第一章 塑胶材料加工方式的选择

发布日期:[09-01-25 19:50:06] 浏览人次:[]

塑料产品之好坏与材料选择及加工方式之迥异而有极大之关系。对于任何欲制之塑品,其步骤为先决定何种材料能够达到其所须之物性,再来则为选择最适切与最经济的加工方式,最后则视产量之多寡而决定设备。

1-1 塑料材料之选择

在大约探讨了塑料材料的基本物性,以下将做更深入的分析。下面所列之各表乃是依据标准方法制成试片所测得之数据,与实际生产所制出的成品性质仍有相当大之差距,但做为不同等级材料性质之比较已足矣。下表1-1为一般常见塑料机械性质之比较。

表1-2则为塑料拉伸强度之范围,表1-3为抗冲击强度之范围。

表1-4及表1-5,则为塑料之其它性质。参考以上各表,即大约可知塑品用何种材料可达到其用途之所须性质要求。

一般而言加了玻纤后,可增加拉伸力、减少拉伸量、抗磨耗力降低、挠曲力增高、热变形温度增加、热膨胀降低及较不透明,而耐冲击力则不一定。但是硬度(除非高填充)、电气性质、抗化学性及抗天候性则甚无影响。 表1-6则为一般材料之机械性质之定性趋势表。 若是依各种用途来分,所使用之塑料大概可列表如1-7所示。

1-2 塑料加工方式之选择

塑料之加工方式五花八门,随着材料及成品而有极大之差异。以下对一般常见的加工方式,作一番简介:

1. 射出成形(injection molding) 在所有之塑料加工成形方法上,射出成形最为被广泛使用。其法为热塑性塑料或热固性塑料导入于射出成形机的加热筒中,俟其完全熔融后,藉由柱塞或螺杆之压力,产生热能及摩擦热能,将其注入于闭合模具之模穴中,固化后,再开启模具取出成品。此种加工技术因材料、机械设计及制 品要求而衍生出其它之方法,如预嵌入金属零件之插件成形、多色及混色的射出成形,结构发泡的射出成形、气体辅助射出成形(gas assisted injection molding)、共射出成形(coinjection)、射出中空成形及利用液态单体或液态预聚合物为原料之反应射出成形(RIM)等方法。

2. 押出加工(extrusion) 将热塑性材料于押出机中加热、加压,再用螺杆予以押出,押出品之断面形状依模头而定,可为棒状、管状、平版状、异形状等等。其它如吹膜押出、押出中空成形、压延加工,押出涂装及混炼切粒等皆在前半段应用押出机,现今流行的趋势是共押出加工(coextrusion),制成多层高功能 的制品。

3. 压缩成形(compression molding) 此为热固性塑料成形法之一种,先将热固性树脂预热后,置于开放的模穴内,闭模后施以热及压力,直至材料硬化为止。酚醛树脂,美耐皿树脂及尿素甲醛等树脂常用此法成形,所制之成品为:家电制品外壳、零件、齿轮、家具餐具等。

4. 中空成形(blow molding) 其法为先将热塑性塑料由押出机之模头押出,使成为薄管,此称为型胚(parison),再闭合模具,吹气而后成形。此法之应用已愈来愈广泛,如汽车业,所用之材料也由传统之PE、PP、PVC、PET等,走向高性能的工程塑料。其优点为制造大形品方便及一次成形,缺点则为塑品之各部份肉厚 不易控制。

5. 回转成形(rotational molding) 将常温粉状或液状之成形材料注入于回转模具中,利用加热及离心力使树脂均匀布满于模壁面,冷却后即可得中空之成形品。此法最适当做大型物品之成形,缺点则为肉厚较难控制。

6. 吹膜押出(blown film estursion) 一般制造薄膜之方式有二:(a)T模法(T-die method)。 (b)环模法(ring-die method)。 (a) T模法为平膜押出,制成之薄膜厚度较环模法制造的来的均匀。由于引取方向之拉力较大,使得纵向强度较横向强度大的多,故很多已用双轴延伸的方法来制膜。 (b) 吹膜押出是采用环模法的操作方式,押出之熔胶经环形模,用空气吹成管膜,再予冷却即成胶膜。聚烯烃类之塑料常

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