分流梭的作用是将料筒内流经该处的料成为薄层,使塑料流体产生分流和收敛流动,以缩短传热导程。既加快了热传导,也有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解现象。同时,塑料熔体分流后,在分流梭与料简间隙中流速增加,剪切速度增大,从而产生较大的摩擦热,料温升高,粘度下降,使塑料得到进一步的混合塑化,有效提高柱塞式注射机的生产率及制品质量。
柱塞式注射机必须采用分流梭,移动螺杆式注射机的塑化效果好,不采用分流梭。 5.注射机的喷嘴有哪几种类型?各适合何种聚合物材料的注射成型?
答:在料筒的前部,是连接料筒和塑模的通道,其作用是引导塑化料从料筒进入棋具,并使有一定的射程。喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛,以便与模具紧密接触,由于喷嘴的内径不大,当塑料通过时,流速增大,剪切速度增加,能使塑料进一步塑化。
热塑性塑料的注射喷嘴类型很多,结构各异,使用最普遍的有如下三种形式: 1)通用式喷嘴:是最普遍的形式,制造方便,无加热装置,注射压力损失小,常用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及纤维素等的注射成型。
2)延伸式喷嘴:是通用式喷嘴的改进型,制造方便,有加热装置,注射压力降较小,适用于有机玻璃、聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯等高粘度树脂。
3)弹簧针阀式喷嘴:是一种自锁式喷嘴,结构较复杂,制造困难,流程较短,注射压力降较大,较适用于尼龙、涤纶等熔体粘度较低的塑料注射。
6.塑料挤出机的螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同?
答:注射螺杆与挤出螺杆在结构上有如下区别:
1)注射螺杆的长径比较小,在10?15之间。 2)注射螺杆压缩比较小,在2?2.5之间。
3)注射螺杆均化段长度较短,但螺槽深度较深,以提高生产率。为了提高塑化量,加料
段较长,约为螺杆长度的一半。
4)注射螺杆的头部呈尖头型,与喷嘴能很好的吻合。
注射螺杆起预塑化和注射作用,是间歇操作过程,它对物料的塑化能力、稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆那么严格。
注射机的螺杆功能为加料、输送、塑化和注射;而挤出机的螺杆功能则是加料、输送、塑化和挤出。
注射机螺杆的运动方式为:旋转、轴向运动;而挤出机的螺杆运动方式为旋转。 注射机的螺杆头部为尖头;而挤出机的螺杆头部为圆头、平头。
7.塑料熔体进入模腔内的流动情况可分那四个阶段,压力与时间的关系曲线是什么。 答:塑料熔体进入模腔内的流动情况可分为充模、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。
8.保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么?
答:保压阶段。是熔体充满模腔时起至柱塞或螺杆撤回时为止的一段时间。在这段时间内,塑料熔体会因受到冷却而发生收缩,柱塞或螺杆需保持对塑料的压力,使模腔中的塑料进一步得到压实,同时料筒内的熔体会向模腔中继续流入以补足因塑料冷却收缩而留出的空隙。随模腔内料温下降,模内压力也因塑料冷却收缩而开始下降。 9.常见的塑料制品后处理包括那些?各具有什么作用?
答:注射成型的制品,常常要进行适当的后处理,以提高其使用性能。注射制品需后处理的原因是多方面的。
(1)热处理(退火处理)。使制品在塑料的玻璃化温度和软化温度之间的某一温度附近加热一段时间,让制品“退火”,加热介质可以用热水、热油或热空气。 (2)调湿处理。 (3)整修。
10.试述晶态聚合物注射成型时模温对其结晶性能和力学性能的影响。
答:模具温度不但影响塑料充模时的流动行为,而且影响制品的物理机械性能和表观质量。实际上冷却速度的大小取决于塑料熔体温度(Tm)与冷却介质温度(Tc)的温差;当Tc<Tg为骤冷,Tc≈Tg为中速冷,Tc>Tg为缓冷。
结晶型塑料注射入模具后,将发生相转变,冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷,即模温高,结晶速率大,有利结晶,能提高制品的密度和结品度,制品成型收缩性较大,刚度大,大多数力学性能较高,但伸长率和冲击强度下降;反过来,骤冷所得制品的结晶度下降,韧性较好。但骤冷不利于大分子的松弛过程,分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和取向较适中,是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度,还应按具体的塑料性质利制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的聚对苯二甲酸乙二酯塑料,要求提高其结晶度就应选用较高模温。 第九章 压延成型
1.压延成型工艺能生产哪些塑料和橡胶制品?以软质PVC薄膜的生产过程为例,画出生产工艺流程。
答:橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程之一,是制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程,它包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。
塑料的压延成型主要适用于热塑性塑料,其中以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物最多,其
次是ABS,乙烯-醋酸乙烯共聚物以及改性聚苯乙烯等塑料,近年来也有压延聚丙烯、聚乙烯等结晶型塑料。
压延成型产品除了薄膜和片材外,还有人造革和其他涂层制品。塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05?0.5mm的软质PVC薄膜和厚度为0.3?1.00mm的硬质PVC片材。
压延软质塑料薄膜时,如果以布、纸或玻璃布作为增强材料,将其随同塑料通过压延机的最后一对辊简,把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上,所得的制品即为人造革或涂层布(纸),这种方法通称为压延涂层法。根据同样的原理,压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜。
2.压延时,压延机的辊筒为什么会产生挠度,对压延质量有何影响?说明对挠度有何补偿方法?
答:物料在辊简的间隙受压延时,对辊筒有横向压力,这种企图将辊筒分开的作用—力称为分离力,将使两端支撑在轴承上的辊简产生弹性弯曲,这样就有可能造成压延制品的厚度不均,其横向断面呈现中间部分厚两端部分薄的现象。
通常采用以下三种方法来补偿辊筒弹性变形对薄膜横向厚度分布均匀性的影响。
(1)中高度法,亦称凹凸系数法,即把辊筒的工作表面加工成中部直径大,两端直径小的腰
鼓型,沿辊筒的长度方向有一定的弧度。
(2)轴交叉法。如果将压延机相邻的两个平行辊筒中的一个辊筒绕其轴线的中点的连线旋转一个微小角度,使两轴线成交叉状态,在两个辊筒之间的中心间隙不变的情况下将增大两端的间隙。
(3)预应力法。在辊筒工作负荷作用前,在辊筒轴承的两端的轴颈上预先施加额外的负荷,其作用方向正好与工作负荷相反,使辊简产生的变形与分离力引起的变形方向正好反,这样,在压延过程中辊筒所产生的两种变形便可以互相抵消,从而达到补偿的目的。 3.用四辊压延机压延塑料薄膜时各辊的温度和转速应如何控制?为什么?
答:辊筒具有足够的热量是使物料熔融塑化、延展的必要条件。压延中热量主要来源于两部分:一部分由压延辊筒的加热装置供给;另一部分来自物料通过辊隙时产生的物料与辊筒之间的摩擦热及物料自身的剪切摩擦热。
压延机辊筒最适宜的转速主要由压延的物料和制品厚度要求来决定的,一般软质制品压延时的转速要高于硬质制品的压延。
压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比,压延辊筒具有速比的目的在于:使压延物料依次粘辊,使物料受到剪切,能更好地塑化,还可以便压延物取得一定的延伸和定向作用。
辊筒速比根据薄膜的厚度和辊速来调节,速比过大会出现包辊现象,而速比过小则薄膜吸辊性差,空气极易夹入使产品出现气泡,对硬质制品来说,会出现“脱壳”现象,塑化不良,质量下降。
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