塑料成型机

塑料成型机

在橡胶机械基础上发展的设备
塑料成型加工设备是在橡胶机械和金属压铸机的基础上发展起来的。自19世纪70年代出现聚合物注射成型工艺和简单的成型设备以来,作为一个产业,直至20世纪30年代才获得较快发展,塑料成型加工设备逐渐商品化,注射成型和挤出成型已成为工业化的加工方法。吹塑成型是仅次于注塑与挤出的第三大塑料成型方法,也是发展最快的一种塑料成型方法。
  • 外文名:Plastic molding machine
  • 机械分类:塑料注射成型机等
  • 成型方法:压制成型,注射成型,挤出成型等
  • 发展时期:20世纪30年代

机械分类

塑料成型机

塑料注射成型机

塑料注射成型是一种注射兼模塑的成型方法,其设备称塑料注射成型机,简称注塑机。塑料注射成型机是将热塑性塑料和热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。普通塑料注射成型机是指目前应用最广泛的,加工热塑性塑料的单螺杆或柱塞的卧式、立式或角式的单工位注塑机。

而其他类注射成型机如热固性塑料、结构发泡、多组分、反应式、排气式等注塑机,是指被加工物料和机器结构特征都与普通塑料注射成型机有较大差别的一些注射成型机。目前全世界约有30%的塑料原料用于注塑成型,而注塑机约占塑料机械总产量的40%,并已成为塑料加工业和塑料机械行业中的一个重要组成部分,是塑料机械产品中增长最快、品种规格、生产数量最多的机种之一。

塑料挤出机

在塑料挤出成型设备中,塑料挤出机通常称之为主机,而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。因此,塑料挤出成型机械无论现在或将来,都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。

塑料吹塑成型机

吹塑成型由两个基本步骤构成:先成型型坯,后用压缩空气(与拉伸杆)来径向吹胀(与轴向拉伸)型坯,使之贴紧(拉伸)吹塑模具型腔,把模腔的形状与尺寸赋予制品,并冷却之。根据型坯成型的方法,吹塑成型分为挤出吹塑成型和注射吹塑成型两大类;挤出吹塑成型的设备(尤其模具)造价及能耗较低,可成型大容积容器与形状复杂的制品;注射吹塑成型的容器,有较高的尺寸精度,不形成接合缝,一般不产生边角料。

塑料成型机

多层吹塑

成型有共挤出吹塑成型和共注射吹塑成型两种;拉伸吹塑成型则有注射拉伸吹塑成型与挤出拉伸吹塑成型两种。拉伸吹塑成型又可分为一步法和两步法。

在一步法中,由于型坯的成型、冷却、加热、拉伸与吹塑及容器的取出均在一台机械上依次完成,设备造价及能耗较低,可用于小批量生产;在两步法中,由于型坯的成型和型坯的再加热、拉伸与吹塑分别在两台机械上进行,产量高,适于大批量生产。塑料吹塑成型机械是塑料加工行业中发展最快、得到广泛应用的机种之一。

压机和传递成型机

压塑成型和传递成型是热固性塑料的主要成型方法。用于压塑成型的压机和传递成型的传递成型机是热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。压机的作用在于通过塑料模对塑料施加压力,如果采用固定模,还具有启闭模具和顶出制品的作用。用于压塑成型的压机分为机动压机和液压机两大类。由于机动压机的制造、操作和修理均比液压机复杂,又不适宜压塑大型塑料制件,所以逐渐被淘汰。目前使用的压机基本上都是液压机。液压机的施压介质通常有油和水两类,前者在中小型设备广泛应用。传递成型设备可用与压塑成型相同的液压机,也可用专用的传递成型机。传递成型机实际上是具有两个液压缸的双压式液压机。根据其结构可分为上下双压式和直角式两种。

热成型机

热成型机塑料热成型方法只有3种即阴模成型、阳模成型和对模成型。热成型机械应能依照一定的程序重复热成型生产循环,制造完全相同的产品。热成型机的类型很多,有手动、半自动和自动化热成型机。热成型产品的体积大而数量少,适宜选用半自动或手动热成型机。反之,产品的体积小而数量多,则选用自动化热成型机比较合适。

类型

1多层共挤出中空塑料成型机

多层吹塑高阻隔性中空制品在中空制品领域内占的比例越来越大,其工艺是通过复合模头把几种不同的原料挤出吹制成型中空制品,达到容器对C02、O2、或汽油等的阻隔性能。

多层共挤出中空塑料成型机的研究主要有以下三点:(1)研究一定范围的共挤出机头(模头),以满足不同材料、不同层数、机头直径等要求;(2)研究组合包装系统,它能根据不同的原料特制出可能允许的组合数的机头;(3)研究基础机械程序,它可用不同数量的模塑工位和包括生产速度和制品设计的平台尺寸。

模头是多层共挤出中空塑料成型机的心脏和大脑,有多级层叠式、叠加式等。模头的性能应能达到:控制每一层达到最佳状态和完满的圆周及侧向材料分布,能不受材料分布的影响而加工变化广泛的塑料原料和不同的挤出量。螺旋芯棒组合系统,具有高度适应性,多段结构可达七层,满足了特殊制品的需要,加工条件最优,是多层共挤出机头优先采用的系统。多层共挤出机头的流变设计是设计中的关键,要能达到机头不依赖于生产率和原料分布有关的原料粘度,在低挤出量下具有良好的自清洁功能和高挤出量下的最小剪切热,每一层中具有良好的圆周分布,层组合原料分布均匀,能加工范围较宽的塑料原料、不同挤出量以及不同挤出量比。大型多层共挤出中空塑料成型机采用储料式机头,该结构是主机头在各层机头的上方,配制着同心的环形活塞,把机头与储料腔作成一体,使在低压下能实现型坯的高速挤出。

挤出机的适应性及组合是保证多层共挤出中空塑料制品质量的前提。研制者首先必须对所研制多层共挤出中空塑料成型机加工的对象(包括制品,制品各层材料的特性及各层材料之间的粘结性能,增粘剂的特性)作彻底的了解,然后设计适应所需塑化材料对象的挤出机,确定所需要配备挤出机的数量及型式。

挤出机应能适应不同流量、不同材料塑化,生产率应比标准的挤出机的生产率要高。螺杆和机筒的结构随着加工物料性质的不同而其结构不一样。每个挤出装置都应配制自动控制的定量加料斗,精确控制加料量。数显控制器

产品开发重点:0.2L-1L的化妆品及家用卫生清洁剂2-3层共挤出中空塑料成型机;4-6层共挤出汽车油箱中空塑料成型机;220L大型多层共挤出中空塑料成型机。

2大型挤吹中空塑料成型机

缩短生产周期、提高生产效率是大型挤吹中空塑料成型机技术进步的重要内容。

提高塑化能力是提高生产效率的先决条件。研发高塑化性能和高输送能力的螺杆机筒。推广应用带强制喂料强制冷却的高产量塑化挤出“IKV”结构。

缩短吹塑冷却成型时间。提高吹气压力,使用低温干燥高压空气吹塑,是缩短吹塑冷却成型时间及提高制品质量的关键。

提高储料式机头的性能。研发高性能双层心形包络的流道的储料式机头。先进先出,快捷换色换料,清理方便,是高性能储料式机头的重要特性,积极的做法是采用先进的CAD手段加上优质的钢材和精密的加工设备及先进CAE加工方法。

插销式无拉杆合模机构是近年来发展起来的一种合模结构,具有锁模力大且分布均匀、装卸模具容易、容模量大、节能等特点,导向运动副采用摩擦系数小、运动平稳、运行精度高的滚珠直线导轨,快速移模由伺服电机通过滚珠丝杠来实现,高压锁模是一模板上的插销插入另一模板上的锁紧套后,分布在一模板左右两侧的两对以上的锁模油缸拉紧另一模板实现高压锁模,反之,则为高压开模。

液压同步驱动无拉杆合模机构。它是采用互相对称的两套液压驱动机构同步分别驱动各自的模板,由于模板中心受驱动油缸的作用力,所以能降低模板的重量,减小锁紧变形量,装卸模具更容易、容模量更大、更适合机械手的操作,性能上比插销式无拉杆合模机构更具有优越性,值得推广应用。

研发及推广应用径向壁厚分布系统(PWDS),它与轴向壁厚分布系统(AWDS)两者互相联合作用,可获得最佳的型坯及更为理想的制品壁厚分布。

3单层小型挤吹中空塑料成型机

单层小型挤吹中空塑料成型机的技术进步重点是向高效率、高生产率、多工位、多功能方向发展。

4“一步法”注拉吹中空塑料成型机

“一步法”注拉吹中空塑料成型机研究开发包括主机和模具两个方面。注拉吹中空塑料成型机是主机和模具两者结合的设备,从主机与模具两者对整机的重要性来说,主机只占整机的40%,而模具要占整机的60%。模具是“一步法”注拉吹中空塑料成型机的研制重点。注射型坯的模具是模具中的研制重点。

转盘运转高速及定位稳定性,是主机的研究重点。

推广应用齿轮齿条同步吹塑合模机构,提高合模机构对中性能的重复精度及生产效率。

5拉吹中空塑料成型机

提高成型速度是拉吹中空塑料成型机努力追求的主要目标,关键是:优化加热系统以减少加热时间,提高瓶坯的运转输送速度,提高瓶坯快速稳定定位的性能,缩短模具开合和吹塑压紧头升降时间,增加成型腔数。

开发能检测瓶坯的同心度、内径等精度质量的检测系统。

开发将瓶坯的加热拉伸吹塑成型、原料的灌装、贴标、包装等多道工序集于一次完成的联机作业拉吹中空生产线。该生产线的特点是:液体原料的灌充不需要对瓶进行再清洗,灌充可在封闭无污染的环境中进行,例如,采用净化压缩空气吹塑成型输液瓶后,立即注入药液,再由传送机构输送到包装工位进行包装。

成型原理

材料变化热固性塑料及其成型方法热塑性树脂及其成型方法区别

材料变化

热固性塑料及其成型方法

热塑性树脂及其成型方法

材料在模具

内的行为

由于加热、加压、熔融或粘度下降

流动

赋性

继续加热交联硬化

由于加热、加压、塑化或熔融 流动

赋性

冷却固化

材料的变化

不可逆变化(化学变化)

可逆变化(物理变化)

成型要求的性质

材料和成型两方面的性质:

(1)流变性

(2)热性质

(3)硬化反应

材料本身性质:

(1)流变性

(2)热性质

成型方法

压缩成型

注射成型

挤出成型

压延成型

浇铸成型

发泡中成型

二次加工

应用较多

应用较多

应用较少

未应用

应用较多

应用较多

应用多

应用较少

应用多

应用多

应用较多

应用多

应用多

应用多

机械使用

塑料成型机

塑料成型机加工使用是一门工程技术,所涉及的内容是将塑料转变为塑料制品的各种工艺。在转变过程中常会发生以下一种或几种情况,如聚合物的流变以及物理、化学性能的变化等。

塑料成型机成型方法有以下几种。

压制成型

压缩模塑用的主要设备是压机和塑模。压机用得最多的是自给式液压机,吨位从几十吨至几百吨不等。有下压式压机和上压式压机。用于压缩模塑的模具称为压制模具,分为三类;溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。压缩模塑的主要优点是可模压较大平面的制品和能大量生产,其缺点是生产周期长,效率低。

注射成型

层压成型常用层压机操作,这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压板。层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等,树脂有酚醛、环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂。注射吹塑成型挤出吹塑成型拉伸吹塑薄膜涂覆热熔敷流化喷涂火焰喷涂静电喷涂等离子喷涂

挤出成型

挤出成型也称挤压模塑或挤塑,它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。挤出法主要用于热塑性塑料的成型,也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材,如管、棒、丝板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外,还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。挤出成型机由挤出装置、传动机构和加热、冷却系统等主要部分组成。挤出机有螺杆式(单螺杆和多螺杆)和柱塞式两种类型。前者的挤出工艺是连续式,后者是间歇式。单螺杆挤出机的基本结构主要包括传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等部分。挤出机的辅助设备有物料的前处理设备(如物料输送与干燥)、挤出物处理设备(定型、冷却、牵引、切料或卷)和生产条件控制设备等三大类。

挤拉成型

挤拉成型是热固性纤维增强塑料的成型方法之一。用于生产断面形状固定不变,长度不受限制的型材。成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续纤维经加热模拉出,然后再通过加热室使树脂进一步固化而制备具有单向高强度连续增强塑料型材。

通常用于挤拉成型的树脂有不饱和聚、环氧和有机硅三种。其中不饱和聚酯树脂用得最多。挤拉成型机通常由纤维排布装置、树脂槽、预成型装置、口模及加热装置、牵引装置和切割设备等组成。

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