常用的塑料成型工艺及应用

　　塑料成型的工艺包括：注塑成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、真空成型(吸塑成型)、浇铸成型(铸塑成型)、搪塑成型、流延成型、发泡成型、传递模塑成型(压注成型)、缠绕成型等。

　　下面介绍常见塑料成型方法的过程、优缺点及应用的领域。

　　1.注塑成型

　　是一种工业产品生产造型的方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注塑成型是通过注塑机和模具来实现的。

　　成型过程：

　　a.合模。将模具闭合形成注塑的空间。

　　b.填充。将融熔的塑料利用压力注入模具中，填充模具型腔的95%后停止。

　　c.保压。持续施加压力，以压实熔体，使成型件结构紧密。

　　d.冷却。使成型件冷却到可以脱模为止，这个过程占据整个流程70%的时间。

　　e.冷却脱模。模具打开，用顶杆或脱模板将产品顶出。

　　优点：生产效率高，全程由机器进行操作。由于成型时会对熔体施加压力，因此可以生产形状复杂的塑件。对原料的浪费少。

　　缺点：由于需要均匀冷却，因此限制了塑件的厚度。模具和注塑机成本高，不适合小批量生产。

　　成型应用：

　　2.挤出成型

　　物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。

　　成型过程：

　　a.加料。将塑料加热成粘流态，在加压的情况下通过螺杆向前推进。

　　b.挤出。使塑料通过一定形状的料口

　　c.冷却。冷却成型，根据需要进行剪裁或切割。

      成型应用

　　3.吹塑成型

　　也称中空吹塑，是一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热(或加热到软化状态)，置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。

　　成型过程：

　　中空吹塑：

　　a. 挤出型坯。将熔融塑料通过挤出或注塑得到管状型坯，置于开启的模具中。

　　b. 合模。

　　c. 吹胀。合模后立即向型坯中通入压缩空气，使塑料型坯吹胀后紧贴在模具上。

　　d. 脱模修整。冷却脱模后得到中空制品。

　　薄膜吹塑：

　　a. 挤出。熔融塑料通过环形模头垂直挤出管状塑料。

　　b. 吹胀。空气通过模具中心的孔，将管状塑料吹胀。同时安装在模具顶部的冷却环中吹出高速的空气，吹到热膜上将其冷却。

　　c. 压锟铺平。其通过压辊，平铺。铺平的薄膜保持原样，或者被沿着边缘切开，卷绕到卷轴上。后续可以直接将膜密封，切割成袋子。

　　优点：吹塑成本低;吹塑制品性能更好，吹塑薄膜同时受到横向和纵向的拉伸，性能比流延膜或挤出膜更好;可以生产厚度很小的制品;

　　缺点：不能成型形状复杂的中空制品;只适合成型容积较小(一般小于500ml)的制品。

　　成型应用：塑料瓶、药瓶、保鲜膜、棚膜、垃圾袋等。

　　4.滚塑成型

　　又称旋塑、旋转模塑、旋转铸塑、回转成型等，该成型方法是先将计量的塑料(液态或粉料)到加入模具中，在模具闭合后，使之沿两垂直旋转轴旋转，同时使模具加热，模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为与模腔相同的形状，再经冷却定型、脱模制得所需形状的制品。

　　成型 过程

　　a. 装料。将粉状或熔融状的塑料、添加剂放入打开的模具中。

　　b. 合模。将模具闭合之前要清理合模处残留的塑料，保证模具闭合严密。

　　c. 加热旋转。将模具加热至一定温度后保温。一边加热一边旋转，确保塑料能均匀附着在型腔表面。

　　d. 冷却脱模。将模具转移到冷却室，一边旋转，一边通过强制通风或喷水进行冷却。脱模后要清理模具上残余的物料。

　　优点：可以用于生产大型及特大型制件，在制件的尺寸上几乎没有限制;模具简单，价格低廉;可以制造形状复杂的制品;便于生产多层材质的塑料制品;

　　缺点：无法生产实心制品;难以生产壁厚不均匀和具有扁平侧面的制品;制品尺寸精度较差;成型周期长，能量消耗大。

　　成型应用：大型容器、体育器材、玩具、塑料模特。

　　5.吸塑成型

　　一种塑料加工工艺，主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软后，采用真空吸附于模具表面，冷却后成型，并应用于各行各业的一种技术工艺。

　　成型过程

　　a. 加热。将塑料片材加热到软化，固定在模具上方。

　　b. 抽气。将型腔内的空气抽去，使得塑料片材紧贴模具型腔。

　　c. 冷却吹出。待塑料冷却成型后，再通入压缩空气使制品被吹出脱模。

　　优点：节省原料;可以生产具有侧凹结构的制品;自动化程度高，节省人力，效率高;

　　缺点：只能生产结构较简单的半壳状制品;不能生产壁厚不均匀的制品;制品深度有局限性;成型精度略差。

　　成型应用：饭盒、托盘、泡壳、包装。

　　6.模压成型

　　又称压制成型或压缩成型，是先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业.模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料。

　　成型过程：

　　a.预热预压。将塑料粉料、颗粒、纤维进行预热处理，一是为了缩短成型周期。二是干燥塑料中的水分。预压是将松散的原料压成质量、形状一定的塑料坯，为了便于放入模具。

　　b.加料。将塑料原料放进敞开的模具内。

　　c.合模。闭合模具同时加热加压，使塑料熔化并且充满型腔。

　　d.脱模。待塑件硬化成型后，将塑件脱出。

　　优点：原料浪费少，可以成型较大的平板状的制品，成本较低，产品质地均匀、收缩率小，适合中小型产品的批量生产，可以加入增强材料层压成复合材料

　　缺点：成型周期长、效率低，成型精度不高，不适于存在凹孔、侧面斜度的复杂制品，制品需要耗费人工去除飞边。

　　成型应用：

　　7.压延成型

　　将熔融塑化的热塑性塑料通过两个以上的平行异向旋转辊筒间隙，使熔体受到辊筒挤压延展、拉伸而成为具有一定规格尺寸和符合质量要求的连续片状制品，最后经自然冷却成型的方法。压延成型工艺常用于塑料薄膜或片材的生产。

　　成型过程

　　a. 供料。将已经塑化的接近粘流温度的热塑性塑料，送入两个具有一定温度以不同线速度相对旋转的锟筒中间。

　　b. 压延。塑料通过锟筒压制成薄膜或者片材，经过冷却切割成成品。

　　优点：加工量大，可以连续生产，效率高;制品质量好，表面平整，公差能控制在5%左右。

　　缺点：设备庞大维修困难，成本高;设备专业性强，生产范围小;片材膜材的尺寸、厚度受到一定限制。

　　成型应用：用于生产薄膜、片材。

　　8.发泡成型

　　是在发泡材料(PVC，PE和PS等)中加入适当的发泡剂，使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。

　　微发泡技术流程图(来源：ofweek)

　　9.缠绕成型

　　工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。

　　10.层压成型

　　是指在加热、加压下把多层相同或不同材料结合整体的成型加工方法。常用于塑料加工，也用于橡胶加工。

　　11.浇注成型

　　是塑料加工的一种方法。早期的浇铸是在常压下将液态单体或预聚物见聚合物注入模具内，经聚合而固化成型变成与模具内腔形状相同的制品。60年代出现了尼龙单体浇铸见聚酰胺随着成型技术的发展，传统的浇铸概念有所改变，聚合物溶液、分散体指聚氯乙烯糊和熔体也可用于浇铸成型。

　　12.涂覆成型

　　是利用塑性溶胶或有机溶胶涂覆与布或纸等基材的表面，制成仿皮革制品、漆布或塑料壁纸等，或将粉状塑料涂覆与金属表面的工艺。 常见的塑料涂层制品有人造革、漆布、塑料壁纸及各种金属涂层制品。

　　13.冷压模塑

　　是压缩模塑的一种。和普通压缩模塑不同的是在常温下使物料加压模塑。脱模后的模塑品可再行加热或借助化学作用使其熟化。

　　14.滴塑

　　技术是利用热塑性高分子材料具有状态可变的特性，即在一定条件下具有黏流性，而常温下又可恢复固态的特性，并使用适当的方法和专门的工具喷墨，在其黏流状态下按要求塑造成设计的形态，然后在常温下固化成型。

　　15.树脂传递模塑

　　是将树脂注入到闭合模具中浸润增强材料并固化的工艺方法。该项技术可不用预浸料、热压罐，有效地降低设备成本、成型成本。

　　该项技术近年来发展很快，在飞机工业、汽车工业、舰船工业等领域应用日广，并研究发展出RFI 、VARTM 、SCRIMP 、SPRINT等多种分支，满足不同领域的应用需求。

　　16.压缩模塑法

　　主要用于热固性塑料制品的生产。成型经过加热使其熔化，加压冲模，再经过加热交联固化，脱模后既得制品。

　　17.挤压成型

　　是用冲头或凸模对放置在凹模中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于模具的型孔或凹凸模形状的制件的一种压力加工方法。挤压时，坯料产生三向压应力，即使是塑性较低的坯料，也可被挤压成形。

　　18. 3D打印

　　(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

　　19.热成型

　　是一种将热塑性塑料片材加工成各种制品的较特殊的塑料加工方法。将热塑性塑料片材加工成各种制品的一种较特殊的塑料加工方法。片材夹在框架上加热到软化状态，在外力作用下，使其紧贴模具的型面，以取得与型面相仿的形状。冷却定型后，经修整即成制品。