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成型加工课后思考题答案

来源:华佗健康网
成型加⼯课后思考题答案

第⼀章

1.什么是聚合物的结晶和取向?它们有何不同?研究结晶和取向对⾼分⼦材料加⼯有何实际意义?

答:热的饱和溶液冷却后,溶质以晶体的形式析出这⼀过程叫结晶。⾼聚物的取向意味着其内部的结构单元(如分⼦或晶粒等)的空间指向遵循⼀些择优的⽅向,⽽不是完全随机的。⾼聚物取向时,它的性能会呈现各向异性。适当调节取向状况,可在很⼤范围内改变⾼聚物的性能。⼀般说,取向时物体在取向⽅向上的模量和强度会明显增⼤。在纤维和薄膜的⽣产中取向状况的控制显得特别重要。通过液晶态加⼯⽽获得⾼度取向的刚性链⾼分⼦纤维的模量和强度已能达到钢丝和玻璃纤维的⽔平。其他⾼分⼦材料或制品中的取向状况也是影响性能的⼀种因素。(取向能提⾼材料的各向异性,也就是⾼分⼦链向⼀个⽅向规整的排列能提⾼材料的⼀个⽅向强度。结晶能提⾼材料的熔点和韧性。)

2.请说出晶态与⾮晶态聚合物熔融加⼯温度范围,并讨论两者作为材料的耐热性好坏。

答:晶态聚合物:Tm~Td;⾮晶态聚合物:Tf~Td。对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说,在不结晶或结晶度低时,最⾼使⽤温度是Tg;当结晶度达到40%以上时,晶区互相连接,形成贯穿整个材料的连续相,因此在Tg 以上仍不会软化,其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。

3.聚合物成型过程中为什么会发⽣取向?成型时的取向产⽣的原因及形式有哪⼏种?取向对⾼分⼦材料制品的性能有何影响?答:在成型加⼯时,受到剪切和拉伸⼒的影响,⾼分⼦化合物的分⼦链会发⽣取向。原因:由于在管道或型腔中沿垂直于流动⽅向上的各不同部位的流动速度不相同,由于存在速度差,卷曲的分⼦⼒受到剪切⼒的作⽤,将沿流动⽅向舒展伸直和取向。⾼分⼦化合物的分⼦链、链段或微晶等受拉伸⼒的作⽤沿受⼒⽅向排列。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。⾮晶态⾼分⼦取向包括链段的取向和⼤分⼦链的取向;结晶性⾼分⼦的拉伸取向包括晶区的取向和⾮晶区的取向⾼分⼦材料经取向后,拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透⽓性增加。

4.要使聚合物在加⼯中通过拉伸获得取向结构应在该聚合物的什么温度下拉伸.

答:应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进⾏,因为分⼦在⾼于Tg时才具有⾜够的活动,这样在拉应⼒的作⽤下,分⼦才能从⽆规线团中被拉伸应⼒拉开、拉直和在分⼦彼此之间发⽣移动。第三章

1. 试分析下列配⽅,要求:

(1)指出各成分在配⽅中的作⽤;(2)判断制品基本性能,并说出相应的理由。

①PVC树脂(XS-4)100(加⼯所需原料构成的主体),邻苯⼆甲酸⼆⾟酯10(增塑剂,降低材料加⼯温度,软化制品),邻苯⼆甲酸⼆丁酯8(增塑剂),环氧脂肪酸⾟酯3(辅增塑剂和稳定剂还具有⼀定的润滑性,作固定改善材料的加⼯性能),液体钡-镉2(热稳定剂,耐热耐光作⽤,提⾼材料在加⼯使⽤过程中对光热的承受能⼒),硬脂酸钡0.5、硬脂酸镉0.3(⾦属皂类热稳定剂,润滑剂),硬脂酸0.3(润滑剂,改善材料加⼯流动性,使之易于成型),⼆氧化钛3(着⾊剂,使制品呈现⽩⾊)

从配⽅中可看出,制品中加⼊较多增塑剂和热稳定剂,制品因为半硬质PVC,可能有较⾼的加⼯温度,⼆氧化钛着⾊,故制品为⽩⾊。

② PVC树脂(XS-5)100,三盐基性硫酸铅5,⼆盐基性亚磷酸铅1.5(PVC常⽤热稳定剂,提⾼材料加⼯时对热的承受能⼒,防⽌侧基脱除、分解),亚磷酸三苯脂0.5(PVC辅助稳定剂,捕捉⾦属氧化物和HCL分解过氧化物,⼀般与上述两种稳定剂配合使⽤),硬脂酸铅0.5(热稳定剂兼润滑剂,改善PVC的热承受能⼒和加⼯性能),硬脂酸正丁酯0.3、⽯蜡0.3(润滑剂),氧化锑5(阻燃剂)

配⽅中加⼊较多热稳定剂,故有很好的加⼯性能、热承受能⼒,加⼊了阻燃剂,故制品较难燃,较可能为硬质PVC。③ PVC树脂(XS-3)100,DOP 20,DBP 20(通⽤增塑剂,降低制品的加⼯温度,软化制品),DOS 10(耐寒性增塑剂,起辅助增塑作⽤,强化制品对低温的承受能⼒),氯化⽯蜡5(增塑剂并且有阻燃性),UV-9 0.1(紫外线吸收剂,起光稳定作⽤),滑⽯粉1(润滑剂,填充剂,起各向补强作⽤),氧化铁0.2(着⾊剂),⼆⽉桂酸⼆丁基锡 3 (有机锡类热稳定剂)配⽅中加⼊⼤量增塑剂,⽽未加⼊太多稳定剂,故为软质PVC制品。加⼊了有机锡类稳定剂和POS耐寒剂,可能为耐寒性PVC薄膜。

④丁睛橡胶100,硫磺1.5(硫化剂,提⾼⽣胶物理机械性能,耐热耐化学性能),促进剂M 1.5,促进剂TMTD 0.2(半超速/超速促进剂,缩短硫化时间,提⾼硫化速度,减少硫化剂⽤量),ZnO 5(⽆机硫化活性剂),硬脂酸1(有机活性剂,与ZnO并⽤),防⽼剂4010NA 1(防⽼剂,降低⽣胶⽼化速度),半补强碳⿊60(补强剂,还可以增加⽣胶耐磨性能),陶⼟30(填充剂,,起补强作⽤),沥青5(软化剂,增粘剂),⽯蜡1.5(润滑剂,防⽼剂,起物理防⽼作⽤)

该配⽅采⽤极性强的丁晴橡胶,可能为耐油制品,加⼊了促进剂可能为⼩制品如耐油密封件等。第五章

1.什么是⾮分散混合,什么事分散混合,两者主要通过何种物料运动和混合操作来实现?

⾮分散混合:在混合物中仅增加粒⼦在混合物中空间分布均匀性,⽽不减⼩粒⼦初始尺⼨的过程。

分散混合:在混合过程中发⽣粒⼦尺⼨减⼩到极限值,同时增加相界⾯和提⾼混合物组分均匀性的混合过程

⾮分散混合运动基本形式是通过对流来实现的,可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到分散混合主要是靠剪切应⼒和拉伸应⼒作⽤实现的。

2. 温度对⽣胶塑炼有何影响?为什么天然橡胶在115℃时塑炼效果最差?

答:⽣胶的塑炼分为⾼温塑炼与低温塑炼。密炼机和螺杆塑炼机的塑炼温度都在100摄⽒度以上,属于⾼温塑炼。开炼机塑炼温度在100摄⽒度以下,属于低温塑炼。在机械塑炼中,能促使⼤分⼦链断裂破坏的因素有:机械⼒作⽤,氧化裂解作⽤,热裂解和热活化作⽤,化学塑节剂的化学作⽤以及静电荷臭氧的作⽤。当在低温塑炼的时候,也就是在开炼机塑炼的时候,主要是机械⼒来进⾏塑炼的。这个时候氧的作⽤是很⼩的,因为它是在低温的情况下。当天然橡胶在115摄⽒度的时候,它的机械⼒作⽤是最⼩的时候,氧化裂解的作⽤也是最⼩的时候。也就是说,115摄⽒度对于塑炼来说是⼀个⾮常尴尬的温度,正好是机械⼒最⼩,含氧量最⼩的时候。所以这个时候的塑炼效果是最差的。当温度提上来的时候,含氧量就增⾼了,那时候塑炼效果⼜会好起来。

3.何谓橡胶的混炼?⽤开炼机和密炼机分别进⾏混炼时应控制的⼯艺条件有哪些?有何影响?

答:混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的⽣胶或塑炼胶在机械作⽤下混合均匀,制成混炼胶的过程。

开炼机混炼时应控制的⼯艺条件有(1)装胶容量(2)辊距(3)混炼温度(4)混炼时间(5)辊速和速⽐(6)加料顺序密炼机分别进⾏混炼时应控制的⼯艺条件有(1)装胶容量(2)上顶栓压⼒(3)转⼦转速和混炼时间(4)混炼温度(5)加料顺序

4.什么叫塑料的混合和塑化,其主要区别在哪⾥?

答:塑料的混合:这是物料的初混合,是⼀种简单混合,在低于流动温度和较为缓和的剪切速率下进⾏的⼀种混合。混合后,物料各组份的物理和化学性质⽆变化。只是增加各组份颗粒的⽆规则排列程度,没有改变颗粒的尺⼨。设备:捏合机、⾼速混合机。

或Tm)和较强烈的剪切速率塑料的塑化:再混合,是⾼⼀级的混合,在⾼于流动温度(Tf

下进⾏。混合后,物料各组份的物理和化学性质有所变化。塑化的⽬的是使物料在⼀定温度和剪切⼒下熔融,驱出其中的⽔份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀,得到具有⼀定可塑性的均匀物料。设备:密炼机、开炼机、挤出机。5.塑料的塑化与橡胶的塑炼⼆者的⽬的和原理有何异同?

答:塑化:再混合,是⾼⼀级的混合。在⾼于流动温度(Tf或Tm)和较强烈的剪切速率下进⾏。混合后,塑料各组份的物理和化学性质有所变化。其⽬的是使物料在⼀定温度和剪切⼒下熔融,驱出其中的⽔份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀,得到具有⼀定可塑性的均匀物料。

塑炼:使⽣胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加⼯的塑性状态的过程。⽬的是使⽣胶获得⼀定的可塑性,使之适合于混炼、压延、压出、成型等⼯艺操作;使⽣胶的可塑性均匀化,以便得到质量均匀的胶料。(⽬的是降低弹性,增加可塑性,获得流动性;混炼时配合剂易于分散均匀,便于操作;使⽣胶分⼦量分布变窄,胶料质量均匀⼀致。)

6.什么是“⽣胶的塑炼”,什么是“塑料的塑炼”,为什么要分别对⽣胶和塑料进⾏塑炼?两者分别可采取哪些措施,提⾼塑炼效果?

答:⽣胶的塑炼:使⽣胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加⼯的塑性状态的过程。⽬的是使⽣胶获得⼀定的可塑性,使之适合于混炼、压延、压出、成型等⼯艺操作;使⽣胶的可塑性均匀化,以便得到质量均匀的胶料。(⽬的是降低弹性,增加可塑性,获得流动性;混炼时配合剂易于分散均匀,便于操作;使⽣胶分⼦量分布变窄,胶料质量均匀⼀致。)

塑料的塑炼:再混合,是⾼⼀级的混合。在⾼于流动温度(Tf或Tm)和较强烈的剪切速率下进⾏。混合后,塑料各组份的物理和化学性质有所变化。其⽬的是使物料在⼀定温度和剪切⼒下熔融,驱出其中的⽔份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀,得到具有⼀定可塑性的均匀物料。第六章

1.简述热固性塑料模压成型的⼯艺步骤。

答:热固性塑料模压成型⼯艺过程通常由成型物料的准备、成型和制品后处理三个阶段组成,⼯艺步骤如下:1、计量;2、预压;3、预热;4、嵌件安放;5、加料;6、闭模;7、排⽓;8、保压固化;

9、脱模冷却;10制品后处理⼯艺过程见图所⽰。

2. 试分析模温的⾼低对模压成型⼯艺的影响。

答:模压温度是指成型时所规定的模具温度,对塑料的熔融、流动和树脂的交联反应速度有决定性的影响。

在⼀定的温度范围内,模温升⾼、物料流动性提⾼,充模顺利,交联固化速度增加,模压周期缩短,⽣产效率⾼。但过⾼的模压温度会使塑料的交联反应过早开始和固化速度太快⽽使塑料的熔融黏度增加,流动性下降,造成充模不全。另外⼀⽅⾯,由于塑料是热的不良导体,模温⾼,固化速度快,会造成模腔内物料内外层固化不⼀,表层先⾏硬化,内层固化时交联反应产⽣的低分⼦物难以向外挥发,会使制品发⽣肿胀、开裂和翘曲变形,⽽且内层固化完成时,制品表⾯可能已过热,引起树脂和有机填料等分解,会降低制品的机械性能。因此模压形状复杂、壁薄、深度⼤的制品,不宜选⽤⾼模温,但经过预热的塑料进⾏模压时,由于内外层温度较均匀,流动性好,可选⽤较⾼模温。

模压温度过低时,不仅物料流动性差,⽽且固化速度慢,交联反应难以充分进⾏,会造成制品强度低,⽆光泽,甚⾄制品表⾯出现肿胀,这是由于低温下固化不完全的表层承受不住内部低分⼦物挥发⽽产⽣的压⼒的缘故。

3.在热固性塑料模压成型中,提⾼模温应相应地降低还是升⾼模压压⼒才对模压成型⼯艺有利?为什么?答:在热固性塑料模压成型中,提⾼模温⼀般应相应地升⾼模压压⼒才对模压成型⼯艺有利。

在⼀定范围内模温提⾼能增加塑料的流动性,模压压⼒可降低;但模温提⾼也会使塑料的交联反应速度加速,从⽽导致熔融物料的粘度迅速增⾼,因⽽需更⾼的模压压⼒。综合以上因素,提⾼模温⼀般应相应地提⾼模压压⼒。4.热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压⼒有何影响?为什么?

答:进⾏预热可以使物料熔化速度加快,黏度下降,流动性提⾼,模压压⼒降低;但如果预热温度过⾼会使塑料在预热过程中有部分固化,会抵消预热增⼤流动性效果,模压时需更⾼的压⼒来保证物料充满型腔。在预热时软化倾向>交联倾向,⼀般经过预热的物料可使⽤较低的模压压⼒。

5.橡胶的硫化历程分为⼏个阶段?各阶段的实质和意义是什么?

答:(1)焦烧期-硫化起步阶段,是指橡胶在硫化开始前的延迟作⽤时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性。(对于模型硫化制品,胶料的流动、充模必须在此阶段完成,否则就发⽣焦烧.出现制品花纹不清,缺胶等缺陷。)意义:焦烧期的长短决定了胶料的焦烧性及操作安全性。这⼀阶段的长短取决于配合剂的种类和数量。

(2)⽋硫期-预硫阶段,焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。在此阶段,随着交联反应的进⾏,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成⽹状结构.橡胶的物理机械性能逐渐上升,但尚未达到预期的⽔平.但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等却优于正硫化阶段时的胶料。

意义:预硫时间的长短反映了硫化反应速度的快慢(,主要取决于配⽅)。

(3)正硫期-正硫化阶段,正硫化是胶料的各项性能在⼀个阶段基本上保持恒定或变化很少,也称硫化平坦期。意义:这个阶段橡胶的综合性能最好,是选取正硫化时间的范围。(硫化平坦期的宽窄取决于:配⽅、温度等)

(4)过硫期-过硫阶段,橡胶的交联反应达到⼀定的程度,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。此时交联键发⽣重排、裂解等反应。

意义:过硫阶段的性能变化情况反映了硫化平坦期的长短,不仅表明了胶料热稳定性的⾼低,⽽且对硫化⼯艺的安全性及制品硫化质量有直接影响。6.何谓返原性胶料和⾮返原性胶料?

答:天然橡胶等主链为线形⼤分⼦结构,在过硫阶段中断链多于交联,机械性能下降,这种胶料称为返原性胶料;

⼤部分合成橡胶,如丁苯、丁腈橡胶,在过硫阶段中易产⽣氧化⽀化反应和环化结构,胶料的物理机械性能变化很⼩,甚⾄保持恒定,这种胶料称为⾮返原性胶料。

7. 何谓正硫化和正硫化时间?正硫化时间的测定⽅法有哪⼏种?各有何特点?

答:正硫化是胶料的各项性能在⼀个阶段基本上保持恒定或变化很少,也称硫化平坦期。

理论正硫化:从硫化反应动⼒学原理来说,正硫化应是胶料达到最⼤交联密度时的硫化状态,正硫化时间应由胶料达到最⼤交联密度所需的时间来确定⽐较合理。

⼯艺正硫化:橡胶处在正硫化时,其物理机械性能或综合性能达到最佳值,预硫或过硫阶段胶料性能均不好。达到正硫化所需的时间为正硫化时间,⽽正硫化是⼀个阶段。在实际应⽤中是根据某些主要性能指标(与交联密度成正⽐)来选择最佳点,确定正硫化时间。

(1)物理机械法⿇烦,不经济;

(2)化学法简单、⽅便,但误差较⼤,适应性不⼴,有⼀定,不适于⾮硫黄硫化的胶料;

(3)专⽤仪器法不仅具有⽅便、精确、经济、快速和重现性好等优点,并且能够连续测定与加⼯性能和硫化性能等有关的参数⽽且只需进⾏⼀次试验即可得到完整的硫化曲线。第七章

1.挤出螺杆⼀般分为哪⼏段?每段各有什么作⽤?对于晶态塑料的挤出成型,应选择何种螺杆?其L2的长度有何特征,为什么?

答:加料段---对料⽃送来的塑料进⾏加热,同时输送到压缩段。塑料在该段始终保持固体状态。

压缩段---对加料段来的料起挤压和剪切作⽤,同时使物料继续受热,由固体逐渐转变为熔融体,赶⾛塑料中的空⽓及其他挥发成分,增⼤塑料的密度,塑料通过压缩段后,应该成为完全塑化的黏流状态。

均化段---使熔融物料在均化段螺杆和机头回压作⽤进⼀步搅拌塑化均匀,并定量定压地通过机头⼝模挤出成型。结晶型聚合物,熔化温度范围很窄,因⽽压缩段很短,应选择突变型螺杆。2.什么叫压缩⽐?挤出机螺杆设计中的压缩⽐根据什么来确定?

答:螺杆的压缩⽐是指螺杆加料段第⼀个螺槽的容积与均化段最后⼀个螺槽的容积之⽐,它表⽰塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。

压缩⽐的⼤⼩取决于挤出塑料的种类和形态,粉状塑料的相对密度⼩,夹带空⽓多,其压缩⽐应⼤于粒状塑料。另外挤出薄壁制品时,压缩⽐应⽐厚壁制品的⼤。

3.什么是挤出机螺杆的长径⽐?长径⽐的⼤⼩对塑料挤出成型有什么影响?长径⽐太⼤⼜会造成什么后果?

答:挤出机螺杆的长径⽐是指螺杆⼯作部分的有效长度L与直径Ds之⽐。

L/Ds⼤,能发送塑料的温度分布,混合更均匀,并可减少挤出时的逆流和漏流,提⾼挤出机的⽣产能⼒。L/Ds过⼩,对塑料的混合和塑化都不利。

L/Ds太⼤,对热敏性塑料会因受热时间太长⽽易分解,同时螺杆的⾃重增加,⾃由端挠曲下垂,容易引起料筒和螺杆擦伤,制造和安装都困难,也增⼤了挤出机的功率消耗。4.渐变型和突变型螺杆有何区别?它们各适合哪类塑料的挤出?为什么?答:渐变型螺杆的压缩段较长,为螺杆全长的55%~65%,PVC挤出成型⽤螺杆压缩段甚⾄达到100%。渐变型螺杆适合⽆定型塑料的⽣产,因为⽆定型塑料的熔融温度范围宽。突变型螺杆的压缩段较短,为3~5Ds,PA的挤出成型⽤螺杆压缩段甚⾄仅为⼀个螺距的长度。突变型螺杆适合结晶型塑料的⽣产,因为结晶型塑料的熔融温度范围很窄。

(所谓渐变型螺杆是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡,是在⼀个较长的螺杆轴向距离内完成的:⽽所谓突变型螺杆的上述过渡是在较短的螺杆轴向距离内完成的。) 5.提⾼挤出机加料段固体输送能⼒,应对设备采取什么措施?指出其理论依据。

结构⾓度:1增加螺槽深度;2降低物料与螺杆的摩擦系数;3增加物料与料筒的摩擦系数;4选择适当的螺旋⾓。⼯艺⾓度:1增加料筒温度(fb↑);②降低螺杆温度(fs↓)。6.塑料在挤出机中的熔化长度的意义是什么?

答:挤出机中从熔化开始到固体床的宽度降到零的总长度称为熔化长度,熔化长度的⼤⼩反映了固体的熔化速度,⼀般熔化速度越⾼则熔化长度越短。

7. 塑料熔体在螺槽内流动有⼏种形式?造成这⼏种流动的主要原因是什么?

答:塑料熔体在螺槽内有以下四种流动形式:1、正流,正流是熔料沿螺槽向机头⽅向的流动,是料筒表⾯作⽤到熔体上的⼒⽽产⽣的流动。2、逆流,也叫压⼒流,⽅向与正流相反是由机头、分流板、过滤⽹等对流体熔体的反压⼒引起的流动。3、横流,是⼀种与螺纹⽅向垂直的流动,这种流动到达螺纹侧⾯时被挡回 便沿着螺槽侧⾯向上流动,⼜为料筒所挡,再作与螺纹⽅向垂直相反的流动,形成环流。4、漏流,由机头、分流板、过滤⽹等对熔体的反作⽤⼒引起的流动。第⼋章

1,何谓注射成型,它有何特点?框图表⽰⼀个完整的注射成型⼯艺过程。

注射成型是将粒状或粉状塑料加⼊到注射机料筒,经加热熔化呈流动状态,然后在柱塞或螺杆快速连续的压⼒下,从喷嘴中以很⾼的压⼒和很快的速度注⼊到闭合的模具内。

特点是成型周期短,⽣产效率⾼,能⼀次成形外形复杂尺⼨精确的制品,成型适应性强,制品种类繁多,容易实现⽣产⾃动化。

粒状热塑性塑料——⼲燥和预热

注射机料筒清洗——预热的嵌件加料——塑化注射充模——保压——凝封——退柱塞或螺杆——冷却固化——脱模——后处理——注射制品

2,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:挤出螺杆:输送、塑化、计量。

均化段槽深h3浅、长径⽐L/D⼤、压缩⽐ε⼤。加料段L1短,均化段长L3长。平动+转动(前移)。螺杆头部形状多样。

物料熔融是⼀个稳态的连续过程。注射螺杆:

预塑化、注射。

均化段槽深h3深、长径⽐L/D⼩、压缩⽐ε⼩。加料段L1长,均化段长L3短。平动+转动(前移+注射)。螺杆头部为尖锥形。

物料熔融是⼀个⾮稳态的间歇过程。

3,保压在热塑性塑料注射成型过程中的作⽤是什么?保压应有多少时间?何谓凝封?

答:当注射成型塑料熔体充满模腔后,模具中熔体冷却收缩,继续保持施压状态的柱塞或螺杆,迫使浇⼝和喷嘴附近的熔体不断补充⼊模中(补塑),使模腔中的塑料能形成形状完整⽽致密的制品(压实);保压适当的时间,可防⽌螺杆或柱塞退还时,因模具主流道处塑料尚未冷却凝固⽽发⽣模内熔融塑料倒流现象(防倒流)。保压时间⼀般约20-100s,⼤型和厚制品可达2-5min。

塑料注射充模保压时,浇注系统的熔体先⾏冷却硬化的现象叫“凝封”,凝封可防⽌模腔内尚未冷却的熔体向喷嘴⽅向倒流。4,聚丙烯和聚苯⼄烯注射成型时,考虑到产品的性能和⽣产效率,它们的模具温度应分别控制在哪个温度范围最适宜?为什么?(PP:Tg=-10℃左右,PS:Tg=80℃左右)

答:聚丙烯的结晶能⼒较强,提⾼模具温度有助于改善熔体在模内的流动性,减⼩内应⼒和分⼦的定向作⽤,增强制件的密度和结晶度甚⾄能够提前脱模;但制件的冷却时间、收缩率和脱模后的翘曲变形将增⼤。制品结晶度的增加,制件的表⾯粗糙度值也会随之减⼩。

综合考虑PP模具温度Tc>Tg,⽣产上常⽤温度为40-90℃

⽆定形塑料注射充模后⽆相转变,故模温⾼低主要影响充模时间长短,较低的模温,冷却快,⽣产效率提⾼。PS熔融黏度较低,采⽤偏低的模温Tc

5,试述注射成型制品易产⽣内应⼒原因以及解决办法

制品⼤多数是形状复杂或壁厚不均匀的,注射成型时,压⼒和速度都很⾼,塑料熔体流动⾏为复杂,制品有不同程度的结晶和取向。制品各部分冷却速度极难⼀⾄,所有这些都有可能造成制品存在内部应⼒集中,制品在贮存和使⽤过程中产⽣变形和裂纹,将影响制品的使⽤寿命和使⽤性能。

退⽕处理:使制品在塑料的玻璃化温度和软化温度之间某⼀温度附近加热⼀段时间,加热介质可以使⽤热⽔、热油或热空⽓。处理过程中,能加速⼤分⼦松弛过程,消除或降低成型时造成的内应⼒。第九章

1.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,并⽐较其优缺点?1)中⾼度法,将辊筒设计和加⼯成略带腰⿎形。辊筒加⼯要求⾼,且辊筒的弹性弯曲受物料的性质及压延⼯艺条件等诸多因素,所以固定不变的中⾼度补偿法有很⼤的局限性。

2) 轴交叉法,调整两辊筒的轴,使其交叉⼀定⾓度。该法的优点是可以随产品的品种、规格和⼯艺条件不同进⾏调节轴交叉⾓度,从⽽扩⼤了压延机的⼯作范围。轴交叉装置补偿的挠度差有三⾼⼆低特征。轴交叉补偿的挠度量是有限定的,因为轴线偏转⾓度⼤了就不能正常⼯作

从理论上讲,⽆论何种⼆次曲线都不可能完全与四次曲线的挠度曲线相吻合,因此中⾼度法和轴交叉法都不能完全补偿挠度差.

3) 预应⼒法,在辊筒轴承的两端预先施加额外的负荷,其作⽤⽅向正好与⼯作负荷相反,达到补偿⽬的。这种⽅法可以调节预应⼒的⼤⼩使辊筒弧度有较⼤变化范围,以适应变形的实际要求,⽐较容易控制⽽且补偿效果更好。在实际⽣产中往往把上述三种补偿⽅式结合使⽤。

2.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:压延成型所⽤热塑性塑料⼤多都有容易黏附⾼温、⾼转速辊筒的特点,为了使压延成型顺利进⾏,操作上应控制温度和转速,以四辊压延机为例:

T Ⅲ≧T Ⅳ>T Ⅱ>T Ⅰ; V Ⅲ≧V Ⅳ>V Ⅱ>V Ⅰ(第Ⅲ辊筒为主辊筒)速⽐为1:1.05-1:1.25

4.何谓压延效应?产⽣的原因及减⼩的⽅法是什么?

压延成型过程中,黏流态塑料在通过压延辊筒间隙时,线形⼤分⼦沿着压延⽅向作定向排列。出现制品的各向异性,制品的纵向和横向的物理机械性能不同,这种现象在压延成型中称为压延效应。

↑温度;↓速度及速⽐;辊距↑;尽量不使⽤各向异性的配合剂、改变喂料⽅向和提⾼物料的塑性,压延后缓慢冷却,可降低压延效应。第⼗章

1.⽤平挤逐次双向拉伸法成型PP 薄膜时,挤出的厚⽚为何要急冷?冷却后的厚⽚在拉伸前为什么⼜要预热?

答:PP 此类含有晶相的聚合物在拉伸过程中不容易使其定向程度提⾼,因此要保证其是⽆定形的,⼯艺上为达到这⼀要求,对PP 结晶性聚合物采取⽅法是挤出后的熔融态厚⽚实⾏急冷,控制其结晶度在5%以下。预热作⽤是将急冷的厚⽚重新拉伸到所需温度,以便⼆次成型。2.塑料⽚材热成型⼯艺原理是什么?

热成型是利⽤热塑性塑料的⽚材作为原料来制造塑料制品的⼀种⽅法,是塑料的⼆次成型。⾸先将裁成⼀定尺⼨和形状的⽚材夹在模具的框架上,将其加到Tg-Tf间的适宜温度,⽚材⼀边受热⼀边延伸,然后凭借施加的压⼒,使其紧贴模具的型⾯,从⽽取得与型⾯相仿的型样,经冷却定型和修整后既得制品。

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