决定了塑料的种类繁多、性能优良。
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4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料概述
3. 塑料的分类
在加热、加压并经过一 定时间后即固化为不溶、 不熔的坚硬制品,不可 再生。
热固性塑料
按塑料的 热性能分
热塑性塑料
受热时软化或熔融、冷 却后硬化,可反复成形, 性能不发生变化,可回 收再利用。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
挤吹成型工艺过程:
特点
1.适合于制造大型 制件。 2.制件底部强度不 高。
吹塑 又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加匀, 外观好,尺寸精确。 2.制件底部强度高。
3.适用于批量大的小 型精制品。
吹塑 又叫中空吹塑
(在热和机械剪切力的作用下)
定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件
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塑料一次性杯子成型过程
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
塑料盒子成型过程
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
带螺纹的塑料盖子成型过程
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型塑料椅子与模具
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料概述
4. 塑料的一般特性
质轻,比强度高。 化学稳定性好(不生锈、不氧化、耐酸、碱、盐)。 电、热绝缘性能优良。 透明性能好,并富有光泽,可以任意着色。 易加工,形状复杂制品可一次整体成型。 也具有自润滑、吸振、消声、气密等性能。
缺点: 强度、刚度、耐热性比金属差,温度变化时尺寸的稳定性差。 受到外界光、热、机械力等影响时,易老化。
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滚塑 又叫旋转成型
原理
把粉状或糊状塑料置于模具中,加热并沿两垂直轴旋转模
具,使模具内物料熔融并均匀散布到模腔表面,经冷却脱模而
得制品。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
滚塑成型的小狗椅
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
滚塑成型的产品
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
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4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料材料概述
1. 什么是塑料?
顾名思义,塑料是具有可塑性的有机高分子材料。 具体说,塑料是以合成树脂为主要成分,适当加入
各种添加剂,在一定温度和压力下加工塑制成 型或交联固化成型的一类高分子材料。
充气椅
2. 塑料的组成
潘顿设计的玻璃纤增强塑料椅
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4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料概述
1.合成树脂 2.填料
现代塑料的基本原料 改善塑料的性能,降低成本
3. 增塑剂
塑料的组成
提高流动性、柔软性,易于加工成型
防止塑料过早老化 防止粘模,使塑料制品表面美观 使塑料具有一定的色彩,满足需求 获得坚硬、稳定的塑料制品 发泡剂、阻燃剂、荧光剂、抗静电剂
4.稳定剂
5.润滑剂 6.着色剂 7.固化剂 8.其他添加剂
首先通过挤出法将塑料挤成管,然后借助向管内吹入的空气使其连 续膨胀到一定尺寸的管状薄膜,冷却后折叠卷绕。
应用最广的薄膜生产工艺
吹塑 又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
特点
1. 主要用于制造各种薄壳中空制品、日用包装和儿童玩具。 2. 只需要凹模,设备造价低。 3. 可成型复杂起伏曲线的制品。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
拉伸吹塑工艺过程:
先将型坯进行纵向拉伸,然后用压缩空气进行吹胀达到横向拉伸。
分类 特点
挤出—拉伸—吹塑
注射—拉伸—吹塑
制品透明度高、强度、硬度、刚性和抗渗透性提高。
PET 塑料 注射—拉伸—吹塑成型
吹塑 又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
吹塑薄膜工艺过程:
注 射 成 型 的 塑 料 制 品
注塑 又叫注射成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型的塑料制品
注塑
又叫注射成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型的塑料制品
注塑 又叫注射成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
原理
成型品(工件)
加料斗 (粉末或粒状塑料原料)
加热套 模具
柱塞 (加压)
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挤塑 又叫挤出成型
挤出成型机
挤出成型模具
挤塑 又叫挤出成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
特点
1. 适用于热固性和热塑性塑料。
2. 效率高,质量好,产品成本低廉。 3. 通过选择不同的口模,能生产连续的型材制品:薄膜、
管、板、棒、异型材,中空容器等。
吹塑
又叫中空吹塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
吹塑成型是生产中空塑料制品及塑料薄膜的重要方法。
吹塑 又叫中空吹塑
用挤出、注射等方法制出管状型坯,然后将压缩空气通 入处于热塑状态的型坯内腔中,使其膨胀成为所需形状的塑 料制品。 常用的方法 挤吹成型 注吹成型 拉伸吹塑 吹塑薄膜
吹塑 又叫中空吹塑
铸塑 又叫浇铸成型
原理
由金属浇铸工艺演变而来,是在不加压或稍加压的情况下,
将液态单体、树脂或其混合物注入模内,在常温或加热条件下
使其逐渐固化形成一定形状制品的方法。
特点
1. 成型工艺简单,成本低。 2. 适合热塑性和热固性塑料。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
工业上塑料的主要成型方法
热塑性塑料 注射成型 挤出成型 吸塑成型 吹塑成型 压延成型 滚塑成型 热固性塑料 模压成型 层压成型 浇铸成型 (注射成型) (挤出成型) (滚塑成型)
涂饰
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
内喷涂(常用于透明塑料)
模内 装饰 IMD(In-Mold Decoration) 模内装饰技术
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
模内 装饰 IMD(In-Mold Decoration) 模内装饰技术
优点:能较好的结合两种材质或两种颜色的材料,精度高、品质好、 结构强度高、耐久性好且配合间隙小。 缺点:模具较复杂,成本高。
挤塑
又叫挤出成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
挤出成型广泛应用于塑料型材的生产
原理
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
利用机筒内螺杆的旋转运动, 使熔融塑料在压力作用下连续通过 挤出模的型孔或口模,待冷却定型 硬化后而得各种截面形状的制品的 工艺过程。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
注射成型塑料包装箱与模具
注射成型塑料标牌与模具
注塑
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
又叫注射成型
特点
1.适用范围广,既可用于热塑性塑料,也可用于热固性塑 料和弹性体制品,原料损耗小。 2.能一次成型出外形复杂、尺寸精确、带有嵌件的制品。 3.利用一套模具,可进行批量生产,成型制品几乎不需进 一步加工。 4. 成型周期短,效率高,一般的生产时间为40~60秒。
机械 加工
镭射雕刻 (激光雕刻)
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
工艺过程:
使用透光性较好的塑料(如:PC、 PMMA) 在表面上喷漆 再用激光雕刻,把漆除掉 可雕出任何图案或文字 被刻过的地方因为没有漆料的遮蔽 所以光就从图案中透过来。
发光手机按键
机械 加工 镭射雕刻 (激光雕刻)
原理
将树脂和其他添加剂的混合
料置于金属模具中加热加压,塑料
在热和压力作用下熔融,流动充满 模腔,与固化剂发生交联反应,经
一定时间,固化成具有一定形状的
制品。
压塑
又叫模压成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
特点
1.制品质地致密,尺寸精确,外观平整光洁。 2.能一次成型出外形复杂的制品。
3.生产率低、模具成本较高。
第四章
塑料材料及加工工艺
4-1 塑料材料概述
4-2 塑料材料的加工工艺
4-3 产品设计中常用的塑料材料
陕西科技大学 · 设计与艺术学院
塑料材料在产品设计中的广泛应用
以轿车为例
轿车车厢内部布置 塑料的采用几乎达 到饱和的程度,外 部装置(如保险杠、 散热器罩、车灯等) 能用塑料的差不多 都使用了。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
吸塑 又叫真空成型
真空成型灯具
真空成型餐具
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
真 空 成 型 产 品 包 装
压塑
又叫模压成型 主要用于热固性塑料和增强塑料制品的生产。
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
玻璃钢模压成型
热固性塑料模压成型
压塑 又叫模压成型
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 双色注塑
是一个产品由两种不同材质或两种 不同颜色的材质注射成型的工艺。
双色注塑的原理:
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
两种或三种塑料材料在同一台注塑机上注塑,分两次或三次成型, 但产品仅出模一次。
双色注塑的产品
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺
双色注塑的特点
4-2
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺 塑料的加工工艺
塑料的加工工艺
塑料的成型加工
注塑 挤塑 吹塑 吸塑
压塑
滚塑
铸塑
塑料的机械加工
车
铣
刨
锯
切
磨
钻
塑料的连接
机械 连接 机械 加工
胶接
溶剂 连接 涂饰
熔合 连接 模内 装饰 印刷
塑料的表面处理
镀覆
机械 加工
4 产品设计材料概论 塑料及加工工艺