塑料加工

内容

1)加工热塑性塑料
1.1多孔膜
 1.2挤压吹塑
 1.3挤压型材和板材
 1.4注射吹塑
 1.5注塑
 1.6注射成型(气体辅助)
1.7注射拉伸吹塑
 1.8插入成型
 1.9塑料加工
 1.10模压膨胀聚丙烯(EPP)
1.11模压发泡聚苯乙烯(EPS)
1.12冷却过程
 1.13旋转模塑
 1.131旋转模塑（材料）
1.14结构泡沫
 1.15热成型
 1.16真空成型
 1.17其他挤压工艺

2)处理热固性材料
2.1拉挤成型
 2.2树脂传递成型
 2.3 SMC / DMC模制
 2.4其他GRP成型技术

3）二次制造工艺
3.1焊接
 3.2热塑性制造

 4)预处理技术
4.1聚合物干燥
 4.2混合和加药

5)回收

塑料工业中的静态控制问题

7)工艺成本核算指南

1)加工热塑性塑料

1.1多孔膜

概述:
这一过程包括通过圆形模具挤压塑料，然后进行“气泡式”膨胀。

使用的典型材料：
主要是聚乙烯(HDPE, LDPE和LLDPE)，但许多其他材料可以与这些树脂共混或作为单层多层膜结构。这些包括PP, PA和EVOH

典型的产品:
工业包装（例如收缩膜、拉伸膜、袋膜或容器衬垫）、消费品包装（例如冷冻产品包装膜、运输包装收缩膜、食品包装膜、包装袋或成型、填充和密封包装膜）、层压膜（例如，用于包装牛奶或咖啡的铝或纸层压）、阻隔膜、医疗产品包装膜、农用膜（例如温室膜、作物压榨膜、青贮膜、青贮拉伸膜）。

1.2挤压吹塑

概述
吹塑成型机是基于一个标准的挤出机筒和螺杆组件来塑化聚合物。熔化的聚合物被引导通过一个直角，并通过一个模具，形成一个空心(通常是圆形)管段，称为parison。

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使用的典型材料：
聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚氯乙烯（PVC）

典型的产品:
瓶子、容器、汽车油箱、排气管、洒水罐、船舷等

1.3挤压型材和板材

概述
随着注塑成型，塑料材料的Pro file挤出是一种广泛使用的成型塑料材料的方法。塑料原材料在加热的旋转螺丝的作用下熔化并移动。这是一个连续的过程，因此能够制造较长长度的产品。这是理想的应用，如管道和垫圈。然而，连续挤压通常被切割成应用长度

使用的典型材料：
高密度聚乙烯，聚氯乙烯和聚四氟乙烯填充聚氯乙烯

典型的产品:
陆地排水管道，动物喂养槽，电缆束，门密封，光扩散器，电气管道和电缆保护器，雨水管道和排水沟，Facia和Soffit部分，窗帘轨道，冰箱密封，边缘装饰，篷车窗户周围，花园围栏柱子和甲板，血滴管和导管管，浸染管，气体管道，采购产品水管，土壤管道和窗户，门和温室部分

1.4注射吹塑

概述
注射吹塑法用于生产大量的中空物体。主要应用于瓶子、罐子等容器。注射吹塑工艺生产的瓶子的视觉和尺寸质量优于挤出吹塑。该工艺是理想的窄口和宽口容器和生产完全完成没有闪光。

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使用的典型材料：
聚乙烯（低密度）LDPE（LLDPE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（高密度）HDPE）

典型的产品:
塑料瓶

1.5注塑

概述
注射成型(或用美式拼法“模塑”)和挤压是生产塑料制品的主要工艺之一。这是一个快速的过程，用于生产大量相同的产品，从高精度工程部件到一次性消费品。

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使用的典型材料：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(GPPS)

典型的产品:
采购产品电动工具外壳，电话听筒，电视柜，电子开关，dvd，汽车保险杠，汽车仪表板，电池外壳，注射器，药物吸入单位，一次性剃须刀，洗碗，Wheelie垃圾箱，板条箱/回收箱和瓶盖/闭

由:

1.6注射成型(气体辅助)

概述
在过去几年中，气体辅助成型或（气体辅助成型使用美国拼写或气体注射成型作为一个通用参考术语）的发展导致了注射成型部件制造方式的进步。该工艺可提高质量、缩短循环时间和降低部件重量。

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使用的典型材料：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯

典型的产品:
电动工具厂住房、电话

1.7注射拉伸吹塑

概述
注射拉伸吹塑用于生产高质量的容器。

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使用的典型材料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

典型的产品:
碳酸饮料和软饮料瓶、食用油容器、农药容器、健康和口腔卫生产品以及浴室和盥洗用品

概述
嵌件可以在模塑过程中合并，也可以作为模塑后操作插入。当作为模塑工艺的一部分合并时，插入件可以通过机器人辅助或工艺操作员加载。如果嵌件是作为模塑后操作使用的，则通常可以在模塑过程后的任何时间使用嵌件。在某些情况下，它们是作为一系列成型后操作的一部分插入的。这有助于将插入的实际成本降至最低。在决定何时应用插入时，必须牢记过程速度（和经济性）和过程重复的基本原理。允许循环时间随炮点的不同而变化不是一种好的做法；这可能会对质量产生不利影响

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由:

1.9塑料加工

如果指定了塑料部件且使用的数量不多，则加工该部件会更经济。

1.10模压膨胀聚丙烯(EPP)

概述
EPP是一种高度通用的闭孔珠状泡沫，提供了一系列独特的性能，包括杰出的能量吸收，多重冲击，隔热，浮力，水和化学耐，异常高的强度与重量比和100%的可回收性。EPP的制作密度由每升15克至200克不等，并经模压制成每升18克至260克不等的密度。单个珠被熔合成最终产品形式的蒸汽箱成型过程产生了一个强大和轻量级的形状。

由:

1.11模压发泡聚苯乙烯(EPS)

概述
膨胀聚苯乙烯(EPS)被用于生产许多应用。然而，它的主要应用是作为消费电子产品和白色家电的保护性包装。其优异的隔热性能和机械保护性能使其成为包装鱼类和其他食品的理想材料。EPS在园艺中也有作为种子盘的应用。膨胀聚苯乙烯包装的卓越的减震性确保了保护范围广泛的产品。

EPS工艺

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由:

1.12冷却过程

概述
塑料加工机械冷却或冷却的必要性主要与热塑性材料有关。在室温下，热塑性材料(聚丙烯、尼龙和PET等)均为固体。为了使它们成形，首先必须将它们加热到熔化的温度。当熔融时，它们可以被操纵(注射成型，挤压等)到一个新的形状。当它们形成新的形状时，必须冷却使其凝固。相当数量的热能必须从材料、模具和进行成形的机械中提取出来。

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1.13旋转模塑

概述
旋转模塑(通常称为旋转模塑或旋转模塑)是一种用于生产中空塑料产品的工艺。通过使用额外的模后操作，可以生产复杂的组件，使该过程能够有效地与其他模制和挤压做法竞争。

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旋转成型不同于其他加工方法，因为加热、熔化、成型和冷却阶段都是在聚合物放入模具后进行的，因此在成型过程中不施加外部压力。

这提供了以下优势:经济生产的大型产品，最小的设计约束，无应力产品，没有聚合物焊接线和相对较低的模具成本。

由:

1.131旋转模塑（材料）

概述

旋转模塑(美国sp.模塑)是一种非常通用的独特工艺，在可以生产的形状和产品方面几乎是无限的。

设计师和模具制造者正在突破极限，要求更多种类的材料来满足更具挑战性的应用。

材料的例子

由于该工艺要求材料受到比其他工艺(如注射和吹塑)更长的热循环，旋转成型材料需要一个增强的热稳定添加剂包，以防止氧化和材料性能的破坏。此外，提供的所有旋转模制等级都应包含UV稳定添加剂包，使其成为室外和室内应用的理想选择。因此，一般市场上可用于其他工艺的材料不应用于滚塑。

由于这些原因，以及由于全球范围内旋转成型工艺使用的低体积，可从热塑性塑料供应商获得的材料有限。

由:

1.14结构泡沫

概述
结构泡沫通常用来描述通过注射成型工艺制成的具有胞状芯的热塑性塑料注射成型组件。多孔塑料是一种外表面比内层密度大的塑料。模具的核心是蜂窝状的性质，密度比外部表面低。与非结构泡沫(紧凑型)成型相比，这种组合导致了高刚度比的成型。

结构性泡沫的过程

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由:

1.15热成型

概述
热成型与真空成型有着密切的相似之处，除了更多地利用空气压力和软化板材的塞辅助成型。该工艺始终是自动化的，并且比真空成型工艺实现更快的循环时间。这种方法只能加工热塑性塑料片。

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1.16真空成型

概述
热成型是加工塑料材料最古老和最常见的方法之一。真空成型产品无处不在，在我们的日常生活中扮演着重要的角色。这一过程包括将塑料片加热至变软，然后将其悬挂在模具上。用真空把薄片吸进模具。然后薄片从模具中弹出。在其先进的形式，真空成型工艺采用精密的气动，液压和热控制，从而使更高的生产速度和更详细的真空成型应用。

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由:

1.17其他挤压工艺

挤出流延膜
说明：从淤泥模具中，熔体被输送到辊或带上，以产生薄膜。
值得注意的点:在非常薄的薄膜上进行高光泽处理。

薄板/薄膜压延
说明：通过一系列辊子生产精密薄板/薄膜。
应用程序:地板用装饰板。防护板。拉伸缠绕膜。
值得注意的点:只适合长跑。

复合挤压/层压
说明：生产不同材料层的薄板。
应用程序:包装，冰箱门内衬，户外应用。
值得注意的点:资产负债表改善了资产平衡。

2)处理热固性材料

2.1拉挤成型

概述
拉挤过程开始于通过树脂浸渍系统拉/拉伸连续增强(粗纱或毡/粗纱)。每一种纤维都涂有特殊配方的树脂;这一过程是受控的，以确保纤维增强材料完全“湿脱”。然后将多余的树脂去除，以排出任何被困住的空气，并压缩纤维。

在进入加热模具之前，涂层纤维穿过预成型导轨，以对齐加强件并将零件预成型为所需形状。最终产品的形状和尺寸由模具横截面决定。仔细控制模具温度，以确保复合材料完全固化，反应速率由模具中的加热和冷却区控制。

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2.2树脂传递成型

概述
RTM是一种低压成型工艺，将混合树脂和催化剂注入一个包含纤维包或预成型件的封闭模具中。当树脂固化后，就可以打开模具并将成品部件取出。
广泛的树脂系统可以使用，包括聚酯，乙烯酯，环氧，酚醛和甲基丙烯酸甲酯等，结合颜料和填料，包括三水合铝和碳酸钙，如果需要。

树脂转移成型法

纤维包可以是玻璃，碳，arimid，或这些的组合。通常有很多不同的重量和样式。

2.3 SMC / DMC模制

概述
材料是如何制成的DMC和BMC
DMC/BMC化合物的生产是一个间歇过程。配料、短切玻璃纤维、树脂、矿物填料、催化剂和脱模DMC导管盒剂装入专用混合器中。混合器的输出为植绒形式，随后在绳式挤出中挤出。

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SMC
SMC的制造是连续的在线过程。材料用塑料薄膜护套。制备糊状物，其包含树脂，苯乙烯，热活化催化剂，惰性填料，脱模剂和增稠剂。糊状物均匀地分布在底部膜上的SMC接线盒上。切碎的玻璃纤维随机沉积在糊状物上。引入顶部膜并将夹层轧制成预定厚度。将片材成熟48小时。

2.4其他GRP成型技术

手放置/喷雾放置
通常包括用液体聚酯混合物浸渍玻璃纤维垫。手工铺层是一种通过在定义零件几何图形的工具或模具上连续层手动应用复合材料来生产复合结构的方法。喷涂层积基本上是该工艺的一种变体，涉及将材料喷涂到模具中。可加入“凝胶涂层”，在模具侧提供良好的表面。

压缩成型
压缩成型可能是下一个最常见的热固性成型技术。混合物或混合物被放置在模具中，并在蒸汽加热的压力机的压板中加压加热。当反应完成时，产物冷却并喷射出来。压缩成型是批量成型，而不是连续成型。压模材料通常以“预浸料”的形式装到带有平压板的大型压力机中。加热和加压使混合物发生反应并将其转化为成品。这种技术用于大型模具和一些薄板产品。与压缩成型一样，这是一个相当缓慢的过程。

模塑成型工艺
熔融树脂通过压力从熔池转移到模具中，模具的温度高于树脂的熔点。这种较高的温度对于填充具有高流动长度、高壁厚比的模具以及允许收缩补偿非常重要。

拉挤
拉挤是一种连续工艺，用于制造具有恒定横截面的杆、管和结构形状的复合材料。钢筋通过树脂浸渍槽后，通过成型模拉伸，以形成所需的横截面；固化发生在层压板离开横截面之前。

纤维缠绕
是一种连续、自动化的制造方法，具有高度自动化和可重复性，材料成本相对较低。一种称为芯轴的长圆柱形工具水平悬挂在端部支架之间，而“头”——纤维应用仪器——在芯轴沿水平轴旋转时沿芯轴长度来回移动，将纤维按预定配置放置在工具上。在大多数应用中，纤维缠绕设备在纤维材料接触芯轴之前通过树脂“浴”。这被称为“湿缠绕”。Towpreg（预浸渍树脂的连续纤维）也可以缠绕，无需现场树脂浴。在一个稍微不同的过程中，纤维在没有树脂的情况下缠绕（“干缠绕”）。然后去除干燥形状，并在另一模塑工艺中用作预成型件，如树脂转移模塑（RTM）。

反应注射成型
这些方法生产在模塑过程中通过反应制成的聚合物，如聚酰胺(热塑性塑料)或聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂和酚醛(热固性塑料)。RIM可以使用注射或转移成型。

注塑
热固性塑料的注射成型基本上与热塑性塑料相同，经过修改以避免塑料在机器中硬化。所使用的材料被广泛称为面团或散装模塑化合物（DMC或BMC）。以片状形式，它们被称为片状模塑化合物（SMC），应用包括电气开关和保险丝盒、家用电气设备、微波容器和餐具。它还用于商用机器外壳、燃气和电表外壳以及碟形天线。

3)二次加工/精加工

3.1焊接

概述
塑料产品不可能总是一块制造出来的。设计和加工限制有时会使将产品作为两个或多个部件进行加工更加经济和/或有利。后成型的零件连接提供了一种手段，实现了最终解决方案，哪种方法?哪种连接方法的选择最终取决于零件的材料、几何形状和尺寸、加工能力、体积和所需的循环时间。资本成本等其他考虑因素也将影响这一选择。

应用程序:
设计和加工约束有时使将产品加工成两个或多个零件更加经济和/或有利。零件的模塑后连接提供了实现最终解决方案的方法。