2015年我国工程塑料加工技术进展
工 程 塑 料 应 用
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
第44卷，第5期2016年5月
V ol.44，No.5May. 2016
116
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.05.028
2015年我国工程塑料加工技术进展
吕召胜，谈桂春，赵志鸿，栾维涛
(《工程塑料应用》杂志社，济南 250031)
摘要：根据2015年国内公开发表有关工程塑料加工技术的文献，从成型加工工艺与技术、设备、模具设计及二次加工等方面综述了我国工程塑料加工技术的进展。
关键词：工程塑料；加工技术；注塑；挤出；设备；模具；模拟
中图分类号：TQ322 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2016)05-0116-010
Advance in Processing Technology of Engineering Plastics of China in 2015
Lyu Zhaosheng ， Tan Guichun ， Zhao Zhihong ， Luan Weitao
(The Magazine House of EPA ， Jinan 250031， China)
Abstract ：On the basis of domestic literatures in China in 2015，the advance in processing technology of engineering plastics in the respects of processing technology ，processing equipment ，mould design and finishing is summarized.
Keywords ：engineering plastic ；processing technology ；injection ，extrusion ；machinery ；mould ；simulation 根据2015年国内主要塑料类期刊发表的有关工程塑料加工技术的文献，笔者从塑料材料加工和塑料制品成型及其设备与模具等方面进行汇总，以飨读者。1 成型加工工艺及技术研究1．1 塑料材料加工技术研究
PE–HD ／PE–LD 振动挤出预测模型 顺德职业技术学院等[1]基于BP 人工神经网络，研究高密度聚乙烯(PE–HD)、低密度聚乙烯(PE–LD)材料的振动挤出加工过程。结果表明，基于BP 神经网络模型能很好地预测聚合物挤出加工特性参数，所建网络具有精确、高速、自适应等特点。
超声振动辅助挤出PA6 中北大学[2]在尼龙(PA)6的熔融挤出过程中引入超声振动外场，研究超声振动对PA6性能的影响。结果表明，引入超声外场后，PA6的结晶度提高，热力学稳定的α晶型所占比例提高；特性黏度和粘均分子量降低，熔体黏度降低；力学性能基本保持不变。
叠加振动剪切加工PE–LLD 浙江大学等[3]从聚合物流动性角度分析了叠加振动剪切与普通振动剪切的区别。通过对比实验发现，相比普通振动剪切加工试样，叠加振动剪切加工的线型低密度聚乙烯(PE–LLD)具有更加完善的结晶过程，结晶度提高至43．5%，同时，拉伸强度和拉伸弹性模量分别提高了11%和12．6%。
PVC 微纳层叠挤出技术研究 北京化工大学[4]自主发明设计了一种微纳层叠装置，利用其在挤出过程中对聚合物熔体产生的持续剪切作用，制备了1层、9层、81层3种具有不同层数的聚氯乙烯(PVC)片材，发现沿挤出方向9层、
81层试样的取向度比1层试样分别提高了9.82%，15.08%；9层、81层试样的相对结晶度比1层试样分别提高了4%，5.9%；挤出方向拉伸强度分别提高了11.15%，26.16%。
螺杆构型对PA6／PE–LD 共混体系性能的影响 北京化工大学[5]在啮合同向双螺杆挤出机中，研究了熔体输送段分布混合元件和分散混合元件先后布置、交错／集中布置以及不同元件相同布置方式对PA6／PE–LD 共混体系性能的影响。结果表明，混合元件交错布置的螺杆构型混合能力优于混合元件集中布置的螺杆构型的混合能力；交错布置的螺杆构型获得的共混体系力学性能也优于混合元件集中布置的螺杆构型获得的共混体系的力学性能。
螺杆构型对反应挤出制备PE–HD ／PA6原位合金的影响 福建工程学院[6]以己内酰胺(CL)，PE–HD ，马来酸酐接枝PE–HD (PE–HD-g-MAH)为主要原料，采用反应挤出法制备PE–HD ／PA6原位合金，研究螺杆构型对PE–HD ／PA6原位合金制备的影响。研究发现，停留时间长的螺杆构型，其对应的原位合金中CL 单体转化率较高；在3种螺杆构型中，带有大导程拉伸元件的螺杆，所制备的原位合金中分散相PA6的粒径最小。
同向非对称双螺杆挤出PE–HD ／PS 共混体系沿程混合表征 广东轻工职业技术学院等[7]借助PE–HD ／聚苯乙烯(PS)共混体系，对同向非对称双螺杆挤出机螺槽充满程度以及螺杆输送机理做出简要分析，对挤出过程沿程混合相形态
联系人：吕召胜收稿日期：2016-04-15
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及分散相粒径统计分析表征。结果表明，同向非对称双螺杆挤出机中双头螺槽填充率高于单头，物料完全熔融后，粒径变化较小，而在同一径向长度，单头螺槽内分散相粒径略小于双头螺槽，并对这一现象进行了初步分析。
PLA用单螺杆挤出机熔体输送段数值模拟研究北京工商大学等[8]运用Polyflow分别对聚乳酸(PLA)用3种不同结构类型单螺杆挤出机熔体输送段进行模拟。结果表明，在相同工艺条件下，普通型单螺杆和菠萝型单螺杆熔体轴向速度波动较大，且产生局部回流区域，不利于熔体输送；菠萝型螺杆产生的流场速度和熔体黏度较高，使得物料在流场中受到更高的剪切速率，因此挤出产物的分散混合性能更好。
挤出工艺条件对β成核剂改性PP–R的影响大连理工大学[9]研究了不同挤出工艺条件下N，N′-二环己基对苯二甲酰胺(DCHT)对无规共聚聚丙烯(PP–R)β成核效果的影响。结果表明，加入质量分数为0.15%的DCHT会诱导PP–R中部分α晶转变成β晶；最优工艺条件为单螺杆挤出机料筒温度250℃、螺杆转速120 r／min，或双螺杆挤出机料筒温度230℃、螺杆转速170 r／min，此时改性PP–R的β晶相对含量达45.0%以上。
PP／LGF复合材料的注塑研究河南工业大学等[10]采用挤出熔融浸渍工艺制备了长度为12 mm的长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)粒料(LGF质量分数30%)，然后经注塑制备了PP／LGF复合材料试样。首先对现有注塑机的喷嘴和止逆装置进行了优化，同时在挤出过程中使用张紧轮对LGF施加预张力。在此基础上，发现适当提高螺杆转速可提高LGF的分散性，并能保持一定的三维骨架结构，从而提高试样的力学性能。
欠注成型工艺对PP微孔发泡材料发泡行为的影响贵州大学[11]采用欠注注塑发泡成型工艺，通过控制浇注时间制备了PP微孔发泡材料。研究发现，当浇注时间为1.6 s和1.8 s时PP发泡行为较理想，其泡孔平均直径分别为34，50 μm，泡孔密度分别达到3.0×105，2.8×105个／cm3。熔体温度为180℃时，PP发泡行为较理想。
超临界N2注塑PP微孔发泡试样现代汽车零部件技术湖北省重点实验室等[12]通过仿真分析得到超临界N2注射成型PP微孔发泡试样的泡孔结构与拉伸性能之间的关联机制，即泡孔尺寸与拉伸性能呈反比关系；然后利用控制变量法进行PP微孔发泡试样的超临界N2注射成型实验。结果表明，在保持较短的注气时间和较高的注射速率下，通过调整注射温度可获得泡孔尺寸小、密度高且拉伸性能好的PP微孔发泡试样。
超临界CO2微孔发泡PE–LLD／PE–UHMW共混物宁波大学[13]研究了PE–LLD／超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混物的超临界CO2微孔发泡行为，发现随着发泡温度的升高，PE–LLD样品的泡孔结构会发生塌陷现象，而加入少量PE–UHMW可以提高基体的黏度，起到支撑孔壁防止塌陷的作用，并最终得到均匀的开孔结构。另一方面，当温度一定时，饱和压力升高可以降低孔径并且得到开孔形貌的泡孔结构。
EP／GF复合材料VIPR成型工艺山西省高分子复合材料工程技术研究中心等[14]以GF为增强材料，环氧树脂(EP)为基体，采用一种对真空辅助树脂传递模塑(V ARTM)工艺的改进型成型工艺——真空室辅助V ARTM(VIPR)工艺制备了EP／GF复合材料。VIPR工艺是在V ARTM工艺的基础上附加了一个真空室，以增大纤维预成型体的渗透率。结果发现，存在附加真空室的情况下，树脂在纤维间的渗透率更高，最终得到的复合材料的力学性能更加优异。并且发现，附加真空室压强为50 kPa时，渗透率达到最大值，附加真空室的压强为30 kPa时综合力学能最佳。
单个聚合物颗粒在剪切流场中熔融模型的建立华东理工大学[15]采用FLUENT的VOF界面追踪方法模拟了聚合物颗粒在简单剪切流场下的变形、熔融和流动行为。利用PP颗粒在PE–HD熔体中的动态可视化实验进行验证，初步探讨了简单剪切流场下聚合物颗粒的熔融机理。从理论上建立了单个聚合物粒子在剪切流场中的熔融模型，得到了熔融时间与剪切速率之间的关系，对后续聚合物成型加工研究具有指导意义。
1．2 塑料制品成型工艺研究
PE–UHMW异型材挤出成型有限元模拟与实验山东科技大学[16]根据生产需求，设计了3字形PE–UHMW异型材挤出成型流道，并建立了该异型材挤出成型有限元模型，应用有限元软件Polyflow对挤出流道内的熔体流动情况进行了有限元模拟。结果表明，当模具压缩比与压缩角分别为2.5和25°、壁面滑移系数为5×106情况下，可获得较好的压力与速度分布，应用优化后的挤出模具制备了合格的PE–UHMW异型材。
旋转挤出制备具有偏离轴向杂化串晶结构的PP管四川大学[17]针对传统挤出加工PP管环向强度差的问题，将成核剂自成纤及旋转挤出技术引入PP管加工，利用稀土类β型成核剂WBG独特的自组装行为在PP管挤出过程中形成纤维结构并诱导β晶在纤维表面附生生长，通过芯棒旋转调控自成纤成核剂偏离轴向排列。采用该方法制备的PP管环向强度可达33.9 MPa，较传统挤出PP管的19.4 MPa提高了74.7%。
PE热收缩片材挤出拉伸一次成型工艺研究西北核技术研究所[18]利用高分子材料“取向—解取向”原理，实现
工程塑料应用2016年，第44卷，第5期118
了PE片材挤出拉伸一次成型。研究发现，提高拉伸率，降低拉伸距离均可提高片材收缩率，提高辊筒温度、拉伸速度，能小幅增加收缩率；在辊筒温度60℃、拉伸率45%、辊筒距离1.5 mm、拉伸速度2.4 m／min情况下，PE片材收缩率可达78% (10 min，120℃)。
一种聚合物表面微结构平板热压印连续成型的方法北京化工大学[19]提出1种聚合物表面微结构平板热压印连续成型方法，该方法是将聚合物基片从挤出机挤出后，通过两辊对基片进行初步压平定型，再利用表面快速加热装置对聚合物表面进行快速加热，使聚合物表面温度迅速高于其熔融温度使其熔融，然后进入联动式平板热压印，设备压印制备出具有表面微结构聚合物片材。该方法的主要特点是将聚合物挤出成型设备和微结构平板热压印设备实现联动，一步法实现平板热压印聚合物表面微结构的连续成型。
圆管件溢流法流体辅助注塑实验分析华东交通大学[20]基于自行构建的流体辅助注塑实验平台，对圆管件的溢流法气体辅助注塑(GAIM)和水辅助注塑(WAIM)进行了实验研究。实验发现，WAIM圆管件内壁光滑，而GAIM圆管件的内壁面存在“发泡”倾向，型腔截面越大，发泡越严重；与GAIM圆管件相比，WAIM圆管件的残留壁厚存在较明显的波动；溢流口截面相对型腔截面的突然变小对型腔末端的残留壁厚影响很大，应该流线过渡。
注塑工艺对ASA光泽的影响上海大众汽车有限公司等[21]采用双螺杆挤出机加入消光剂等助剂制备了不同光泽的高耐候丙烯腈–苯乙烯–丙烯酸酯塑料(ASA)。研究结果显示，在合理的注塑加工范围内，适当地提高注塑温度、模具温度和保压压力，以及适当地延长保压时间可以获得低光泽效果优异的注塑件。
手机壳体注射成型困气缺陷的消除方法梧州学院等[22]以注塑制品手机壳体为例，针对困气缺陷，利用Moldflow 模拟熔体流动和熔接痕的形成机理，分析导致困气缺陷的原因。从模具和制品结构入手，提出前模增加排气镶块、修改制品料厚、困气区域增加浇口、增加辅助浇口等4种消除困气缺陷的解决方案。通过对比分析，增加一个辅助浇口，将熔体汇聚位置转移到易排气的反插骨位置是优选方案，经过试模生产，较好地消除了困气缺陷，提高了制品质量。
基于KPCA与MPSO–BP注射成型工艺参数优化包头职业技术学院等[23]提出一种融合核主元分析方法(KPCA)与改进粒子群算法优化BP神经网络的成型工艺参数优化方法。首先，对正交实验数据作为训练样本的工艺参数利用核主元分析方法进行降维、拨冗余，约减网络结构；其次，改进粒子群算法中粒子速度与位置更新策略并优化BP 算法的权值和阈值，从而构建了工艺参数预测模型。在此基础上，实现粒子群算法寻优最佳的注射成型工艺参数。该方法能够更快、更好地获得注射成型中的工艺参数，且以此工艺参数进行实验，塑料件的翘曲变形量、收缩率均较小。
基于EBF神经网络和粒子群算法的注射成型优化设计天津大学[24]基于拉丁超立方设计建立了椭球基(EBF)神经网络模型描述注塑工艺参数与翘曲值间的函数关系，将EBF神经网络模型与Kriging模型对比，说明EBF神经网络模型可以准确地描述注塑工艺参数与翘曲值之间的函数关系，并结合多目标粒子群算法对工艺参数进行优化，并与邻域培植遗传算法优化结果对比，说明多目标粒子群算法的优点。结果表明，基于EBF神经网络模型和粒子群优化算法可以使塑料出水管翘曲值减小11．64%，同时使保压时间和冷却时间总和减小了2．13 s，从而在出水管批量生产过程中减少了生产时间。
基于卷积神经网络的注塑制品短射缺陷识别华中科技大学[25]以注塑制品的常见短射缺陷为研究对象，提出一种基于卷积神经网络算法的识别方法，克服了现有缺陷识别算法需手动提取特征、需要启发式方法的缺点。方法对传统卷积神经网络结构进行了大量改进，并优化网络参数，降低其算法消耗的时间。实验数据表明，网络对短射缺陷的识别率达到99．4%。另外，与BP神经网络进行比较，从实验可以看出方法识别率明显优于BP神经网络，具有很好的应用前景。
注射压缩成型工艺参数对厚壁PC制件厚度的影响北京航空材料研究院[26]考察了不同注射压缩成型工艺参数(两点间距、压缩速率和压缩行程)对聚碳酸酯(PC)平板制件厚度偏差及厚度分布的影响。结果表明，PC平板厚度随两点间距和压缩速率的增大而减小，两点间距和压缩速率是控制厚度精度的主导因素，而压缩行程对厚度影响较小。同时，研究结果表明，所有的PC平板均是上薄下厚的分布趋势，且不同的压缩工艺仅对厚度值大小有影响，而对PC 制件的厚度分布趋势没有影响。
超声外场对微模具型腔填充性能的影响大连理工大学[27]针对微模具型腔填充困难问题，以细胞培养皿微型制件为对象，设计制造了具有抽真空排气和超声振动功能的微注塑模具。研究发现，当改变熔体温度时，施加超声振动比不加超声使PE–HD材料的微型腔填充率平均提高了10.14%，PP材料平均提高了6.28%。而工艺参数一定时，将超声功率增加到300 W，PE–HD材料的微型腔填充率提高了10.12%，PP材料提高了4.98%。
超声振动对GF增强PP复合材料注射成型特性的影响大连理工大学[28]利用自行开发的超声辅助可视化注射成型实验装置对不同含量的GF增强PP复合材料进行了超声外场作用下的可视化实验。结果表明，在纤维含量较低时，
119吕召胜，等：2015年我国工程塑料加工技术进展
超声振动对基体材料微观形态的作用为影响复合材料充填流动性及纤维取向的主因；在纤维含量较高时，超声振动对纤维的作用为影响复合材料充填流动性及纤维取向的主因。
非球面透镜注射压缩成型多级注射参数研究大连理工大学[29]结合非球面透镜的几何特征和光学要求确定了多级注射速度分布特征，并根据传统注塑成型熔体流动经验得出了多级注射速度转化位置理论值，然后通过短射试验优化了注射压缩成型过程中的多级注射参数。最后通过对比制品分级的理论值与实际值之间的差别，对厚壁光学元件注射压缩成型实验的结果进行了总结。
PS粉末SLS快速成型收缩率实验研究中北大学等[30]为了得到PS粉末的选择性激光烧结(SLS)快速成型最佳工艺参数，采用正交试验方法，结合SLS试验，分析影响烧结试样尺寸精度的4个主要因素，得到最佳工艺参数为：激光功率44 W、扫描速度1 900 mm／s、铺粉层厚0.23 mm、预热温度70℃。此最佳工艺水平方向修正系数为1.004 9，竖直方向修正系数为1.005 0。在最佳工艺参数下烧结的修正尺寸后的试样满足精度要求。
基于CFD的流延膜冷却效率研究华南理工大学[31]以平行流道流延辊为研究对象，利用计算流体动力学软件对流延膜在流延辊上的冷却过程进行数值模拟，得到了不同流延膜厚度和流延辊转速条件下流延膜的温度场。结果表明，流延膜的冷却速率随流延膜厚度的增加而降低，流延膜的冷却效率和宽度方向上的温度分布均匀性随流延膜厚度的减小而提高。流延膜的冷却速率随流延辊转速的升高而降低，流延膜的冷却效率和宽度方向上温度分布的均匀性随流延辊转速的降低而提高。
熔体拉伸PE–HD和PE–LLD薄膜的制备上海工程技术大学等[32]以PE–HD和PE–LLD树脂为原料，采用转矩流变仪，借助熔体拉伸法制备了具有取向结构的PE–HD膜和PE–LLD膜。研究发现，熔体拉伸速率越高，PE–HD膜和PE–LLD膜的相对取向度越高，快速拉伸PE–HD膜和PE—LLD膜的相对取向度分别为2．043和1．556；随熔体拉伸速率的提高，PE–HD膜和PE–LLD膜的拉伸屈服应力和拉伸弹性模量提高，断裂伸长率降低。
丙烯-1-丁烯共聚BOPP结构及其薄膜拉伸工艺中国石油化工股份有限公司北京化工研究院塑料加工研究开发中心[33]选取一种丙烯-1-丁烯共聚双向拉伸PP (BOPP)原料进行了薄膜双向拉伸加工实验。研究表明，所采用的丙烯-1-丁烯共聚BOPP原料的拉伸成膜性好，拉伸工艺可调节范围宽。拉伸温度较高时薄膜的雾度升高，力学性能降低；而拉伸温度较低时，薄膜易出现拉伸不均匀的情况。此外，BOPP中丙烯-1-丁烯共聚结构的存在降低了薄膜结晶度，使得薄膜的光学性能较好。
等规PP的口模可拉性四川大学[34]采用口模拉伸技术成功制备了实际拉伸比达16以上的等规PP自增强线材。研究结果表明，提高拉伸温度或减小名义拉伸比，可拉伸速度均提高，对于名义拉伸比为3和5的口模，当拉伸温度分别提高至115℃和150℃时，拉伸速度可达到装置极限拉伸速度22 000 mm／min；实际拉伸比随名义拉伸比的提高而增大；当拉伸温度小于115℃时，实际拉伸比随拉伸速度的提高而增大，当拉伸温度达115℃以后，提高拉伸速度，实际拉伸比则增大到一定值后趋于稳定。
基于GA–SVM塑料热压成型优化预测 中国石化扬子石油化工有限公司[35]通过已有试验数据，建立起遗传算法–支持向量机(GA–SVM)塑料热压成型模型。试验表明，该模型实现了对塑料热压成型的智能优化预测；这种方法在塑料生产控制中具有广阔的应用前景。
环境温度对3D打印成型精度的影响中国石油化工股份有限公司北京化工研究院[36]通过打印实验研究了在熔融沉积成型(FDM)工艺3D打印成型过程中，环境温度对成型制品成型精度的影响，并对原料性能、制品收缩率和翘曲率开展了研究。结果表明，环境温度越高，制品的翘曲率越低，即制品成型精度越高。
连续GF增强PP层合板铺放成型工艺华东理工大学等[37]以自制的连续GF增强PP预浸带为原料，通过铺放成型工艺制备层合板材。研究结果表明，在压力辊压力0．15 MPa、热风枪工作温度229℃、压力辊内导热油温度100℃、铺放平台底板温度95℃的最优工艺条件下，板材的层间剪切强度(ILSS)达到21．54 MPa，空隙率为1.23%。
复合材料管道连续编织–缠绕–拉挤工艺哈尔滨理工大学等[38]通过分析拉挤前后复合材料管道的几何结构，得出编织层纱束与缠绕层纱束在经过拉挤成型模具前后线型的变化关系，给出满足制品各层纤维均匀受力的编织–缠绕–拉挤工艺的线型设计要求；分别设计缠绕线型和编织线型；按设计的线型试制多种规格的复合材料管道，通过对比分析理论纱柬角度与实际测量值，发现同一直径的管道，编织角的误差小于缠绕角的误差，两者均控制在1．5°以内，角度误差率均小于3%，且误差均随管道厚度的增大而减小，管道直径越大，编织角与缠绕角越接近实际值。
PVC板料渐进成形润滑方式研究青岛理工大学[39]采用数控渐进成形工艺，利用高速转动工具头与PVC板料间局部摩擦热以成形变角度圆锥制件，研究了皂液、40号机油、聚四氟乙烯脂、锂基高温润滑脂、水等5种不同润滑剂对PVC板料渐进成形性能的影响。结果表明，润滑剂对成形制件最大成形深度和最大成形角度的影响程度由大到小为：皂
工程塑料应用2016年，第44卷，第5期120
液＞40号机油＞聚四氟乙烯脂＞水＞锂基高温润滑脂。与其它润滑剂相比，皂液作润滑剂时PVC板料具有较好的渐进成形性能和表面质量。
基于分区独立温度控制的IMD膜片加热均匀性研究浙江工业大学[40]在通过研究红外辐射加热理论，并结合实验建立红外辐射加热仿真模型的基础上，运用Matlab对模内装饰技术(IMD)膜片温度场分布进行仿真分析，研究了加热板的温度及其与膜片间的高度、加热时间及加热板面积大小对膜片温度场分布的影响。通过分析恒温加热板加热下膜片温度场分布的状况，提出对加热板实施分区独立温度控制，从而改善膜片加热温度的均匀性，扩大其有效成型区域。
缝合泡沫夹芯结构复合材料V ARTM工艺中导流网铺放位置研究南昌大学等[41]对4种不同位置铺放导流网的缝合泡沫夹芯结构预成型体进行了V ARTM工艺树脂充填实验。对实验结果进行分析得出：预成型体中加入一层导流网可以使上、下层纤维面板中树脂完成充填时间间隔变小；导流网铺放在预成型体下层纤维面板上不但缩短了上、下层纤维面板中树脂完成充填时间间隔，而且下层纤维面板中树脂流动较一致，利于提高预成型体树脂充填质量。
基于模具预先补偿法的大幅面CFRP制件形状精度控制哈尔滨工业大学等[42]针对控制大幅面CFRP制件成型后的形状精度这一关键技术问题，在剪切层法预测变形的基础上提出了一种改进的剪切层变形模拟方法。基于变形模拟方法建立了一种大幅面CFRP制件形状精度控制方法，这一方法通过将模拟获得的变形不断补偿于初始模具型面来降低最终制件的变形。通过与实验数据的对比，证明了采用控制方法可以有效提高成型制件的精度，降低变形。
2 设备及其改进
大型双转子连续混炼机转子混炼段混合性能研究北京化工大学[43]对?450 mm大型双转子连续混炼机转子混炼段混合性能和力学性能进行研究。研究表明，转子啮合间隙对转子混合性能和力学性能影响最为显著，随着啮合间隙的增大，剪切应力、转子所受的轴向力和扭矩会逐渐下降；转子导程变化对转子力学性能的影响相对明显；转子正反段长度比不仅影响转子所承受的轴向力，而且还影响剪切应力分布，对转子所受扭矩影响不大。
双转子连续混炼机混沌型转子混合性能的研究华东理工大学[44]在提出一种新型混沌型转子结构的基础上，运用Polyflow软件对其混炼过程进行三维非牛顿等温模拟，并借助于粒子示踪法对物料所经历的流场特性进行统计学分析。结果表明，高混沌型转子的分布混合能力有较大的提高，同时保持着良好的分散混合能力；混沌型转子制备的复合材料力学性能优于经典转子；转子转速的提高可以增强混沌转子的分散及分布混合能力，适当的加料速率是保证取得较好混合效果的关键因素。
异向旋转锥形双螺杆三维造型方法研究北京化工大学[45]采用端面曲线旋转和模拟机加工法两种方式对锥形双螺杆进行造型。研究结果表明，两种造型方法均不产生干涉；前者通过对螺棱顶角计算方法进行改进后，不仅得到了与设计参数一致的法向螺棱宽度，还具有更均匀的螺棱侧隙，较适于仿真模拟计算的建模和轴向齿廓形状较简单的锥形双螺杆的造型，后者更适于构建轴向齿廓形状更加复杂的螺杆实体。
三螺杆挤出机熔体输送能力的评价北京化工大学[46]通过三螺杆挤出机模拟机对熔体替代料进行挤出实验，对三角形排列三螺杆挤出机、一字形排列三螺杆挤出机及双螺杆挤出机的熔体输送能力进行了系统评价。结果表明，三角形排列三螺杆挤出机熔体输送能力及能耗水平优于其它类型挤出机，且无量纲参数评价体系具有很高的可靠性和更广泛的适用性，可用于挤出加工设备的选择。
双螺杆挤出机筒结构参数优化设计与分析青岛科技大学[47]为解决SJ–150双螺杆挤出机机筒因热变形而引起的磨损问题，提出了新的结构设计方案。并利用Pro／E和ANSYS Workbench构建的协同仿真优化平台，对新方案的机筒结构进行了优化分析，确定了机筒流道最佳位置、流道孔径以及机筒壁厚的最优值。通过与原方案的对比，结果表明，改进后的方案机筒整体热变形减小了15．4%，有效地减轻了机筒与螺杆间的磨损。
规则自组织模糊PID注塑机料筒温度控制华中科技大学[48]针对模糊比例–积分–微分控制器(PID)控制注塑机料筒温度时存在规则库依赖于塑料种类、料筒结构，人为确定困难等问题，提出了一种规则自组织模糊PID控制方法，可对模糊控制规则自适应在线修正。试验结果表明，该方法与模糊PID相比，喷嘴温度超调从2．6℃减小到0．9℃，稳态偏差从±0．5℃减小到±0．4℃。
基于单神经元自适应PID控制的注塑机合模机构西南科技大学[49]设计了一个单神经元自适应PID控制器，使用AME Sim／Simulink联合仿真机制，建立了注塑机合模机构液压伺服系统的模型。由仿真结果看，与常规PID控制器相比，使用单神经元自适应PID控制器控制的系统有着更好的鲁棒性，系统获得了更好的环境适应性。
基于分段PID的注塑机料筒温度控制算法研究与仿真西南科技大学[50]为了提高注塑机料筒温度控制器的适用范围和控制精度，针对目前同一型号注塑机在不同生产环境和工况条件下，根据生产原料不同，最佳注射温度都需要调整，而单一固定参数PID温度控制器超调有时过大、稳态误差有时不符合注塑要求的情况，基于现场PID参数调试
121吕召胜，等：2015年我国工程塑料加工技术进展
人员的经验提出分段PID料筒温度的控制方法，并且基于LabVIEW与MATLAB混合编程技术，建立了仿真系统。通过仿真测试研究表明，分段PID料筒温度控制比固定参数PID控制适用性强，控制效果更好。
塑料注塑机五点斜排双曲肘合模系统特性研究顺德职业技术学院等[51]推导出高速精密塑料成型机双曲肘合模机构弹性动力学模型，利用实振型叠加法进行弹性动力分析(KED)／准静态分析(KES)；实测肘杆振动加速度信号，通过最小二乘法(LMS)消除趋势项、平滑处理和二次频域积分得到振动位移值，并与理论模型值作对比研究，证明了所建模型的合理性，为肘杆机构的优化设计提供了依据。
一种曲柄滑块浇注系统及其成型性能分析华中科技大学[52]分析了一种由曲柄滑块结构构成的全电动注塑机浇注系统，将该曲柄滑块浇注系统与滚珠丝杠浇注系统的成型性能进行了对比。结果表明，曲柄滑块浇注系统的注射和保压响应时间要优于滚珠丝杠浇注系统。但是由于曲柄滑块结构的特点，其响应过程具有强烈的非线性，亟待针对其结构特点优化相应的控制方法。
基于AMESim注塑机锁模回路的仿真分析山东理工大学[53]介绍了液压式注塑机合模装置及其特点。针对注塑机锁模回路需要高压来维持锁模稳定，设计了单作用增压缸式的高压锁模回路，在锁模完成后，采用了节流阀的泄压方式来避免压力突变。概述了注塑机增压锁模回路的工作原理，采用AMESim软件对该系统进行了仿真分析，得到了较为理想的结果，对实际锁模回路的设计具有参考作用。
全电动注塑机注塑压力荷重元标定新方法广东轻工职业技术学院等[54]针对目前全电动注塑机注塑压力荷重元标定方法存在的缺点，提出了一种新的标定方法。该方法采用一种新型喷嘴注塑压力测量系统，利用压电效应原理，通过无破坏磁性安装方式，并在压力测量单元外部加装加热圈，使喷嘴和测量单元之间形成熔体通道，以致熔体注塑压力在几乎没有损失的情况下作用在传感器上，从而获取较为准确的注塑压力值，实现对注塑压力荷重元的标定。
塑料振动加工与样品成型一体化试验机的研制浙江大学等[55]基于英国剑桥大学的多通道流变仪，研制了一款塑料振动加工与样品成型检测一体化试验机。该试验机将振动等物理场作用与模具成型相结合，集剪切、加压、振动以及样品加工成型检测功能于一体，可直接在线监测聚合物相转变过程并成型得到检测试样，可实现多种实验功能。该仪器可用于多元场量作用下聚合物体系及各类混合物的加工性能与工艺条件之间影响规律的研究。
大型压制模用高分子粉体履平机的研制株洲时代新材料科技股份有限公司等[56]采用蜗轮蜗杆同步结构实现大型压制模用高分子粉体履平机刮刀的精确调控，通过合理安排焊接顺序可避免主梁结构的焊接变形，实现调节机构的精密制造；利用有限元分析工具对样机模型进行结构优化。结果表明，结构优化后的机器质量明显减轻，完全满足设计要求和生产需要，在同行业具有很好的工程应用前景。
基于计算机视觉算法的塑料分拣系统湖南师范大学[57]提出了一种基于计算机视觉算法可同时分拣出塑料大小和颜色的系统，利用德国生产的彩色电荷耦合元件(CCD)摄像头进行塑料的图像采集，对采集图像进行灰度和边缘检测等处理后，引入二值化图像的面积和周长的计算方法，综合之后得出塑料的形状特征。在RGB(红绿蓝)颜色模式下对塑料的颜色进行检测，通过Canny边缘计算方法得到灰度图像中的中心坐标点，再确定目标塑料的坐标，所得的R，G，B值需换算为色度系中的r，g，b，才可以确定目标塑料的颜色。两种实验结果均可由计算机发送给分拣系统中的单片机分选执行，单片机根据需求将不合格的塑料准确剔除后还可分选出不同类别的塑料。
基于技术系统进化路线的塑料瓶回收器关键部件设计苏州工业职业技术学院等[58]基于技术系统进化理论设计了一种塑料瓶破碎刀具，满足了塑料瓶智能回收器的功能需求。利用技术系统进化理论的进化路线和进化树研究了塑料瓶破碎刀具的进化过程，选取物体分割进化路线为进化树树干，对各进化树枝进行进化和分析，最终确定引入智能、交互、网络系统的超系统方案为刀具的理想设计。
3 模具研究、设计及加工
塑料异型材挤出定型模冷却水路系统快速设计武汉理工大学[59]对塑料异型材挤出定型模冷却水路系统结构问题进行分析，在UG平台下，将分组设计思想和整体设计思想相结合，将冷却水路轨迹点线进行草图分组，分别获取不同水路草图组的标识，同时初步创建了多节挤出定型模的冷却水路系统；采用最小距离算法，对初步创建的冷却水路进行干涉检查；通过用户自定义对象的关联技术实现冷却水路轨迹点线与冷却水路的关联，实现冷却水路的同步修改。
塑料异型材挤出定型模CAD系统武汉理工大学[60]针对塑料异型材挤出定型模分型繁琐、孔多易干涉、定型板块重复性设计等问题，提出了整体式设计和参数化设计方案。设计了1套智能分型算法，自动创建分型片体，构建分型板块，当调用标准件时自动修改相应参数，智能加载。基于UG平台，以VC为开发工具，应用UG／Open二次开发技术和MFC技术，通过人机交互界面进行参数化设计，开发了塑料异型材挤出定型模CAD系统，规范了定型模设计流程，提高了定型模设计效率。
基于Imageware和UG技术的逆向曲面重构及模具设
工程塑料应用2016年，第44卷，第5期122
计方法浙江工业职业技术学院等[61]采用逆向辅助技术，对一款结构较为复杂的某制品进行快速而精确的模具设计，先利用三维激光扫描仪得到其点云数据，再使用Imageware 软件进行点云处理和曲面重构，然后在UG 软件中进行三维造型及相应的优化设计，最终以最合理的设计方法得到完整的模具图，用于后续的模具加工与生产。
基于压电动态成型的厚壁塑料件注射模结构设计常州工学院[62]为避免厚壁塑料件在注射成型中出现内部缩孔、表面凹陷等缺陷，以某塑料件为例，根据动态成型的原理设计了一副基于压电动态成型的注射模具。利用压电陶瓷的逆压电效应具有高频、振幅精确可调、振动能量大等特点，将叠堆式压电陶瓷致动器引入到该模具结构中，通过电场控制和弹簧的共同作用驱动振动型芯往复运动，以实现对型腔熔体的充填、保压和冷却过程进行动态控制。
轿车门拉手产品注塑模具脱模解决方案设计东莞职业技术学院等[63]针对轿车门拉手在模具设计中存在不同方向侧抽芯和带螺纹金属嵌件注塑等较难脱模的问题，通过机构设计将多个侧向抽芯机构变为一个双方向整体联动式侧向抽芯机构，并采用过渡嵌件的设计解决了铝合金螺丝嵌件脱模难的问题。
汽车油封盖内螺纹脱模机构及注塑模设计杭州职业技术学院等[64]介绍了一种圆盖状汽车油封盖产品的注塑模具结构设计，该产品内部设计有深牙内螺纹，为保证注塑后产品的顺利脱模，设计模具结构时，其螺纹型芯部分的设计采用了型芯块内缩式螺纹脱模机构设计，该脱模机构将型芯分割为六个下型芯分块，按其预定的内收距离大小分为两组，通过两组下型芯块在顶出时内收的速度和距离不同，在顶出结束时能实现两组下型芯块同时向中央收缩，但收缩距离不相等，因而相邻型芯块之间能产生运动间隙，使得各下型芯分块在水平面上都向中央靠拢，外侧面与产品脱离，从而实现产品脱模的目的。
自动脱螺纹注塑模液压马达脱螺纹与推板推出动作关系的工程分析顺德职业技术学院等[65]针对自动脱螺纹注塑模具中液压马达脱螺纹速度与弹簧驱动的推板推出速度可能存在不同步的问题，对液压马达脱螺纹动作规律进行了论述，对弹簧驱动的推板推出动作规律进行了运动学分析，通过对这两种动作规律的比较得出了一个结论，即在实际工程应用中选用的液压马达多为低速马达的情况下，液压马达轴向脱螺纹速度总是制约弹簧驱动的推板推出速度，从而实现了一种制约同步。
多种抽芯机构脱模的单筒望远镜镜体注塑模设计广东工业大学[66]分析了单筒望远镜镜体塑料件的结构工艺性，基于UG软件进行了模具整体结构的设计，确定了模具的型腔布置及浇注系统形式，完成了侧向斜导柱外抽芯机构、分段式内螺纹的内滑块抽芯机构、全牙内螺纹的旋转脱内螺纹机构及定距分型拉紧机构的设计，阐述了模具的工作过程。模具结构新颖合理，生产效率高，对类似塑料件的模具结构有一定的示范借鉴作用。
基于3D打印的随形冷却水道注塑模具设计华南理工大学[67]以某机床冷却水泵叶轮塑料件的注塑模具为研究对象，采用不同的方案进行随形冷却水道的设计，利用M0ldflow软件进行模流分析，选出冷却效果最优的冷却方案，并根据所确定的冷却方案进行随形冷却水道和型腔镶件的设计；然后利用3D打印中的选择性激光熔化技术进行加工制造，得到随形冷却水道与型腔一体的模具镶件；最后完成整个模具的装配，并注射成型出合格的叶轮塑料件。
一种饮料机分流瓶盖注塑模三次顺序抽芯滑块设计浙江水利水电学院等[68]介绍了一种饮料机分流瓶盖注塑模三次顺序抽芯滑块机构。机构第一次抽芯动作为中心镶件的抽芯，第二次抽芯为中央内抽芯凹形镶件的抽芯，第一、第二次抽芯为同步抽芯；第三次抽芯为第一滑块头镶件、第二滑块头镶件的同步抽芯。采用上述技术方案提供的抽芯机构，克服了模塑注塑成型工艺中，产品上有中央圆孔位、且为多层沉孔状孔位，同时中央内孔壁上侧面存在方孔侧抽芯位时，现有抽芯机构加工困难的问题。
汽车接头塑料件注塑模设计烟台工程职业技术学院[69]通过实例详细论述了利用滑块抽芯机构成型带有侧凹结构的塑料件，通过“伸缩型芯”的工作原理及设计方法，解决了在模具设计中侧凹零件的脱模问题，并且该机构在实际生产中运行平稳，无卡滞现象，说明了该机构的可靠性及设计原理的正确性。
模内贴标注塑模具的设计及成型要点新疆工程学院[70]综述了模内帖标(IML)技术的基本原理，并对IML注塑模具的制品结构、模具分型面、浇口等设计与普通注塑模具的设计进行了对比。结果表明，用IML注塑模具生产的制品要求脱模角度更大，外轮廓圆角半径至少0.2 mm，制品收缩率相对较小，取0.3%为宜；为防止注射时将标签上的油墨冲开，IML注塑模具的浇口处进料采用潜伏式；标签拾取主要采用静电吸附，并选择与制品收缩率相近的标签材料。
弯式尾部接头注塑模具设计沈阳航空航天大学等[71]根据弯式尾部接头较特殊的结构，设计了两瓣侧滑块凹模成型塑料件外形、组合式动、静模镶件成型塑料件内形、脱料板推出塑料件的注塑模具。开模时，斜导柱带动两侧滑块凹模侧向分型、动静模镶件沿开模方向抽出的动作过程；合模时，一对特殊工艺键和锁紧楔锁住两侧滑块，有效防止多余飞边产生，保证制品质量。
123吕召胜，等：2015年我国工程塑料加工技术进展
45°弯头管件注塑模设计永高股份有限公司[72]以1模8腔、1模4腔和1模2腔3类45°弯头管件规格为例，分别对其注塑模具中产品出模数、管件排列方式、模具的结构特点和动作步骤作了阐述。对于小规格45°弯头管件，为了增加出模数，提高生产效率，采用竖排式斜导柱抽芯模具结构；对于大规格45°弯头管件，为了便于模具加工与制造，保证模具质量，便于减小生产机型，减少投资、注塑成型成本，采用横排式套筒油缸抽芯模具结构。
汽车油箱密封盖注塑模具的研制北京工业职业技术学院等[73]针对油箱密封盖制品材料为醚酯型热塑性弹性体，制品有倒扣、不能正常出模的问题，在产品成型、顶出到产品脱落过程中，利用模具的多组动作，将产品弹性变形由成型形状变为使用形状，实现了自动脱模，满足自动化生产的要求。为便于成型部位的加工，模具采用合理的镶拼结构。因产品壁厚差异较大，在模板及凸模上设计了较多的冷却水道，保证了产品的成型质量，提高了精度和生产效率。
凸轮机构在聚合物动态成型模具中的应用常州工学院[74]针对聚合物动态成型模具中振动装置存在的问题，运用发明问题解决理论(TRIZ)对其进行分析，利用TRIZ冲突解决原理确定了其技术冲突，并找出解决问题的发明原理，根据发明原理所提供的思路与线索，对振动成型装置进行了创新设计。利用变速电机和凸轮旋转机构替代原有的驱动装置，消除了技术冲突。
超高分子量聚乙烯滤芯双向压制烧结成型模具设计江苏大学等[75]针对PE–UHMW滤芯结构特点，设计了双向压制模具并介绍了该模具的结构特征及工作过程。根据PE–UHMW粉末的成型特点，设计了模内加热系统。该模具既达到制备PE–UHMW滤芯的要求，又符合微孔开孔成型的标准。
精密压塑模具逆向尺寸设计理论研究北京化工大学[76]论述了一种基于计算机数值模拟技术的精密压塑模具逆向尺寸设计理论，采用了模拟和实验相结合的研究方法，借助计算机辅助设计和辅助分析软件，模拟了制品生产过程中的模具状态，对理想制品逆向加载成型条件，还原脱模前制品关键尺寸，对模具变形型腔进行拟合、修正，并通过实验验证了该设计思路的正确性。
复合材料U形梁成型模具设计中航工业沈阳飞机(工业)集团有限公司[77]以复合材料U形梁为研究对象，采用CATIA三维软件对复合材料热压罐成型模具进行数字化设计。模具为框架式阳模结构，采用Q235钢焊接制造，对模具成型曲面进行补偿修正从而减小或消除热压罐成型过程中构件的变形，对两侧缘条各设置1°回弹补偿角以保证U形梁的尺寸精度和脱模要求。经工艺验证，采用该模具生产制造的复合材料构件型面公差符合要求，U形梁变形角度控制在技术要求范围以内，满足产品技术条件和后续装配要求。
基于精密注塑曲面模具在机测量的补偿加工浙江工业职业技术学院[78]将在机测量技术应用到精密注塑曲面模具加工质量的检测中，通过在机测量系统探测模具曲面加工区域位置数据和曲面数字模型位置数据的差值，依据差值选择补偿加工，避免了常规手段在加工机床和专业测量设备之间反复搬移装夹工件造成的累积误差，提高了模具精度，节约了模具装配调试时间。
4 二次加工
脉冲激光改性聚氨酯表面无钯化学镀铜华侨大学[79]提出了一种在改性聚氨酯(PUR)材料表面进行金属化的方法。以掺杂了铜基金属复合物粉末的PUR浆料为基体，采用SPI光纤激光器(波长1 064 nm)对PUR表面进行刻蚀改性，达到传统化学镀铜中粗化和活化的目的，最后进行化学镀铜。制备的铜镀层光亮、致密、结合力强、导电性好、延展性优良。
碳纤维增强复合材料单向层合板直角自由切削热特性试验上海交通大学等[80]为揭示碳纤维增强复合材料(CFRP)切削温度与切削要素之间的关系，采用直角自由切削对CFRP单向层合板进行了切削试验。结果表明，对切削温度的影响程度由高到低的参数依次为切削速度、切削厚度、刀具后角和钝圆半径，切削参数对温度的影响效应不受纤维方向角的影响；不同于金属材料，CFRP纤维方向角对切削温度影响突出，顺纤维方向上的切削温度明显高于逆纤维方向上的；CFRP切削回弹对刀具后刀面与已加工表面的接触状况影响较大，从而影响切削温度，加剧了切削温度的各向异性特征；CFRP切削温度范围窄，最大切削温度在300℃左右，将导致切削质量对温度变化更为敏感。
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Shen Honglei，et al. Engineering Plastics Application，2015，43(2):74–77.[63] 张燕琴，等.工程塑料应用，2015，43(2):78–80.
Zhang Yanqin，et al. Engineering Plastics Application，2015，43(2):78–80.
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Wen Liang，et al. Acta Materiae Compositae Sinica，2015，32(5):1 469–1 479.
塑料颗粒加工工艺流程
塑料颗粒加工工艺流程 造粒工序是将高聚物树脂与各种添加剂、助剂，经过计量、棍合、塑化、切粒制成颗粒状塑料的生产过程，塑料颗粒是塑料成型加工业的半成品，也是挤出、注塑、中空吹塑、发泡等成型加工生产的原材料。 树脂有粉末状和粒状两种。 用挤出法造粒是最基本和最简单的造粒方法，应用广泛。 对于各种塑料成型加工方法，用颗粒料加工与粉料直接加工相比，用造粒的颗粒料的优点如下: (1)加料方便，不需要在加料斗安装强制加料器。 (2)颗粒料相对密度比粉末料大，塑料制品强度较好。 (3)树脂与各种固体粉末料或液体助剂的混合较均匀，塑料制品的物理性能较均匀。 (4)塑料制品色泽均匀。
(5)颗粒料种含空气剂挥发物较少，使塑料制品不易产生气泡。 (6)颗粒料对挤出机和生产环境无污染。 生产工艺： 1、配料前的准备工作 对回收的母料进行准备处理前首先进行清洗，清洗不同母料所用清洗剂有所不同，一般母料（饮料瓶、普通塑料包装等）可使用清水清洗，带有油污的母料（油桶等）可使用清洗剂清洗，对于染色严重的母料需要使用火碱（NaOH）进行清洗去色。 配料前的准备工作包括树脂过筛、增塑剂过滤、粉末状添加剂磨浆、色母料粉的配制原材料干燥、块状添加剂的加热熔化等工序。 高聚物树脂在生产、包装、运输过程中，可能混入机械杂质或其他杂质，为防止损坏造粒设备和降低产品质量，树脂必须过筛后使用，粉末聚氯乙烯一般采用40目的筛网，颗粒状聚乙烯或聚丙烯过筛，可用比树脂粒径稍大的细丝网过筛。 为防止增塑剂内机械杂质或黑色垃圾混入制品，影响产品性能，生产电缆料时，增塑剂一般用60~120目的过滤网过滤〔粘度大的用60目的，粘度小的用120目。
各种塑料加工工艺
PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 典型应用围:计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件仪表板、部装修以及车轮盖）。 注塑模工艺条件:干燥处理：加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90~110C，2~4小时。熔化温度： 230~300C。模具温度：50~100C。注射压力：取决于塑件。注射速度：尽可能地高。 化学和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。收缩率在0.5%左右。 PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物 典型应用围:齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。注塑模工艺条件:干燥处理：建议110~135C,约4小时的干燥处理。熔化温度：235~300C。模具温度：37~93C。化学和物理特性: PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。收缩率在0.5%左右。 PE-HD 高密度聚乙烯典型应用围:电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。 注塑模工艺条件:干燥：如果存储恰当则无须干燥。熔化温度：220~260C。对于分子较大的材料，建议熔化温度围在200~250C之间。模具温度：50~95C。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之（这里“d”是冷却腔道的直径）。注射压力：700~1 050bar。注射速度：建议使用高速注射。流道和浇口:流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。 化学和物理特性: PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91~ 0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；对于密度为0.926~ 0.9 4g/cm3，称之为第二类型PE-HD；对于密度为0.94~ 0.965g/cm3，称之为第三类型P E-HD。该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，PH-LD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。PE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以
常用工程塑料手册
常用塑料手册（20种） 1.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。 模具温度：25～70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500～1000bar。 注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 2.PA6 聚酰胺6或尼龙6 典型应用范围: 由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。 注塑模工艺条件: 干燥处理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105℃，8小时以上的真空烘干。 熔化温度：230~280℃，对于增强品种为250~280℃。 模具温度：80~90℃。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80~90℃。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用20~40℃的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。 注射压力：一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）。 注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。 流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。 化学和物理特性: PA6的化学物理特性和PA66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高PA6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品，PA6的收
常用塑料注塑工艺参数表：资料
常用塑料注塑工艺参数表：
常用塑料注塑工艺参数（2） 2010-06-16 20:02:13| 分类：个人日记| 标签：|字号大中小订阅 聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料，Tg为149～150℃；Tf为215～225℃；成型温度为250～310℃； 2、热稳定性较好，并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解，成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前，PC树脂必须进行充分干燥（并且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿）。干燥效果的快速检验法，是在注塑机上采用“对空注射”。 3、熔体粘度高，流动性较差，其流动特性接近于牛顿流体，熔体粘度受剪切速率影响较小，而对温度的变化十分敏感，在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度，能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高，注射压力较高，一般控制在80～120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品，为使熔体顺利、及时充模，注射压力要适当提高至120～150MPa。保压压力为80～100MPa。 5、成型时，冷却固化快，为延迟物料冷凝，需控制模温为80～120℃。6、PC分子主链中有大量苯环，分子链的刚性大，注塑中易产生较大的内应力，使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性；（在100℃以上作长时间热处理，它的刚硬性增加，内应力降低）。PC的典型干燥曲
线台湾奇美典型牌号加工参数：十、PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定 1、常用品种及其熔点：q 品种：尼龙-66；尼龙-610；尼龙-1010；尼龙-1212；尼龙-46尼龙-6；尼龙-7；尼龙-9；尼龙-11；尼龙-12；尼龙-66/6、尼龙-66/610；尼龙-6∕66∕1010；尼龙-66/6/610q 熔点：尼龙n系列：尼龙－6 215～220℃；尼龙－12为178℃；尼龙m,n系列：尼龙－46 295 ℃；尼龙－66 255～265℃；尼龙－610 215～223℃；尼龙－1010 200℃；共缩聚尼龙：由于分子链的规整性较差，结晶性和熔点一般较低，如尼龙－6∕66∕1010的熔点仅为155～175℃，但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高，熔化范围窄（约10℃）。考虑到PA熔点高、热稳定性较差，故加工温度不宜太高，一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大，且酰胺基易于高温水解，引起分子量严重降低；（须严格干燥至含水量低于0.05％，尤其是回料使用时更应严格干燥，必要时可添加“增粘剂”。）4、熔体粘度低，表观粘度对温度敏感，由于熔体的冷却速率快，要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流，螺杆头应装有止逆环；另外，为防止喷嘴处熔体的“流涎”现象，应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力，一般选取范围为70～100MPa，通常不超过120MPa。注射速率宜略快些，这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。 6、模具温度一般控制在40～90℃。模具温度对制品的性能影响较大。 7、酰胺基在高温下对氧敏感，容易发生氧化变色（必要时可添加尼龙专用的热稳定剂）； 8、高结晶性，成型收缩率大，易产生结晶应力，并且明显随制品的厚度增大而增加；9、成型后制品的缓慢吸湿易引起尺寸精度的较大变化。这点也被利用来进行调湿处理，通常可在沸水或醋酸钾水溶液（醋酸钾与水的比例为1.25∶1，沸点为121℃）中进行。 10、熔体着色所适用的有机颜料品种较少（酰胺基具有还原性，加之成型温度高）。尼龙吸水率尼龙及玻纤增强尼龙成型温度PA46安全加工温度－时间组合图玻璃纤维增强尼龙（GF－PA）工艺特性1、GF-PA中由于含大量玻纤，注塑中存在四大问题：（1）流动性差。（2）收缩率小，且各向异性明显。（3）制品性能易出现波动。（4）制品表面粗糙度数值大。 2、由于流动性差，且加入玻纤后的熔体冷凝硬化快，需要比未加玻纤时提高温度约10－30 ℃；3、应采用较大的注射速率和较高的注射压力； 4、由于大量玻纤引起的高粘度，增强尼龙可用通用喷嘴；5、对机筒的磨损大；6、为使增强尼龙制品有较高的强度，需要注意尽可能地保护玻纤的长度，减少玻纤损伤；（从螺杆、喷嘴、浇口等装备因素到注塑工艺条件）7、玻纤增强料成型加工中最常有缺陷：“浮纤”或称“玻纤外露”；玻纤取向引起的各向异性；熔接痕处强度特低；纤维取向不同厚度处的取向状况皮－芯效应与熔接痕前锋料遇到障碍后分流－合流－熔接玻纤含量与熔接痕强度十一、PMMA注塑工艺特性与工艺参数的设定 PMMA树脂俗称“压克力”，国内著名商品牌号有372＃（实为MS）1、PMMA无定形聚合物，Tg为105℃，熔融温度大于160℃，而分解温度高达270℃以上，成型的温度范围较宽；2、PMMA树脂颗粒易吸收水份，而这些水分的存在，在成型过程中由于受热挥发，导致熔体起泡、膨胀、使制品出现银丝、气泡、透明度变差、有糊斑等问题。PMMA在热风循环干燥设备上的干燥，其干燥工艺参数：温度为70～80℃，时间为2～4h；3、 PMMA熔体粘度对温度变化比较敏感。注射温度的改变对熔体流动长度的影响要比注射压力与比注射速率明显些，更比模具温度显著得多。故在成型时改变PMMA的流动性主要是从注射温度着手。但选用高料温时易受其它工艺参数影响而给制品表面带来变色等问题；4、PMMA熔体粘度较大，流动性比较差，因此，需要较大的注射压力，通常宽浇口、易流动的厚壁制品所选取的注射压力为80～100MPa 之间，而熔体流动较为困难的制品所需的压力要大于140MPa，110～140MPa则适用于大多数制品的成型； 5、注塑PMMA制品时，高速注射往往会使制品的浇口周围模糊不清，从而使制品的透光性大为降低，故在一般情况下最好不要采用高速注射，6、由于透明度高是PMMA的特点，任何杂质的存在都会因光折射关系而在制品上暴露无遗，故要求在加工该材料时必须做好环境的清洁工作。7、温范围为40～60℃，最高不得超过80℃台湾奇美典型牌号PMMA加工参数：十二、PBT的注塑工艺特性与工艺参数的设定 1、PBT是结晶型材料，具有明显的熔点，熔点约为225℃左右； PBT的分解温度为280℃；实际生产中注射温度一般选择在240～265℃之间,未增强品级用较低温度，增强品级用较高温度。2、 PBT在高温下易水降解。注塑前要进行干燥，要将水分含量控制在0.02%以下。采用热风循环干燥时，当温度为105℃、120℃或140℃时，所对应的时间不超过8h、5h、3h；3、 PBT在熔融状态下流动性好，粘度低，仅此于尼龙，在成型易出“流延”现象； 4、由于良好的流动性，一般采用较到中等的注射压力，PBT的注射压力一般为50~100MPa；5、PBT
青岛科技大学《橡胶及塑料加工工艺》复习重点
名词解释 链段：链段是指高分子链上划分出来的可以任意取向的最小单元。 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质 均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。 共聚物：由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。 近程结构：一个或几个结构单元的化学组成、空间结构及其与近程邻近基团间的键接关系。 远程结构：相距较远的原子（团）间在空间的形态及其相互作用。 取向态结构：由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。 聚集态结构：高分子材料中分子链与链间的排列与堆砌结构。 构象：分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。 构型：在立体化学中，因分子中存在不对称中心而产生的异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。 松弛时间：黏弹性材料作松弛试验时，应力从初始值降至1／e(=0.368)倍所需的时间。 普弹性：材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特性 高弹性：小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆形变的性质。所产生的形变称为高弹形变。 强迫高弹性：玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大形变，升温后可回复。 玻璃化转变温度：是玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度 粘流温度：Tf为高弹态与粘流态间的转变温度，叫做粘流温度或软化温度 力学松弛：由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也具有时间依赖性的特性。 蠕变：恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 应力松弛：恒温恒应变下，材料内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。 滞后现象：聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象 内耗：聚合物在交变应力作用下，产生滞后现象，使机械能转变为热能的现象。 流变性：物质在外力作用下的变形和流动性质,主要指加工过程中应力，形变，形变速率和粘度之间的联系 剪切变稀流体：流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐下降的流体 挤出胀大：挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象。 切力增稠流体：流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐增大的流体。 熔融指数：表示塑胶材料加工时的流动性的数值 门尼粘度：反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄的数值 可塑度：是指被测试样在一定外力作用下产生压缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力。 高分子的基本概念、高分子的结构 1. 高分子有何特征? （1）分子量很高或分子链很长，这是高分子化合物最根本的特点。 （2）高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成（均聚物，共聚物） （3）高分子的结构具有不均一性（多分散性） （4）大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性 2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点? 线型：形状：整条高分子犹如一条又细又长的线，大分子既可卷曲成团，也可舒展成直线，这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。特点：既可溶解又可熔融，易于加工成型。 支链型：链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。其主链上带有长短不一的支链，支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。特点：与线形大分子相比，带短支链的高聚物更易溶解和熔融，且机械强度低此外，支链型高聚物大分子上有叔碳原子，其反应活性高，所以热稳定性差，易老化变硬变脆。 交联型：高分子链之间通过支链或某种化学键相键接，形成的三维网状大分子热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。特点：若分子间形成网状结构，则整个高聚物可看成一个大分子，既不溶解也不熔融，只能熔胀。随着分子间交联程度的增加，材料的弹性降低，但机械强度和硬度都增加 3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例，说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。 1）75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚，共聚物具有良好的弹性，是丁苯橡胶； 2）20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚，共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料；
塑料制品生产工艺过程
塑料制品的生产工艺流程 根据塑料的固有性能，使其成为具有一定形状和使用价值的塑料制品，是一个复杂而繁重的过程。塑料制品工业生产中，塑料制品的生产系统主要是由塑料的成型、机械加工、装饰和装配四个连续的过程组成的。 在这四个过程中，塑料成型是塑料加工的关键。成型的方法多达三十几种，主要是将各种形态的塑料（粉、粒料、溶液或分散体）制成所需形状的制品或坯件。成型方法主要决定于塑料的类型（热塑性还是热固性）、起始形态以及制品的外形和尺寸。塑料加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，塑料加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法，均可用于橡胶加工。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。 塑料制品生产之机械加工是借用金属和木材等的塑料加工方法，制造尺寸很精确或数量不多的塑料制品，也可作为成型的辅助工序，如挤出型材的锯切。由于塑料的性能与金属和木材不同，塑料的热导性差，热膨胀系数、弹性模量低，当夹具或刀具加压太大时，易于引起变形，切削时受热易熔化，且易粘附在刀具上。因此，塑料进行机械加工时，所用的刀具及相应的切削速度等都要适应塑料特点。常用的机械加工方法有锯、剪、冲、车、刨、钻、磨、抛光、螺纹加工等。此外，塑料也可用激光截断、打孔和焊接。
塑料制品生产之接合塑料加工把塑料件接合起来的方法有焊接和 粘接。焊接法是使用焊条的热风焊接，使用热极的热熔焊接，以及高频焊接、摩擦焊接、感应焊接、超声焊接等。粘接法可按所用的胶粘剂，分为熔剂、树脂溶液和热熔胶粘接。 塑料制品生产表面修饰的目的是美化塑料制品表面，通常包括：机械修饰，即用锉、磨、抛光等工艺，去除制件上毛边、毛刺，以及修正尺寸等；涂饰，包括用涂料涂敷制件表面，用溶剂使表面增亮，用带花纹薄膜贴覆制品表面等；施彩，包括彩绘、印刷和烫印；镀金属，包括真空镀膜、电镀以及化学法镀银等。塑料加工烫印是在加热、加压下，将烫印膜上的彩色铝箔层（或其他花纹膜层）转移到制件上。许多家用电器及建筑制品、日用品等都用此法获得金属光泽或木纹等图案。 装配是用粘合、焊接以及机械连接等方法，使制成的塑料件组装成完整制品的作业。例如：塑料型材，经过锯切、焊接、钻孔等步骤组装成塑料窗框和塑料门。
几种常用塑料的成型工艺介绍
几种常用塑料的成型工艺 AＢＳ丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物?典型应用范围: 汽车(仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机,搅拌器，食品加工机，割草机等)，电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: ?干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件?为８0~90Ｃ下最少干燥2小时。材料温度应保证小于０.1%。?熔化温度:２１0～２80Ｃ；建议温度:24５Ｃ。?模具温度:25…70Ｃ。(模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。?注射压力：500~10０0bａｒ。?注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ＡBＳ是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ＡBＳ的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的A ＢＳ材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。?ＰA１2 聚酰胺12或尼龙12 ?典型应用范围: 水量表和其他商业设备,电缆套，机械凸轮,滑动机构以及轴承等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:加工之前应保证湿度在0.１%以下。如果材料是暴露在空气中储存，建议要在85C热空气中干燥４~5小时。如果材料是在密闭容器中储存,那么经过3小时温度平衡即可直接使用。 熔化温度:240～300C；对于普通特性材料不要超过31０C，对于有阻燃特性材料不要超过270C。 模具温度:对于未增强型材料为３0~40C,对于薄壁或大面积元件为80~90Ｃ，对100Ｃ。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温~ 于增强型材料为? 90 度对PA12来说是很重要的。?注射压力：最大可到10０0bar（建议使用低保压压力和高熔化温度)。?注射速度:高速(对于有玻璃添加剂的材料更好些)。 流道和浇口: 对于未加添加剂的材料,由于材料粘性较低,流道直径应在30ｍm左右。对于增强型材料要求5～8ｍm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件过高的压力或过大的
几种常见塑料的成型工艺
几种常见塑料的成型工艺 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件 为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210~280C；建议温度：245C。 模具温度：25…70C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500~1000bar。 注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。
ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 PA12 聚酰胺12或尼龙12 典型应用范围: 水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构以及轴承等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：加工之前应保证湿度在0.1%以下。如果材料是暴露在空气中储存，建议要在85C热空气中干燥4~5小时。如果材料是在密闭容器中储存，那么经过3小时温度平衡即可直接使用。 熔化温度：240~300C；对于普通特性材料不要超过310C，对于有阻燃特性材料不要超过270C。 模具温度：对于未增强型材料为30~40C，对于薄壁或大面积元件为80~90C，对于增强型材料为 90~100C。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温度对PA12来说是很重要的。 注射压力：最大可到1000bar（建议使用低保压压力和高熔化温度）。 注射速度：高速（对于有玻璃添加剂的材料更好些）。 流道和浇口: 对于未加添加剂的材料，由于材料粘性较低，流道直径应在30mm左右。对于增强型材料要求5~8mm 的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件过高的压力或过大的收缩率。浇口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潜入式浇口，建议最小的直径为0.8mm。 热流道模具很有效，但是要求温度控制很精确以防止材料在喷嘴处渗漏或凝固。如果使用热流道，浇口尺寸应当比冷流道要小一些。
ABS塑料的加工工艺流程介绍
ABS塑料的加工工艺流程介绍 ABS通称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成。由于三种单体的比例不同，可有不同性能和熔融温度，流动性能的ABS 如与其它塑料或添加剂共混，则更可扩大至不同用途和性能的ABS，如抗冲级、耐热级、阻燃级、透明级、增强级、电镀级等。 ABS的流动性介于PS与PC之间，其流动性与注射温度和压力都有关系，其中注射压力的影响稍大，因此成型时常采用较高的注射压力以降低熔体粘度，提高充模性能。 1、塑料的处理 ABS的吸水率大约为0.2%-0.8%，对于一般级别的ABS，加工前用烘箱以80-85℃烘2-4小时或用干燥料斗以80℃烘1-2小时。对于含PC组份的耐热级ABS，烘干温度适当调高至100℃，具体烘干时间可用对空挤出来确定。 再生料的使用比例不能超过30%，电镀级ABS不能使用再生料。 2、注塑机选用 可选用华美达的标准注塑机（螺杆长径比20：1，压缩比大于2，注射压力大于1500bar）。如果采用色母粒或制品外观要求料高，可选用小一级直径的螺杆。锁模力按照4700-6200t/m2来确定，具体需根据塑料等级和制品要求而定。 3、模具及浇口设计 模具温度可设为60-65℃。流道直径6-8mm。浇口宽约3mm，厚度与制品一样，浇口长度要小于1mm。排气孔宽4-6mm，厚0.025-0.05mm。 4、熔胶温度 可用对空注射法准确判定。等级不同，熔胶温度亦不同，建议设定如下： 抗冲级：220℃-260℃，以250℃为佳 电镀级：250℃-275℃，以270℃为佳 耐热级：240℃-280℃，以265℃-270℃为佳 阻燃级：200℃-240℃，以220℃-230℃为佳 透明级：230℃-260℃，以245℃为佳 玻纤增强级：230℃-270℃ 对于表面要求高的制品，采用较高的熔胶温度和模温。
改性塑料及色母粒生产工艺流程
改性塑料及色母粒生产工艺流程 1配料：失重计量秤， 通过自动化失重计量秤，按照产品配方比例，配置各种原辅材料，确保各种原辅材料比例满足产品配方要求。 2熔融挤出双螺杆挤出机， 物料经失重秤自动化喂料进入双螺杆挤出机，物料经电加热、剪切作用将混合物熔融混合，主要有物料挤压、熔融、剪切混合、抽真空、再剪切等步骤，令各种添加剂均匀分散在聚合物中，并将聚合物熔体通过挤出机模头模孔挤出。 3冷却冷却循环水槽， 利用循环水或空气对从挤出机挤出的聚合物熔体冷却成固态。 4风干风机 将聚合物料条上的冷却水吹干。 5切粒切粒机 对聚合物料条进行切粒，得到塑料粒子。 6过筛振动筛 清除过长、过短等不符合粒径要求的塑料粒子，得到符合规定尺寸大小的塑料粒子产品。7均化卧式混合机 将颗粒状改性塑料体送入均化仓均化，保证每仓物料均一性。 8包装包装机、电子秤
将产品按规定的重量装包，并在包装袋上喷印产品品名、品级、色号、重量和生产批号等字符。 1、影响行业发展的有利因素 （1）下游行业的快速发展带来的市场需求增加 由于热塑性弹性体、改性塑料和色母粒具有良好的物理、化学性能和相比于传统材料更优异的环境保护性能和可回收利用性，其在汽车工业、家用电器、医疗卫生、轨道交通、建筑工程等行业均有广泛的应用。且随着本行业应用技术的不断研发，其应用领域将不断扩展，在相关行业的应用比重也将不断增加。下游行业的快速增长和热塑性弹性体、改性塑料和色母粒产品应用范围的不断扩大，都有效推动了产品需求的增加。 随着消费升级和材料技术、改性技术以及汽车、家电、IT组件的生产及主要工艺装备技术的发展，使得热塑性弹性体、改性塑料和色母粒的各项性能完全可以满足下游行业日益严格的要求，在生产制造中的应用更加广泛，推动了热塑性弹性体、改性塑料和色母粒在下游制造业中应用的大量增加。 （2）进口替代效应将进一步促进本行业的发展 相对于同行业国际厂商，在中国本土化生产的厂商具有较大的成本和服务优势，一方面我国劳动力资源相对丰富，具有成本优势。同时，由于可以为下游客户提供实现“零距离”的贴身式服务，根据客户需求定制产品，越来越多的本土化产品正在占据更多的市场份额，国内产品替代进口趋势近年来非常明显。 （3）节能环保要求的不断提高，直接推动本行业的发展
改性塑料加工过程中常见问题及对策
改性塑料加工过程中常见问题及对策 针对改性塑料颗粒在加工过程中常见问题及对策，先总结分析如下： 一、黑点偏多的原因 原料本身质量差，黑点偏多； 螺杆局部过热，造成物料炭化加重，炭化物被带到料条中，造成给点偏多； 螺杆局部剪切太强，造成物料炭化加重，炭化物被带到料条中，造成给点偏多； 机头压力太大（包括堵塞、滤网太多、机头温度太低等），回流料太多，物料炭化加重，炭化物被带到料条中，造成给点偏多； 机台使用年限偏长，螺杆与机筒间隙增加，机筒壁粘附炭化物增多，随挤出时间推移，被逐步带到料条中，造成给点偏多； 自然排气口和真空排气口长时间不清理，堆积的炭化物增多，随后期连续挤出被带到料条中，造成黑点偏多； 外部环境或人为造成其他杂质混入，造成黑点偏多； 口模（包括出料口和内部死角）清理不干净，造成黑点偏多； 出料口不够光滑（如，一些浅槽及坑洼等），长时间可能积存物料，随挤出时间推移，被逐渐炭化，再被带到料条中，造成黑点偏多； 部分螺纹原件损坏（缺角、磨损等形成死角），造成死角处的物料炭化加重，在后续连续挤出过程中，被逐步带出到料条，造成黑点偏多； 自然排气和真空排气不畅，造成螺杆内物料炭化，造成黑点偏多。 二、成品加工过程问题分析 断条产生原不足： 增加滤网目数或张数； 适当调低主机转速或调高喂料转速； 适当降低挤出加工温度（机头或其他各区）。 外部杂质： 检查混料和放料各环节的设备死角是否清理干净及是否有杂质混入； 尽量少加破碎料或人工对破碎料进行初筛，除去杂质； 增加滤网目数及张数； 尽量盖住可能有杂物掉落的孔洞（实盖或网盖）。 内部杂质：
机头压力太高（包括口模堵塞、滤网太多、机头温度太低等），造成回流增加而导致炭化加重，炭化物被带出到料条中，在牵引力作用下，造成断条； 挤出机局部过热，造成炭化加重，炭化物被带出到料条，在牵引力作用下，造成断条； 螺杆剪切局部太强，造成物料局部炭化加重，炭化物被带出到料条，在牵引力作用下，造成断条；机器使用年限长，螺杆和机筒磨损，缝隙增大，回流增加，机筒壁粘附的炭化物增加，随挤出时间延长，炭化物逐步被带出到料条，在牵引力作用下，造成断条； 真空或自然排气口（此处包括垫片和死角）长时间不清理，存在的炭化物被带到料条，在牵引力作用下，造成断条； 机头口模（此处包括出料口和机头内部死角）未清理干净，口模里面含有炭化物或杂质被带到料条，在牵引力作用下，造成断条； 更换滤网的时间间隔太长，滤网被堵住，物料出不来，造成断条。 物料塑化不良： 挤出温度偏低或螺杆剪切太弱，物料未充分塑化，出现料疙瘩，在牵引力作用下，造成断条； 原料物性变化： 共混组分在同一温度，流动性存在太大差异，由于流动性不匹配或未完全相容（包括物理缠结和化学反应），理论上讲这种叫“相分离”，“相分离”一般在共混挤出不会出现，较多出现在注塑过程中，但如果MFR相差太大，在螺杆相对剪切较弱的前提下，可能出现断条； 共混组分黏度变化：对同一材料而言，如果MFR减小，硬度、刚性和缺口变大，有可能该批料的分子量较之前有所偏大，造成黏度变大，在原有的加工温度和工艺作用下，造成塑化不良，此时提高挤出温度或降低主机螺杆转速可解决。 料条困汽或排气不畅： 加工温度太高或螺杆局部剪切太强或螺杆局部过热，造成某些阻燃剂等助剂的分解，释放出气体，真空未及时将气体抽出，气体困在料条里面，在牵引力作用下，造成断条； 物料受潮严重，加工水汽未及时经过自然排气和真空排除，汽体困在料条，在牵引力作用下，造成断条； 自然排气或真空排气不畅（包括堵塞、漏气、垫片太高等），造成有气（或汽）困在料条里，在牵引力作用下，造成断条。 物料刚性太大、水太冷或过水太多、牵引不匹配：
塑料性能及工艺条件1(ABS、PCABS、PC、PCPBT、PA12、P)
ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210~280C；建议温度：245C。 模具温度：25~70C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500~1000bar。注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强
的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 典型应用范围:计算机和商业机器的壳体、电器设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90~110C，2~4小时。 熔化温度：230~300C。模具温度：50~100C。 注射压力：取决于塑件。注射速度：尽可能地高。 化学和物理特性PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS 的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。 PC 聚碳酸酯 典型应用范围: 电气和商业设备（计算机元件、连接器等），器具（食品加工机、电冰箱抽屉等），交通运输行业（车辆的前后灯、仪表板等）。注塑模工艺条件: 干燥处理：PC材料具有吸湿性，加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100C到200C，3~4小时。加工前的湿度必须小于0.02%。 熔化温度：260~340C。模具温度：70~120C。
常见塑料的加工工艺
常见塑料的加工工艺 通用塑料 1.HDPE 高密度聚乙烯 注塑模工艺条件： 干燥：如果存储恰当则无须干燥 熔化温度：220~260℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250℃之间。 模具温度：50~95℃。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内（这里“d”是冷却腔道的直径）。 注射压力：700~1050bar。 注射速度：建议使用高速注射。 流道和浇口：流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。 2.LDPE 低密度聚乙烯 注塑模工艺条件： 干燥：一般不需要 熔化温度：180~280℃ 模具温度：20~40℃为了实现冷却均匀以及较为经济的去热，建议冷却腔道直径至少为8mm，并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的 1.5倍 注射压力：最大可到1500bar 保压压力：最大可到750bar 注射速度：建议使用快速注射速度 流道和浇口：可以使用各种类型的流道和浇口PE特别适合于使用热流道模具。 3.PP 聚丙烯 注塑模工艺条件：
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。 模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力：可达到1800bar。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 4.PS 聚苯乙烯 注塑模工艺条件： 干燥处理：除非储存不当，通常不需要干燥处理。如果需要干燥，建议干燥条件为80℃、2~3小时。 熔化温度：180~280℃。对于阻燃型材料其上限为250℃。 模具温度：40~50℃ 注射压力：200~600bar 注射速度：建议使用快速的注射速度。 流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。 5.PVC 聚氯乙烯 注塑模工艺条件： 干燥处理：通常不需要干燥处理 熔化温度：185~205℃ 模具温度：20~50℃ 注射压力：可达到1500bar 保压压力：可达到1000bar 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。 流道和浇口：所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用
塑料制品生产的工艺流程
塑料制品生产的工艺流 程 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
塑料制品生产的工艺流程 塑料制品的整体生产流程是： 原料选择——原料着色与配比——设计铸模——机器分解注塑——印花——组装检测成品——包装出厂 1、原料选择 原料选择：所有塑料都是由石油提炼出来的。 塑料制品的原料在国内市场主要有几种原料： 聚丙烯（pp）：低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。常见于塑料桶，塑料盆，文件夹，饮水管等等。 聚碳酸酯（PC）：高透明度、高光泽度、非常脆、常见于水壶、太空杯、奶瓶等塑料瓶。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）：树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，主要用于奶瓶、太空杯，汽车等。 另外还有： PE 主要用途产品有矿泉水瓶盖，PE保鲜模，奶瓶等等。 PVC 主要用途塑料袋，包装袋，排水管等等。 PS 主要用途打印机外壳，电器外壳等。 2、原料着色与配比 所有的塑料制品都是有各种各样的颜色的，而这种颜色都是用颜料经过搅拌出来，这也是塑料制品的技术核心，如果颜色配比好，商品销量非常好，老板也非常重视颜色配比的私密性。
一般情况下塑料制品的原料都是混起来用，比如abs光泽度好，pp抗摔好，pc 透明度高，利用各个原料的特点混合比例就出现新的商品，但这样的商品一般不用于食品类用具。 、3、设计铸模 现在的塑料制品都是注塑或者吹塑方式制作，所以每次设计出样品，都要开版新的模具，而模具一般都要几万到几十万不等，所以塑料制品除原料价格外，模具的费用也是非常大的。做一个成品可能有很多的配件，每个配件都需要独立的模具。例如：垃圾桶分为：桶身——桶盖、内胆、把手几个部分。 机器分解注塑 一般制作塑料制品零件都是分开进行几台机器一起制作的，注塑工艺就是将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要各种塑料件。有专门用于进行注塑的机械注塑机。目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。 4、印花印花就是将塑料制品加上精美的外表，这里注意是两部分，一部分是大片的印花纸烫印到塑料制品上，另一种是小面积的喷印，是手工完成的。 5、组装成品 加工完的零件印花以后进行检验组装就可以准备出厂了。 6、包装出厂 所有工作做好之后，再进行包装就可以出厂了。
塑料加工工艺
2.塑料加工工艺 (1) 成型 塑料加工的关键环节。将各种形态的塑料(粉、粒料、溶液或分散体)制成所需形状的制品或坯件。成型的方法多达三十几种。它的选择主要决定于塑料的类型(热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法，均可用于橡胶加工。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。 (2) 机械加工 借用金属和木材等的加工方法，制造尺寸很精确或数量不多的塑料制品，也可作为成型的辅助工序，如挤出型材的锯切。由于塑料的性能与金属和木材不同,塑料的热导性差，热膨胀系数、弹性模量低,当夹具或刀具加压太大时，易于引起变形，切削时受热易熔化，且易粘附在刀具上。因此，塑料进行机械加工时，所用的刀具及相应的切削速度等都要适应塑料特点。常用的机械加工方法有锯、剪、冲、车、刨、钻、磨、抛光、螺纹加工等。此外，塑料也可用激光截断、打孔和焊接。 (3) 接合 把塑料件接合起来的方法有焊接和粘接。焊接法是使用焊条的热风焊接，使用热极的热熔焊接，以及高频焊接、摩擦焊接、感应焊接、超声焊接等。粘接法可按所用的胶粘剂，分为熔剂、树脂溶液和热熔胶粘接。 (4) 表面修饰 表面修饰的目的是美化塑料制品表面，通常包括：机械修饰，即用锉、磨、抛光等工艺，去除制件上毛边、毛刺，以及修正尺寸等；涂饰，包括用涂料涂敷制件表面，用溶剂使表面增亮，用带花纹薄膜贴覆制品表面等；施彩，包括彩绘、印刷和烫印；镀金属，包括真空镀膜、电镀以及化学法镀银等。其中烫印是在加热、加压下，将烫印膜上的彩色铝箔层（或其他花纹膜层）转移到制件上。许多家用电器及建筑制品、日用品等，都用此法获得金属光泽或木纹等图案。