塑料成型加工是一門工程技術，所涉及的內容是將塑料轉變?yōu)樗芰现破返母鞣N工藝。在轉變過程中常會發(fā)生以下一種或幾種情況，如聚合物的流變以及物理、化學性能的變化等。塑料成型的方法很多

塑料成型方法

壓制成型：壓縮模塑層壓冷壓模塑傳遞模塑低壓成型 澆 鑄 靜態(tài)澆鑄嵌 鑄離心澆鑄搪 塑旋轉鑄塑滾 塑流延鑄塑

擠出成型 手糊成型

擠拉成型 纖維纏繞成型

注射成型 排氣式注射成型流動式注射成型共注射注射成型無流道注射成型反應注射成型熱固注射成型 壓延成型

吹塑成型 注射吹塑成型擠出吹塑成型拉伸吹塑薄膜 涂 覆 熱熔敷流化噴涂火焰噴涂靜電噴涂等離子噴涂

發(fā)泡成型 化學發(fā)泡物理發(fā)泡機械發(fā)泡 二次成型 熱成型雙軸拉伸固相成型

    1．壓縮模塑。壓縮模塑又稱模壓，是模塑料在閉合模腔內借助加壓(一般尚須加熱)的成型方法。通常，壓縮模塑適用于熱固性塑料，如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料等。

壓縮模塑由預壓、預熱和模壓三個過程組成：

預壓 為改善制品質量和提高模塑效率等，將粉料或纖維狀模塑料預先壓成一定形狀的操作。

預熱 為改善模塑料的加工性能和縮短成型周期等，把模塑料在成型前先行加熱的操作。

模壓 在模具內加入所需量的塑料，閉模、排氣，在模塑溫度和壓力下保持一段時間，然后脫模清模的操作。

壓縮模塑用的主要設備是壓機和塑模。壓機用得最多的是自給式液壓機，噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機和上壓式壓機。用于壓縮模塑的模具稱為壓制模具，分為三類；溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。

壓縮模塑的主要優(yōu)點是可模壓較大平面的制品和能大量生產，其缺點是生產周期長，效率低。

    2． 層壓成型。用或不用粘結劑，借加熱、加壓把相同或不相同材料的兩層或多層結合為整體的方法。

層壓成型常用層壓機操作，這種壓機的動壓板和定壓板之間裝有多層可浮動熱壓板。

層壓成型常用的增強材料有棉布、玻璃布、紙張、石棉布等，樹脂有酚醛、環(huán)氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹脂。

    3． 冷壓模塑。冷壓模塑又叫冷壓燒結成型，和普通壓縮模塑的不同點是在常溫下使物料加壓模塑。脫模后的模塑品可再行加熱或借助化學作用使其固化。該法多用于聚四氟乙烯的成型，也用于某些耐高溫塑料(如聚酰亞胺等)。一般工藝過程為制坯-燒結-冷卻三個步驟。

    4． 傳遞模塑。傳遞模塑是熱固性塑料的一種成型方式，模塑時先將模塑料在加熱室加熱軟化，然后壓入巳被加熱的模腔內固化成型。傳遞模塑按設備不同有工種形式：① 活板式；② 罐式；③ 柱塞式。

傳遞模塑對塑料的要求是：在未達到固化溫度前，塑料應具有較大的流動性，達到固化溫度后，又須具有較快的固化速率。能符合這種要求的有酚醛、三聚氰胺甲醛和環(huán)氧樹脂等。

傳遞模塑具有以下優(yōu)點：① 制品廢邊少，可減少后加工量；② 能模塑帶有精細或易碎嵌件和穿孔的制品，并且能保持嵌件和孔眼位置的正確；③ 制品性能均勻，尺寸準確，質量高；④ 模具的磨損較小。缺點是：⑤ 模具的制造成本較壓縮模高；⑥ 塑料損耗大；⑦ 纖維增強塑料因纖維定向而產生各向異性；⑧ 圍繞在嵌件四周的塑料，有時會因熔按不牢而使制品的強度降低。

    5． 低壓成型。使用成型壓力等于或低于1.4兆帕的摸壓或層壓方法。

低壓成型方法用于制造增強塑料制品。增強材料如玻璃纖維、紡織物、石棉、紙、碳纖維等。常用的樹脂絕大多數(shù)是熱固性的，如酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、有機硅等樹脂。

低壓成型包括袋壓法、噴射法。

(1) 袋壓成型。借助彈性袋(或其它彈性隔膜)接受流體壓力而使介于剛性模和彈性袋之間的增強塑料均勻受壓而成為制件的一種方法。按造成流體壓力的方法不同，一般可分為加壓袋成型、真空袋壓成型和熱壓釜成型等。

(2) 噴射成型。成型增強塑料制品時，用噴槍將短切纖維和樹脂等同時噴在模具上積層并固化為制品的方法。

    6．擠出成型。擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑，它是在擠出機中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態(tài)連續(xù)通過口模成型的方法。

擠出法主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于某些熱固性塑料。擠出的制品都是連續(xù)的型材，如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外，還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。

擠出成型機由擠出裝置、傳動機構和加熱、冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。擠出機有螺桿式(單螺桿和多螺桿)和柱塞式兩種類型。前者的擠出工藝是連續(xù)式，后者是間歇式。

單螺桿擠出機的基本結構主要包括傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等部分。

擠出機的輔助設備有物料的前處理設備(如物料輸送與干燥)、擠出物處理設備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產條件控制設備等三大類。

    7．擠拉成型。擠拉成型是熱固性纖維增強塑料的成型方法之一。用于生產斷面形狀固定不變，長度不受限制的型材。成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續(xù)纖維經加熱模拉出，然后再通過加熱室使樹脂進一步固化而制備具有單向高強度連續(xù)增強塑料型材。

通常用于擠拉成型的樹脂有不飽和聚酯、環(huán)氧和有機硅三種。其中不飽和聚酯樹脂用得最多。

擠拉成型機通常由纖維排布裝置、樹脂槽、預成型裝置、口模及加熱裝置、牽引裝置和切割設備等組成。

    8．注射成型。注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。

注射成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。近年來，注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘)，成型制品質量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法適應性強，生產效率高。

注射成型用的注射機分為柱塞式注射機和螺桿式注射機兩大類，由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成；其成型方法可分為：

(1) 排氣式注射成型。排氣式注射成型應用的排氣式注射機，在料筒中部設有排氣口，亦與真空系統(tǒng)相連接，當塑料塑化時，真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發(fā)性物質及空氣經排氣口抽走；原料不必預干燥，從而提高生產效率，提高產品質量。特別適用于聚碳酸酯、尼龍、有機玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。

(2) 流動注射成型。流動注射成型可用普通移動螺桿式注射機。即塑料經不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內，塑料充滿型腔后，螺桿停止轉動，借螺桿的推力使模內物料在壓力下保持適當時間，然后冷卻定型。流動注射成型克服了生產大型制品的設備限制，制件質量可超過注射機的最大注射量。其特點是塑化的物件不是貯存在料筒內，而是不斷擠入模具中，因此它是擠出和注射相結合的一種方法。

(3) 共注射成型。共注射成型是采用具有兩個或兩個以上注射單元的注射機，將不同品種或不同色澤的塑料，同時或先后注入模具內的方法。用這種方法能生產多種色彩和(或)多種塑料的復合制品，有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。

(4) 無流道注射成型。模具中不設置分流道，而由注射機的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個模腔中的成型方法。在注射過程中，流道內的塑料保持熔融流動狀態(tài)，在脫模時不與制品一同脫出，因此制件沒有流道殘留物。這種成型方法不僅節(jié)省原料，降低成本，而且減少工序，可以達到全自動生產。

(5) 反應注射成型。反應注射成型的原理是將反應原材料經計量裝置計量后泵入混合頭，在混合頭中碰撞混合，然后高速注射到密閉的模具中，快速固化，脫模，取出制品。它適于加工聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。目前主要用于聚氨酯的加工。

(6) 熱固性塑料的注射成型。粒狀或團狀熱固性塑料，在嚴格控制溫度的料筒內，通過螺桿的作用，塑化成粘塑狀態(tài)，在較高的注射壓力下，物料進入一定溫度范圍的模具內交聯(lián)固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀態(tài)變化外，還有化學變化。因此與熱塑性塑料注射成型比，在成型設備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差別。

熱固性與熱塑性塑料注射成型條件的比較

工藝條件 熱固性塑料 熱塑性塑料

料筒溫度 塑化溫度低，料筒溫度在95℃以下，溫度控制要求嚴格 塑化溫度高，料筒溫度在150℃以上，溫度控制不嚴格

在料筒中的時間 短 較 長

料筒加熱方式 液體介質(水、油) 電加熱

模具溫度 150一200℃ 100℃以下

注射壓力 100-200MPa 35-140MPa

注射量 注射量較小，料筒前部余料很小 注射量較大，料筒前部余料較多

熱固性塑料的注射成型應用最多的是酚醛塑料。

    9．吹塑成型。借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品，或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數(shù)為0.04 ~ 1.12的都是比較優(yōu)良的中空吹塑材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等，其中以聚乙烯應用得最多。

(1) 注射吹塑成型。系用注射成型法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。

(2) 擠出吹塑成型。系用擠出法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。

注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同，吹塑過程基本上是相同的。

吹塑設備除注射機和擠出機外，主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成，其中設有冷卻劑通道，分型面上小孔可插入充壓氣吹管。

(3) 拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型，其方法是先將型還進行縱向拉伸，然后用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強度、表面硬度和剛性有很大的提高，適用于聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。

拉伸吹塑成型包括：注射型坯定向拉伸吹塑，擠出型坯定向拉伸吹塑，多層定向拉伸吹塑，壓縮成型定向拉伸吹塑等。

(4) 吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法。系用擠出法先將塑料擠成管，而后借助向管內吹入的空氣使其連續(xù)膨脹到一定尺寸的管式膜，冷卻后折疊卷繞成雙層平膜。

塑料薄膜可用許多方法制造，如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等，但以吹塑法應用最廣泛。

該方法適宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制造。

    10．澆鑄。在不加壓或稍加壓的情況下，將液態(tài)單體、樹脂或其混合物注入模內并使其成為固態(tài)制品的方法。澆鑄法分為靜態(tài)澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、搪塑、旋轉鑄塑、滾塑和流延鑄塑等。

(1) 靜態(tài)澆鑄。靜態(tài)澆鑄是澆鑄成型中較為簡便和使用較為廣泛的二種方法。這種方法常用液狀單體，部分聚合或縮聚的漿狀物、聚合物與單體的溶液，配入助劑(如引發(fā)劑、固化劑、促進劑等)，或熱塑性樹脂熔體鑄入模腔而成型。

(2) 嵌鑄。嵌鑄又稱封入成型，是將各種樣品、零件等包封到塑料中間的一種成型技術。即將被嵌物件置于模具中，注入單體、預聚物或聚合物等液體，然后使其聚合或固化(或硬化)，脫模。這種技術已廣泛用于電子工業(yè)。用于這類成型工藝的塑料品種有腮甲醛、不飽和聚酯、有機玻璃和環(huán)氧樹脂等。

(3) 離心澆鑄。離心澆鑄是利用離心力成型管狀或空心筒狀制品的方法。通過擠出機或專用漏斗將定量的液態(tài)樹脂或樹脂分散體注入旋轉并加熱的容器(即模具)中，使其繞單軸高速旋轉(每分鐘幾十轉到兩千轉)，此時放入的物料即被離心力迫使分布在模具的近壁部位。在旋轉的同時，放入的物料發(fā)生固化，隨后視需要經過冷卻或后處理即能取得制品。在成型增強塑料制品時還可同時加入增強性的填料。

離心澆鑄通常用的都是熔體粘度較小、熱穩(wěn)定性較好的熱塑性塑料，如聚酰胺、聚乙烯等。

(4) 搪塑。搪塑是模塑中空制品的一種方法。模塑時將塑料糊倒人開口的中空模內，直至達到規(guī)定的容量。模具在裝料前或裝料后應進行加熱，以便使物料在模具內壁變成凝膠。當凝膠達到預定厚度時，倒出過量的液體物料，并再行加熱使之熔融，冷卻后即可自模具內剝出制品。搪塑用的塑料主要是聚氯乙烯。

(5) 旋轉鑄塑。該法是將液態(tài)物料裝入密閉的模具中而使它以較低速度(每分鐘幾轉到幾十轉)繞單軸或多軸旋轉，這樣，物料即能借重力而分布在模具的內壁上，再通過加熱或冷卻達到固化或硬化后，即可從模具中取得制品。繞單軸旋轉的用于生產圓筒形制品，繞雙軸或靠振動運動的則用于生產密閉制品。

(6) 滾塑(旋轉成型)。類似于旋轉鑄塑的一種成型方法，不同的是其所用的物料不是液體，而是燒結性干粉料。其過程是把粉料裝入模具中而使它繞兩個互相垂直的軸旋轉、受熱并均勻地在模具內壁上熔結為一體，而后再經冷卻就能從模具中取得空心制品。

滾塑使用的有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纖維素塑料等。

(7) 流延鑄塑。制取薄膜的一種方法。制造時，先將液態(tài)樹脂或樹脂分散體流布在運行的載體(一般為金屬帶)上，隨后用適當方法將其固化(或硬化)，最后即可從載體上剝取薄膜。

用于生產流延薄膜的塑料有：三乙酸纖維素、聚乙烯醇、氯乙烯和乙酸乙烯的共聚物等，此外某些工程塑料如聚碳酸酯等也可用來生產流延薄膜。

11．手糊成型。手糊成型又稱手工裱糊成型、接觸成型，是制造增強塑料制品的方法之一。該法是在涂好脫模劑的模具上，用手工一邊鋪設增強材料一邊涂刷樹脂直到所需厚度為止，然后通過固化和脫模而取得制品。手糊成型中采用的合成樹脂主要是環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。增強材料有玻璃布、無捻粗紗方格布、玻璃氈等。

    12．纖維纏繞成型。在控制張力和預定線型的條件下，以浸有樹脂膠液的連續(xù)絲纏繞到芯�；蚰＞呱蟻沓尚驮鰪娝芰现破贰＿@種方法只適于制造圓柱形和球形等回轉體。常用的樹脂有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。玻璃纖維是纏繞成型常用的增強材料，它有兩種：有捻纖維和無捻纖維。

    13．壓延。將熱塑性塑料通過一系列加熱的壓輥，而使其在擠壓和展延作用下連結成為薄膜或片材的一種成型方法。壓廷產品有薄膜、片材、人造革和其它涂層制品等。壓延成型所采用的原材料主要是聚氯乙烯、纖維素、改性聚苯乙烯等。

壓延設備包括壓延機和其它輔機。壓延機通常以輥筒數(shù)目及其排列方式分類。根據(jù)輥筒數(shù)目不同，壓延機有雙輥、三輥、四輥、五輥、甚至六輥，以三輥或四輥壓延機用得最多。

    14．涂覆。為了防腐、絕緣、裝飾等目的，以液體或粉末形式在織物、紙張、金屬箔或板等物體表面上涂蓋塑料薄層(例如．0.3毫米以下)的方法。

涂覆法最常用的塑料一般是熱塑性塑料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯等。

涂覆工藝有熱熔敷、流化噴涂、火焰噴涂、靜電噴涂和等離子噴涂。

(1) 熱熔敷。用壓縮空氣將塑料粉末經過噴槍、噴射到預熱過的工件表面，塑料熔化、冷卻形成覆蓋層。

(2) 流化噴涂。預熱的工件浸入懸浮有樹脂粉末的容器中樹脂粉末熔化而粘附在表面上。

(3) 火焰噴涂。將流態(tài)化樹脂通過噴槍口的錐形火焰區(qū)使之熔化而實現(xiàn)噴涂的一種方法。

(4) 靜電噴涂。利用高壓靜電造成靜電場，即工件接地成正級，塑料粉末噴出時帶有負電荷，則塑料靜電噴涂到工件上。

(5) 等離子噴涂。用等離子噴槍使流經等離子發(fā)生區(qū)的惰性氣體(如氬氣、氮氣、氦氣的混合氣體)成為5500 ~ 6300℃的高速高能等離子流，卷引粉狀樹脂以高速噴射至工件表面熔結成涂層。

    15．發(fā)泡成型。發(fā)泡成型是使塑料產生微孔結構的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。

按照泡孔結構可將泡沫塑料分為兩類，若絕大多數(shù)氣孔是互相連通的，則稱為開孔泡沫塑料；如果絕大多數(shù)氣孔是互相分隔的，則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結構是由制造方法所決定的。

(1) 化學發(fā)泡。由特意加入的化學發(fā)泡劑，受熱分解或原料組分間發(fā)生化學反應而產生的氣體，使塑料熔體充滿泡孔�；瘜W發(fā)泡劑在加熱時釋放出的氣體有二氧化碳、氮氣、氨氣等�；瘜W發(fā)泡常用于聚氨脂泡沫塑料的生產。

(2) 物理發(fā)泡。物理發(fā)泡是在塑料中溶入氣體或液體，而后使其膨脹或氣化發(fā)泡的方法。物理發(fā)泡適應的塑料品種較多。

(3) 機械發(fā)泡。借機械攪拌方法使氣體混入液體混合料中，然后經定型過程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用于脲眠甲醛樹脂，其它如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶膠等也適用。

    16．二次成型。二次成型是塑料成型加工的方法之一。以塑料型材或型坯為原料，使其通過加熱和外力作用成為所需形狀的制品的一種方法。

(1) 熱成型。熱成型是將熱塑性塑料片材加熱至軟化，在氣體壓力、液體壓力或機械壓力下，采用適當?shù)哪＞呋驃A具而使其成為制品的一種成型方法。塑料熱成型的方法很多，一般可分為：

模壓成型 采用單模(陽�；蜿幠�)或對模，利用外加機械壓力或自重，將片材制成各種制品的成型方法，它不同于一次加工的模壓成型。此法適用于所有熱塑性塑料。

差壓成型 采用單模(陽�；蜿幠�)或對模，也可以不用模具，在氣體差壓的作用下，使加熱至軟的塑料片材緊貼模面，冷卻后制成各種制品的成型方法。差壓成型又可分為真空成型和氣壓成型。

熱成型特別適用于壁薄、表面積大的制品的制造。常用的塑料品種有各種類型的聚苯乙烯、有機玻璃、聚氯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯等。

熱成型設備包括夾持系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、真空和壓縮空氣系統(tǒng)及成型模具等。

(2) 雙軸拉伸。為使熱塑性薄膜或板材等的分子重新定向，特在玻璃化溫度以上所作的雙向拉伸過程。拉伸定向要在聚合物的玻璃化溫度和熔點之間進行，經過定向拉伸并迅速冷到室溫后的薄膜或單絲，在拉伸方向上的機械性能有很大提高。

適合于定向拉伸的聚合物有：聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及某些苯乙烯共聚物。

(3) 固相成型。固相成型是熱塑性塑料型材或坯料在壓力下用模具使其成型為制品的方法。成型過程在塑料的熔融(成軟化)溫度以下(至少低于熔點10-20℃)。均屬固相成型。其中對非結晶類的塑料在玻璃化溫度以上，熔點以下的高彈區(qū)域加工的常稱為熱成型，而在玻璃化溫度以下加工的則稱作冷成型或室溫成型，也常稱作塑料的冷加工方法或常溫塑性加工。

該法有如下優(yōu)點：生產周期短；提高制品的韌性和強度；設備簡單，可生產大型及超大型制品；成本降低。缺點是：難以生產形狀復雜、精密的制品；生產工藝難以控制，制品易變形、開裂。

固相成型包括：片材輥軋、深度拉伸或片材沖壓、液壓成型、擠出、冷沖壓、輥筒成型等。

    17．二次加工。成型后的塑料制品或型材，按需要進行的再加工，例如機械加工、連接、修飾等。下表列出了塑料二次加工的方法。

塑料二次加工方法

分 類 加 工 方 法

機械加工 鋸、剪、沖、車、刨、刮、銑、鉆、磨、拋光、噴砂、揉面、螺紋加工等

激光加工 裁斷、打孔、刻花等

連 接 焊接 熱風、加熱工具、激光、旋轉摩擦、振動摩擦、高頻、超聲、感應等

    粘結 溶劑、溶液、熱熔等

    機械 螺釘、彈簧夾、彈簧插銷、鉚接、鉸鏈等

表面裝飾 涂料涂飾、溶劑增亮、涂覆、印刷、彩繪、燙印、真空鍍膜、噴鍍、電鍍等