熱塑性塑料是由分子鏈長(zhǎng)度達(dá)到10-3mm的大分子(聚合物)組成的。這些大分子可以是線性的,比如說(shuō)HDPE,也可以是支化的,如LDPE。大分子完全無(wú)序排列,我們吸塑廠稱(chēng)之為無(wú)定形熱塑性塑料。均勻結(jié)構(gòu)的大分子,比如線型聚乙烯或聚甲醛,能形成部分的規(guī)則排列,大分子按一定規(guī)則部分結(jié)晶,我們稱(chēng)之為部分結(jié)晶熱塑性塑料
當(dāng)加熱熱塑性成型材料時(shí),無(wú)定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料會(huì)產(chǎn)生如下的差異。對(duì)于無(wú)定形熱塑性塑料(圖3-2a),溫度升高到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(軟化點(diǎn))時(shí)就可以真空吸塑成型了。所需要的熱量與成型材料的種類(lèi)和所使用的加工方法有關(guān),真空成型時(shí)所需要的溫度就比壓力成型時(shí)所需要的溫度要高。部分結(jié)晶的熱塑性塑料絕不會(huì)完全結(jié)晶,分為無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)。當(dāng)結(jié)晶度較低時(shí),材料在溫度低于結(jié)晶熔融區(qū)時(shí)就能進(jìn)行真空吸塑成型,結(jié)晶程度高時(shí),聚氯乙烯樹(shù)脂的特點(diǎn)就需要更高一些的成型溫度。熱塑性塑料這種現(xiàn)象是如何影響真空吸塑成型加工的呢?如果用部分結(jié)晶熱塑性塑料制成的制件在高溫下工作,或者說(shuō)制件本身需要在高溫下殺菌消毒,它就需要承受熱-應(yīng)力條件而不發(fā)生形變,這就需要在熱加工過(guò)程中部分結(jié)晶區(qū)域被完全熔融,也就是說(shuō),這種成型材料需要選用足夠高的真空吸塑成型溫度。
每一種熱塑性塑料在一定溫度范圍內(nèi),都會(huì)發(fā)生很大的牽伸,在最佳成型溫度范圍內(nèi)牽伸只需要很小的力。如果真空吸塑成型機(jī)器不能提供必要的成型力,就需要對(duì)成型片材進(jìn)一步加熱,以便制品獲得所要求的尺寸精度。這相當(dāng)于片材沒(méi)有在最佳的拉伸性范圍內(nèi)模塑成型。如果在實(shí)際加工中精度要求高,并且需要高牽伸率,成型片材就需要更高的溫度,比如說(shuō)用陽(yáng)模真空成型冰箱內(nèi)膽,其邊緣部分的半徑要小于6mm,或者用陰模壓力成型底部半徑小于1.5mm的制品就是這樣。陽(yáng)模和陰模的成型特點(diǎn)是設(shè)計(jì)要求越高,就會(huì)偏離其最佳拉伸性越遠(yuǎn),這會(huì)使壁厚分布不均勻,吸塑制品的側(cè)壁上呈現(xiàn)薄斑。當(dāng)成型非常尖銳的部件,用某些成型材料在進(jìn)行真空吸塑成型的時(shí)候就會(huì)變得不穩(wěn)定。對(duì)成型材料厚度上要求非常小的尺寸公差非常容易產(chǎn)生次品。工藝支撐設(shè)計(jì)十分有意義,但設(shè)計(jì)者經(jīng)常沒(méi)有對(duì)其產(chǎn)生足夠的重視。如果在未成型的片材上劃有格子,在真空吸塑成型后,就可以對(duì)牽伸進(jìn)行評(píng)價(jià)
一般擠出機(jī)能生產(chǎn)的材料范圍從0.lmm厚的薄膜到厚50mmX2000mm寬的片材,甚至寬度可達(dá)5000mm。擠出機(jī)加熱,將粒料、粉料、破碎料或回頭料混合,排氣,然后在壓力下從狹縫模中擠出(圖3-12)。根據(jù)塑料類(lèi)型和材料的厚度,熱的擠出物被牽出和定型,或擠到帶冷卻的同步轉(zhuǎn)動(dòng)的牽引輥上(輥冷卻工藝)。擠出物通過(guò)一個(gè)冷卻段,然后裁邊、卷取。片材按規(guī)格切割。單層的和復(fù)合的成型材料都可以生產(chǎn)。
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