资源描述
按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,按一下以編輯母片標題樣式,*,塑膠材料簡介與其特性之掌握概論,-,射出成型,教育訓練,1,非結晶性,結晶性,熱塑性塑膠,微量交聯性,(,彈性體,),巨量交聯性,熱固性,熱固性,/,彈性體塑膠,塑膠,PC,PS,PVC,PMMA,.,HDPE,LDPE,PP,PA,POM,PTFE.,PUR,Polybutadiene,Natural Rubber.,Epoxy,Melamine,Phenolics,Polyester,.,2,3,硅橡胶合成,4,5,6,按用途分类,按用途分类,普通塑料,工程塑料,定义,日常使用范围最广的塑料（占热塑性塑料的,90%,以上）,泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料,特点,性能要求不高，成本低，易于取得,其机械性能、电气性能、对化学环境的耐受性、对高温低温的耐受性等方面都具有较优异的特点，能在工程技术上替代某些金属如铜、铝、锌、部分合金钢或其它材料使用。价格比金属高,常用塑料,聚乙烯,(PE),、聚丙烯,(PP),、聚苯乙烯,(PS),、改性聚苯乙烯、聚氯乙烯,(PVC),丙烯腈,-,丁二烯,-,苯乙烯共聚物,(ABS),、聚酰胺,(,尼龙,PA(N),、聚碳酸酯,(PC),、聚甲醛,(POM),、聚缩醛、聚酯树脂、聚砜,(PSF),、聚甲基丙烯酸甲酯,(,有机玻璃,PMMA),、改性聚苯醚及氟素树脂,塑料的分类,7,按成型性能分类,按成型性能分类,热塑性塑料,热固性塑料,微观结构,呈线型或支链性，分子间无化学粘结,经化学反应后，分子间以化学粘结的网状结构。,热反应,受热后具有可塑性，软化或熔融，冷却后固化，再加热仍可软化,在开始受热时可以软化或熔融，一旦固化成型就不会再软化，即使加热到接近分解温度也无法软化,一般特性,抗冲强度高,易于成型,适合于复杂的设计,机械强度高,尺寸稳定性良好,耐热性和耐湿性好,不溶于溶剂,常用塑料,PE,、,PP,、,PS,、,ABS,、,PMMA,、,PPO,、,PA(N),、,PC,、,PSF,、,PVC,、,POM,PF,、,EP,、,UP,、,UF,、,MF,Thermoset,热固性塑料,Thermoplastic,热塑性塑料,塑料的分类,8,塑料的选择,塑料选择的基本考虑,成型收缩率大小：,收缩率小的塑料,(PS,、,ABS,、,PC),的尺寸精度较易达成，而收缩率大的塑料,(PP,、,PE,、,POM),较难做到尺寸精度（模具的公差约为产品公差的,1/6,）。,流动粘度大小：,流动粘度较大的塑料,(ABS),，熔胶较不易流入缝隙中，流动粘度小的塑料,(PA,、,POM),即使间隙很小熔胶亦易于流入。,9,塑料选择的基本考虑,成型温度高低：,成型温度较低的塑料,(PS),较易成型且成型周期亦短，而成型温度较高的塑料,(PC),较难成型且成型周期亦长。,是否易变质或分解：,成型时不易变质或分解的塑料,(PS,、,PE,、,PP),，量产时不易引起品质不稳的不良品，而成型时易变质或分解的塑料，若不严格要求成型条件（模具可以精密控制成型条件）则无法量产，这在使用热浇道的情形下问题尤其严重。,塑料的选择,10,塑料改性与增强的影响,冲击改性物,刚性增强物,(Fiber),增加抗冲击力,增加韧性,降低硬度,降低强度,增加硬度和强度,降低韧性,增加翘曲各向异性,减少热膨胀,塑料的改良,11,12,13,黏度(viscosity),黏度(viscosity),流體流動阻力的度量。黏度越高，流動阻力越大，流動越困難。對一般熱塑性塑料，黏度是塑料成分、溫度、壓力及剪切率的函數。就溫度效應而言，熱塑性塑料的黏度一般隨溫度升高而有降低的情形。就剪切率(shear rate)的效應而言，剪切率越高，代表加工變形速率越大，由於高分子鏈被排向的結果，使大部份的塑料具有黏度隨剪切率升高而下降的切變致稀性(shear-thinning)。,14,高分子流體的一些特殊流變行為,15,16,17,剪切流动,剪切流动是熔融流体在外力下的相对滑动。,固定,移动,固定,固定,(1),剪切流动,(Shear Flow),剪切速率是熔融流体剪切流动的速率。,(2),剪切速率,(Shear Rate),固定,慢速移动,低剪切速率,固定,快速移动,高剪切速率,剪切应力是熔融流体剪切流动的抵抗力，高粘度造成高剪切应力。,(3),剪切应力,(Shear Stress),固定,慢速移动,低剪切应力,固定,快速移动,高剪切应力,塑料成型理论基础,18,A,從斜线,斜率,可以判斷該材料的黏度對剪切率的敏感程度，相同区间内斜率越大，,黏度對剪切率敏感度越高。,通過三條曲線之間的,距離,還可以知道黏度對温度的敏感程度，從上兩圖可知道A材料黏度比B材料黏度對溫度更敏感。,A,B,材料資訊,-,粘度,19,B,從斜线,斜率,可以知道該材料的體積收縮對溫度的敏感程度，相同区间内斜率越大，,材料的固有體積收縮率越大。,材料資訊,-PVT,20,Effect of Rheological Properties,塑料粘度与温度关系,Effect of Rheological Properties,塑膠粘度與流動性,材料特性PVT,24,Amorphous,和,Crystalline,的比较,Crystalline,Amorphous,一般特性,透明,较低的耐化学品性,低成型收缩率,通常低强度,通常高熔融粘度,较低的热含量,半透明或不透明,极好的耐化学品性,高成型收缩率,通常高强度,通常低熔融粘度,较高的热含量（有结晶热）,塑料的分类,25,高分子流體,高分子材料的應變與溫度曲線圖,玻璃态：,0Tg,分子在冻结状态，硬而脆，遇压力则易破裂；,高弹态：,Tg Tf,受外力可变形，未达熔化状态，不易成型；,粘流态：,Tf Td,可随意加工成型；,分解：,Td,塑料开始裂解，出现气体分解物，甚至达烧焦状态。,变形,玻璃态,高弹态,粘流态,分解,0,T,g,T,f,T,d,温度,金属,结晶型聚合物,T,x,非结晶型聚合物,26,Effect of PVT Properties,PP,Temperature(,o,C),Specific Volume(cc/g),Semi-crystalline,Linear Shrinkage:1%3%,Volumetric Shrinkage:0.53%,PMMA,Temperature(,o,C),Specific Volume(cc/g),Amorphous,Linear Shrinkage:0.5%0.8%,Volumetric Shrinkage:0.40.6%,Effect on Part Shrinkage,High,Shear,Rate,Faster,Injection,Rate,Slower,Injection,Rate,VS.,Cold Mold,Hot Plastic Melt,Heat Loss,into the Tool,Frozen Layer,Heat,Input,High,Shear,Rate,Plastic,Flow,流動過程中的熱交換,28,附表,塑料,金属,29,Plastics material（塑膠材料）,Content,判斷冷卻時間,判斷保壓時間,建議模具溫度設定,建議成型溫度設定,流動性測試,:,260,度的熔融,塑膠在,2.16kg,的壓力下,10,分鐘的時間內流經毛細管的重量為,21.5g,密度,30,模型資料及,機台資料,模型,輸出結果,共,16,組材料,常用材料,L/t,31,32,33,34,PC,简介,:,聚碳酸酯,(,简称,PC),，是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，有很好的光学性及较好的耐水解性，但不能用于重复经受高压蒸汽的制品且耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。,PC,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，在建材行业、汽车制造工业、医疗器械、航空、航天领域、包装领域、电子电器领域、光学透镜领域及光盘的基础材料等范畴均有应用。,成型工艺,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,100,到,200,，,34,小时。加工前的湿度必须小于,0.02%,。,熔化温度：,260340,。,模具温度：,70120,。,注射压力：尽可能地使用高注射压力。,注射速度：对于较小的浇口使用低速注射，对其它类型的浇口使用高速注射。,收缩率范围：,0.4%0.7%,使用环境及范围,：,PC,由于具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广高度透明性及自由染色性、耐疲劳性佳、电气特性优、成形收缩率低、尺寸安定性良好。广泛运用于：,1.,光学照明：用于制造灯罩、防护玻璃、光学仪器的左右目镜筒等。,2.,电子电器：,PC,是优良绝缘材料，用于制造绝缘接插件、线圈框架、管座、绝缘套管、电话机壳体及零件、矿灯的电池壳等。也可用于制作尺寸精度很高的零件，如光盘、电话、电子计算机、视频录象机、电话交换器、信号继电器等通讯器材也广泛用作电容器、绝缘皮包、录音带、彩色录象磁带等。,3.,机械设备：用于制造各种齿轮、齿条，也可作一些机械设备壳体、框架等零件。,4.,医疗器材：可作医疗用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、药品容器和手术器械，还可用作人工肾、人工肺等人工脏器。,35,简介,:,丙烯腈,-,丁二烯,-,苯乙烯塑料（简称,ABS,）,，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，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性通用塑料。,成型工艺：,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,。,注射压力：,500,1000bar,。,注射速度：中高速度。,收缩率范围：,0.5%0.6%,使用环境及范围：,ABS,热变形温度为,70107,（,85,左右），对温度，剪切速率都比较敏感；,ABS,在,40,时仍能表现出一定的韧性，可在,-40,到,85,的温度范围内长期使用。,ABS,不溶于大部分醇类和经类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代经中。,ABS,树脂热变形温度低可燃，耐候性较差。熔融温度在,217237,，热分解温度在,250,以上。由于,ABS,在广泛的应用领域中都有它的足迹，如：,1.,汽车产业：车内装饰件大量使用了,ABS,，如手套箱、杂物箱、门槛上下饰件、水箱面罩等；,2.,办公室用品：,如文具、电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机零件；,3.,家用电器：如音响、,VCD,机，吸尘器外壳，厨房用具等也大量使用了,ABS,制作的零件。,ABS,36,简介,:,聚甲醛学名聚氧化聚甲醛（简称,POM,）,又称赛钢、特钢，是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，具有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能，耐过氧化物性能，但很不耐酸，不耐强碱和不耐紫外线的辐射。,POM,的拉伸强度达,70MPa,，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。,成型工艺,:,干燥处理：如果材料储存在干燥环境中，通常不需要干燥处理。,熔化温度：均聚物材料为,190230,；共聚物材料为,190210,。,模具温度：,80120,。,注射压力：,7001200bar,注射速度：中等或偏高的注射速度。,收缩率范围：,1.8%2.0%,使用环境及范围：,POM,的长期耐热性能不高，但短期可达到,160,，其中均聚,POM,短期耐热比
展开阅读全文