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注射吹塑中空成型制品用注塑机中的塑化注射部分与普通型注塑机完全相同。合模成型中空制品部分的成型模具,一般都是多工位结构。常用模具换位方式有模具往复式换位和模具旋转式换位2种。往复式换位方式,模具工位只有2个。旋转式模具换位,模具工位可以有2个、3个或4个,其中以三工位结构型式应用较多,其结构如图1所示。 图1中模具成型中空制品的工作程序为:制品原料首先在注塑机的机筒内塑化成熔融态,然后被前移的螺杆把熔料经喷嘴迅速注射入成型中空制品型坯的模具内,成型为有封底的管状型坯。注入模具内的熔料温度也略有下降,此动作即是图中的注射工位。然后开模,管状型坯在芯棒上随同旋转固定架转位120°,至吹塑工位。在吹塑工位芯棒和管状型坯同时置于下半吹塑成型模具型腔内,合模,然后把压缩空气经芯棒内孔吹入坯内,把型坯吹胀,使被吹胀的型坯紧贴在成型模具腔的内壁,成型中空制品形状。制品经降温冷却定型后,开模。模具固定旋转架再旋转120°,芯棒与制品转至脱模工位,把制品从芯棒上拨出。完成中空制品成型的三工位动作。连续生产时,芯棒随旋转架再次转至注射工位,重复第二件中空制品的成型生产过程。
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① 缩短注塑制品的生产周期,向生产高效率方向发展。为了提高注塑成型制品的生产效率,从下面几点加强改进:提高原料塑化用螺杆的工作转速,增加原料塑化能力,缩短注射行程时间,加快模板移动速度;另外,改进注射装置为连续注射,合模装置采用回转式或多模成型注射等,从而达到注射成型制品的生产周期缩短,高速度的注射成型制品生产周期。目前,可达到2s内完成一件注射制品的生产能力。 ② 向注射成型制品的生产程序控制高度自动化方向发展。把注射成型全部过程中的原料输送、干燥、机筒供料、工艺温度控制、注射合模及制件的取出等实行全自动程序控制,从而达到注射成型生产自动化。 ③ 为了节省贵重的金属材料,降低零件的制造成本,减轻设备重量,注塑成型制品开始向大型和小型精密化发展。目前,国内注塑机能注射成型的最大塑料制件可达50000cm3;国外生产注塑小型精密制件,最小可达0.5~2g,尺寸精度能达到2.5μm。 ④ 对注塑成型制品的工艺采取多种方案。如注塑新工艺有流动注塑成型制品、注射压缩成型制品、夹层注塑成型制品、反应注塑成型制品和气体辅助注塑成型制品等。 ⑤ 向注塑制品采用专用型注塑机方向发展。注塑成型制品采用专用注塑机,这对提高制品生产效率、降低制件生产成本很有利。如采用粉料注塑机、瓶坯用注塑机、排气式注塑机、多色注塑机、纤维增强塑料注塑机、注射吹塑成型注塑机和热固性塑料注塑机等。 |
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一、吸塑字亚克力板材的性能简介
1、“亚克力”英文Acrylics音译,它是丙烯酸类和甲基丙烯类化学品的通称,俗称“经过特殊处理的有机玻璃”。大家通常说的有机玻璃与压克力材料是有区别的。在塑料领域,亚克力是指聚甲基丙烯酸甲酯即PMMA,是一种具有优异综合性能的热塑性工程塑料,大多以板材的形式用于户外及室内招牌。在应用行业它的材料一般以颗粒、板材、管材等形式出现。
2、亚克力的特点:优良的光学性(透光度强达到92%);表面光泽高、色泽鲜艳、饱满、光滑平整、硬度好;耐化学腐蚀性;性能稳定不易变形 ;产品系列齐全、颜色丰富多彩和各种不同表面效果;物理性能稳定(易成型,可塑性强);耐侯性、抗紫外线能力强、不容易氧化(抗高低温变形能力强抗高温70度,低温50度);绿色环保、废旧料可以回收再利用;优异的表面硬度和抗划伤性能;容易清洁、维护;户外5-8年都不会褪色、失光、不开。抗冲击性能突出,适合安装在比较安装在需要安全的地带。本身自重轻,对建筑物体和支架承受的负荷要求低。
3、应用领域:A:航天业 B:高速公路 C:民用行业 D:广告行业 F:卫浴行业G:其它广告形式
二、亚克力板的生产工艺及分类
1、亚克力板按生产工艺分浇铸板和挤压板,按透光度可分为透明板、半透明板(包括染色板透明板);按性能分有抗冲击板、抗紫外线板、色板(包括黑白及彩色板)、普通板和特殊板如高抗冲板、阻燃板、磨砂板、金属效果板、高耐磨板、导光板等
A:浇铸板:分子量高,具有出色的刚度、强度以及优异的抗化学品性能。因而比较适合加工大尺寸的标识牌匾,相对在软化过程中时间稍长。这种板材的特点是小批量加工,在颜色体系和表面纹理效果方面有无法比拟的灵活性,且产品规格齐全,实用于各种特殊用途。
B:挤压板:与浇铸板相比,挤压板分子量较低,机械性能稍弱,柔性比较高。然而,这一特点有利于折弯和热成型加工,软化时间较短。在处理尺寸较大的板材时,有利于各种快速真空吸塑成型。同时,挤压板的厚度公差比浇铸板小。由于挤压板是大批量自动化生产,颜色和规格不便调理,所以产品规格多样性受到一定的限制。
2、亚克力还有一种叫回料再生板是采用回收亚克力边角料,经过热降解后得到再生MMA(甲基丙烯酸甲酯)单体,再由化学聚合反应之后得来。经过严格的工艺流程,可以重新得到纯净的MMA单体,与新合成单体,品质上没有任何区别。但生产出来的降解单体,纯度不高,板材成型后,品质、性能很差。俗称再生料。
总结:挤压板使用颗粒原料,经过高温溶解后挤压成型,而浇铸板是用MMA单体(液态)直接浇铸成型,虽然挤压板外形上较为平整光洁,但因其在颗粒原料成型时以完成聚合。在加工成板材时其结构、性能较弱,并不适合作为户外标识产品的材料,只适合作水晶字或产品支架等户内产品。另外由于挤压板多数不具防紫外线功能,其户外使用的寿命与浇铸板不可同日而语,颜色会渐褪并且很容易脆化,直至破裂。浇铸板是在板材加工过程中完成结构聚合,其间加入紫外线吸收剂,具有极高的强度和UV功能,户外使用寿命长达5年以上甚至10年,发光字使用期间色泽一直亮丽如新。
三、纯新料亚克力板和再生板的简单区分及鉴别方法
区分方法:1、纯新料透明亚克力板:A:透光率大于等于92%,截面处透明无色B:抗紫外线性能优异,户外5-8年不褪色、失光、变黄、开裂 C:表面硬度高,与铝材和黄铜相当 D:抗开裂和抗化学品性能优良 E:高品质的保护膜,提供足够保护
2、回收料再生板透明亚克力板:A:透光率小于86%,截面处发黄B:抗紫外线性能非常差,最多半年就会黄变、阳光照射下容易出现裂纹 C:表面硬度低,易划伤 ,光亮度差,仔细看有微小斑点。D:容易开裂 ,易碎,经过二次加热成型后更易老化。 E:保护膜质量低劣,易老化变质。
鉴别方法:1、回新料再生板: A:再生板外观泛黄。B:表面容易刮伤,切割时产生刺激嗅味。C:热成型加热时,容易产生气泡变形。D:对油漆、油墨敏感,容易出现银纹或裂纹。E:燃烧时,起泡发出黑烟并有刺激气味。
2、纯新料亚克力板:A:再生板外观颜色纯正,从截面看尤为明显。B:优异的表面硬度和抗划伤性能,切割是无刺激嗅味。C:热成型加热时,不容易产生气泡和变形。D:对油漆、油墨适应性稳定。E:燃烧时,不起泡无黑烟没有刺激气味。
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模具损坏的原因分析
在压铸生产中,模具损坏最常见的形式是裂纹、开裂。应力是导致模具损坏的主要原因。热、机械、化学、操作冲击都是产生应力之源,包括有机械应力和热应力,应力产生于:
一.在模具加工制造过程中
1、毛坯锻造质量问题
有些模具只生产了几百件就出现裂纹,而且裂纹发展很快。有可能是锻造时只保证了外型尺寸,而钢材中的树枝状晶体、夹杂碳化物、缩孔、气泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉长,形成流线,这种流线对以后的最后的淬火变形、开裂、使用过程中的脆裂、失效倾向影响极大。
2、在车、铣、刨等终加工时产生的切削应力,这种应力可通过中间退火来消除。
3、淬火钢磨削时产生磨削应力,磨削时产生摩擦热,产生软化层、脱碳层,降低了热疲劳强度,容易导致热裂、早期裂纹。对H13钢在精磨后,可采取加热至510-570℃,以厚度每25mm保温一小时进行消除应力退火。
4、电火花加工产生应力。模具表面产生一层富集电极元素和电介质元素的白亮层,又硬又脆,这一层本身会有裂纹,有应力。电火花加工时应采用高的频率,使白亮层减到最小,必须进行抛光方法去除,并进行回火处理,回火在三级回火温度进行。 二.模具处理过程中
热处理不当,会导致模具开裂而过早报废,特别是只采用调质,不进行淬火,再进行表面氮化工艺,在压铸几千模次后会出现表面龟裂和开裂。
钢淬火时产生应力,是冷却过程中的热应力与相变时的组织应力叠加的结果,淬火应力是造成变形、开裂的原因,固必须进行回火来消除应力。
三.在压铸生产过程中
1、模温
模具在生产前应预热到一定的温度,否则当高温金属液充型时产生激冷,导致模具内外层温度梯度增大,形成热应力,使模具表面龟裂,甚至开裂。
在生产过程中,模温不断升高,当模温过热时,容易产生粘模,运动部件失灵而导致模具表面损伤。
应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。
2、充型
金属液以高压、高速充型,必然会对模具产生激烈的冲击和冲刷,因而产生机械应力和热应力。在冲击过程中,金属液、杂质、气体还会与模具表面产生复杂的化学作用,并加速腐蚀和裂纹的产生。当金属液裹有气体时,会在型腔中低压区先膨胀,当气体压力升高时,产生内向爆破,扯拉出型腔表面的金属质点而造成损伤,因气蚀而产生裂纹。
3、开模
在抽芯、开模的过程中,当某些元件有形变时,也会产生机械应力。
4、生产过程
在每一个压铸件生产过程中,由于模具与金属液之间的热交换,使模具表面产生周期性温度变化,引起周期性的热膨胀和收缩,产生周期性热应力。如浇注时模具表面因升温受到压应力,而开模顶出铸件后,模具表面因降温受到拉应力。当这种交变应力反复循环时,使模具内部积累的应力越来越大,当应力超过材料的疲劳极限时,模具表面产生裂纹。
预防模具损伤的措施
1.良好的铸件结构设计
铸件壁厚尽可能均匀,避免产生热节,以减少模具局部热量集中产生的热疲劳。铸件的转角处应有适当的铸造圆角,以避免模具上有尖角位导致应力产生。
2.合理的模具结构设计
1)模具中各元件应有足够的刚度、强度,以承受压力而不变形。模具壁厚要足够,才能减少变形。 2)浇注系统设计尽量减少对型芯冲击、冲蚀。
3)正确选择各元件的公差配合和表面粗糙度。
4)保持模具热平衡。
3.规范热处理工艺
通过热处理可改变材料的金相组织,保证必要的强度、硬度、高温下尺寸稳定性、抗热疲劳性能和材料切削性能。 正确的热处理工艺,才会得到最佳的模具性能,而钢材的性能是受到淬火温度和时间、冷却速度和回火温度控制。
4.压铸生产过程控制
1)温度控制:模具的预热温度和工作温度;合金浇注温度,在保证成型良好前提下,用较低的浇注温度。
2)合理的压铸工艺:比压、充填速度。
3)调整机器的锁模力,使模具受力均匀。注意清扫模具表面的残削碎片,以免合模时这些多余物使模具表面受力不均匀,引起变形。
4)对合金熔炼严格控制,减少金属液中气体。
5.模具的维护与保养
1)定期消除应力
2)模具修补
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数控技术及数控机床的应用,成功地解决了某些形状复杂,一致性要求高的中、小批零件的自动化问题,这不仅大大提高了生产效率和加工精度,还减轻了工人的劳动强度,缩短了生产准备周期。但是,在数控车床使用过程中,数控车床难免会出现各种故障,所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。一方面销售公司售后服务不能得到及时保证,另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在,缩短维修时间,让设备尽快运转起来。在日常故障中,我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。而刀架故障在其中占有很大比例。在这里,分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法,希望能给大家提供一些有益的借鉴。所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的GSK系列车床数控系统。 故障现象一:电动刀架锁不紧 故障原因 处理方法 ①发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖,旋动并调整发信盘位置,使刀架的霍尔元件对准磁钢,使刀位停在准确位置。 ②系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可(新刀架反锁时间t=1.2s即可)。 ③机械锁紧机构故障 :拆开刀架,调整机械,并检查定位销是否折断. 故障现象二:电动刀架某一位刀号转不停,其余刀位可以转动 故障原因 处理方法 ①此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停,在系统上输入指令转动该刀位,用万用表量该刀位信号触点对+24V触点是否有电压变化,若无变化,可判定为该位刀霍尔元件损坏,更换发信盘或霍尔元件。 ②此刀位信号线断路,造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路,正确连接即可。 ③系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题,以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。 |
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1.刚开机时产品跑披锋,生产一段时间后产品缺胶的原因及解决方案。
刚开机时注塑机料管内的熔胶由于加热时间长,熔胶粘度低,流动性好,产品易跑披锋,生产一段时间后由于熔胶不断把热量带走,造成熔胶不足,粘度大,流动性差,使产品缺胶。
在生产一段时间后,逐渐提高料管温度来解决。
2.在生产过程中,产品缺胶,有时增大射胶压力和速度都无效,为什么?解决方法?
是因为生产中熔胶不断把热量带走,造成熔胶不足,胶粘度大,流动性差,使产品缺胶。
提高料管温度来解决。
3.产品椭圆的原因及解决方法。
产品椭圆是由于入胶不均匀,造成产品四周压力不匀,使产品椭圆,采用三点入胶,使产品入胶均匀。 4.精密产品对模具的要求。
要求模具材料刚性好,弹变形小,热涨性系数小。
5.产品耐酸试验的目的
产品耐酸试验是为了检测产品内应力,和内应力着力点位置,以便消除产品内应力。
6.产品中金属镶件受力易开裂的原因及解决方法。
产品中放镶件,在啤塑时由于热熔胶遇到冷镶件,会形成内应力,使产品强度下降,易开裂。
在生产时,对镶件进行预热处理。
7.模具排气点的合理性与选择方法。
模具排气点不合理,非但起不到排气效果,反而会造成产品变形或尺寸变化,所以模具排气点要合理。
选择模具排气点,应在产品最后走满胶的地方和产品困气烧的地方开排气。
8.产品易脆裂的原因及解决方法。
产品易脆裂是产品使用水口料和次料太多造成产品易脆裂,或是料在料管内停留时间过长,造成胶料老化,使产品易脆裂。 增加新料的比例,减少水口料回收使用次数,一般不能超过三次,避免胶料在料管内长时间停留。
9.加玻纤产品易出现泛纤的原因及解决方法
是由于熔胶温度低或模具温度低,射胶压力不足,造成玻纤在胶内不能与塑胶很好的结合,使纤泛出。
加高熔胶温度,模具温度,增大射胶压力。
10.进料口温度对产品的影响。
进料口温度的过高或过低,都会造成机器回料不稳定,使加料量不稳定,而影响产品的尺寸和外观。 11.透明产品有白点的原因及解决方法。
透明产品有白点是因为产品内进入冷胶造成,或料内有灰尘造成的。
提高射嘴温度,加冷料井,原料注意保存,防止灰尘进入。
12.什么是注塑机的射出能力?
射出能力※※=射出压力(kg/cm2)×射出容积(cm3)/1000
13.什么是注塑机的射出马力?
射出马力PW(KW)=射出压力(kg/cm2)×射出率(cm3/sec)×9.8×100%
刚开机时产品跑披锋,生产一段时间后产品缺胶的原因及解决方案。
刚开机时注塑机料管内的熔胶由于加热时间长,熔胶粘度低,流动性好,产品易跑披锋,生产一段时间后由于熔胶不断把热量带走,造成熔胶不足,粘度大,流动性差,使产品缺胶。
在生产一段时间后,逐渐提高料管温度来解决。
14.球面丝印后开裂问题.
由于产品表面存在应力,造成丝印后开裂.增加模具温度,减小应力;可用退火的方法消除应力.
15.眼镜架,水口边易断问题.
射胶压力和保压压力大,水口边残存内应力,造成产品易断.尽量减小射胶压力和保压压力,适当提高模具温度来解决.
16.电器外壳,四个装配柱子,打螺丝时爆裂问题.
由于柱子存在夹水线,造成产品装配柱子易暴裂.模具增加排气,适当提高模温,加快射胶速度来减小夹水线.
17.产品变形问题.
产品变形主要是热收缩时不平衡造成产品变形,或由于产品本身内应力作用下使产品变形.
18.透明PC外壳气泡问题。
原料干燥不够;产品存在胶厚薄不均现象,模具排气不良,原料易分解都可能造成产品气泡.
充分干燥原料,增大模具排气,尽量减少胶厚薄不均现象.
19.复印机,磁性材料的啤塑问题。
应采用高模温,快速射胶方法.
20.产品包胶,水口边缩水问题。
模具排气不良,射胶速度慢,保压压力和时间不够,都能造成水口缩水。
增大模具排气,适当提高射胶速度,增加保压压力和时间.
21.产品内应力,造成产品放置一段时间后爆裂问题。
由于产品内残存应力,产品放置一段时间后由于应力的作用,使产品爆裂.
提高啤塑时的模具温度,降低射胶压力,来消除产品应力,产品可用退火的方法消除应力.
22.ABS料在用黑色色母时,造成产品易断裂脱皮问题。
是色母的颜料" target="_blank">颜料中用了碳粉过多原因,造成产品脱皮.更换色母颜料" target="_blank">颜料.
23.一台180吨14安士机,产品一出四CD盒共120克,外观良好,无批峰,但其中一只重2克,为什么?
模具产品一出四,由于模具进胶不平衡造成其中一只产品啤塑饱满,密度大,出现重2克现象.
24.一台100吨液压曲肘机使用了三年,模具锁紧后,经常打不开。
是由于机器曲肘磨损,造成开模不平衡,所以模具锁紧后,会经常打不开.
25.一台7安士机使用了二年,出现射胶不稳定,一啤批峰一啤缺胶,换过油封和分胶头,系统压力也稳定,就不行。 由于螺杆磨损或损坏,造成回料不匀,所以会出现射胶不稳定.
26.一台150吨新机啤PP水口料半年,原来熔胶最快3秒,而现在要6秒。
由于螺杆磨损,造成回料慢.
27.一啤塑师父在调试一产品,出现缺胶,速度或压力升一点,产品没反应,再升一点就出批峰?
机器锁模机构磨损,造成锁模有间隙,所以会出现披锋.
28.一台机用了二年,啤货时炮筒中间温度偏高,关了电源也没用。 由于螺杆磨损变得粗糙,啤塑回料时磨擦产生热,使炮筒中间温度偏高.
某厂有新旧机十几台,油封经常漏油,换了一段时间又漏?
油温过高使油封易老化损坏,漏油;油缸芯子磨损,造成刮坏油封漏油.
29.油泵电机起动电路的讲解。
油泵电机起动是采用星三角起动
30.省电泵原理讲解。
省电泵即为变流量泵,当机器有动作时,压力油通过油阀油缸推动机械动作,再回到油箱,当机器没有动作时,压力油直接回到油箱。
31.电子线路板输入与输出的讲解。
由各个动作感应开关和电子尺等信号输入电子版,电脑通过运算后再输出给油阀,执行动作。
32.略
33.油封顽固性漏油的原因及预防。
油缸芯子磨损刮坏油封,造成顽固性漏油,保持油缸芯子干净,避免磨损预防刮坏油封造成漏油。
34.压力与流量线性对注塑工艺的影响。
压力与流量线性成比例,对注塑工艺的参数准确和稳定有着重要意义。 35.生产周期变慢的原因及改善措施。
生产周期变慢的原因主要是冷却时间延长,和螺杆因磨损使回料时间加长。
改善模具冷却效果,缩短冷却时间,更换磨损的螺杆,使回料时间缩短,加快生产周期。 36.熔胶时发出尖叫声的原因与处理方案。
熔胶时发出尖叫声是由于螺杆与料磨擦发出的或螺杆与炮筒磨擦发出的。
对螺杆抛光处理或电镀,使表面光滑减小磨擦;调整螺杆的中心度使它不与炮筒发生磨擦。
37.锁模平行度的检测与调整方法。
用四个百分表测定机器锁模时哥林柱的拉伸长度,看是否在允许公差内,来检测哥林柱锁模平等度。然后调整哥林柱大螺母来调整锁模平行度。
38.哥林柱折断的原因与预防措施。
哥林柱折断的原因是由于锁模不平等造成的。
调整锁模平行度来预防哥林柱折断。 39.曲肘磨损的原因分析。
曲肘磨损的原因是,曲肘润滑不良造成的。
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1.每天作业完毕应用毛刷对磨床做全身清理。严禁用空气枪对工作台面或导轨直吹,以防止铁屑进入导轨,影响磨床精度。 2.作业时严禁使用风扇对着工作台吹,以防灰尘铁屑倒卷进导轨,影响导轨精度和手感。 3.磨床导轨油应及时更换和添加,一般看油镜的油如果混浊或发黑就要更换,时间掌控在3-6个月更换一次,首次第三个月,以后6个月换一次。 4.磨床导轨润滑油请使用专业润滑油,一般以32#导轨油为宜。 5.定期检查磨床工作台钢索是否松驰,锁紧防止断裂或影响手感精度。 6.定期清理工作台导轨,以防止铁屑磨损导轨面,从而影响导轨精度,清理可用汽油拈布碎擦拭干净,对于嵌入耐磨片的杂物,要用铲刀轻轻去除。以上动作应由专业人士指导下进行或者请磨床厂家师傅处理。 7.定期检查机身在工作中是否不稳,是否水平。 8.如果是手动磨床要定期检查钢索松紧程度 9.如果是半自动磨床要每周检查磨削液浓度并及时更换。
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一种无溶剂单组份沥青基聚氨酯防水涂料。它以大分子量的异氰酸酯和大分子量的聚醚合成的聚氨酯预聚体做为主体材料,通过掺加石油沥青、增溶助剂、石粉、低粘度油类、增塑剂、催化剂等辅助材料合成一种湿固化型涂料。该防水涂料涂刷后接触空气中的水份,固化形成整体无接缝防水层,适用地下工程、厕浴间、屋面(有保护层)、非饮用水水池等工程部位的防水施工。本发明无毒无污染、易于控制、施工简便、防水效果好。
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吹塑薄膜工艺流程如下:
料斗上料一物料塑化挤出→吹胀牵引→风环冷却→人字夹板→牵引辊牵引→电晕处理→薄膜收卷
由于吹塑薄膜的性能跟生产工艺参数有着很大的关系,因此,在吹膜过程中,必须要加强对工艺参数的控制,规范工艺操作,保证生产的顺利进行,并获得高质量的薄膜产品。在聚乙烯吹塑薄膜生产过程中,主要是做好以下几项工艺参数的控制:
1.挤出机温度
吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜时,挤出温度一般控制在160℃~170℃之间,且必须保证机头温度均匀,挤出温度过高,树脂容易分解,且薄膜发脆,尤其使纵向拉伸强度显著下降;温度过低,则树脂塑化不良,不能圆滑地进行膨胀拉伸,薄膜的拉伸强度较低,且表面的光泽性和透明度差,甚至出现像木材年轮般的花纹以 及未熔化的晶核(鱼眼)。
2.吹胀比
吹胀比是吹塑薄膜生产工艺的控制要点之一,是指吹胀后膜泡的直径与未吹胀的管环直径之间的比值。吹胀比为薄膜的横向膨胀倍数,实际上是对薄膜进行横向拉伸,拉伸会对塑料分子产生一定程度的取向作用,吹胀比增大,从而使薄膜的横向强度提高。但是,吹胀比 也不能太大,否则容易造成膜泡不稳定,且薄膜容易出现皱折。因此,吹胀比应当同牵引比配合适当才行,一般来说,低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹胀比应控制在2.5~3.0为宜。 3.牵引比
引比是指薄膜的牵引速度与管环挤出速度之间的比值。牵引比是纵向的拉伸倍数,使薄膜在引取方向上具有定向作用。牵引比增大,则纵向强度也会随之提高,且薄膜的厚度变薄,但如果牵引比过大,薄膜的厚度难以控制,甚至有可能会将薄膜拉断,造成断膜现象。低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的牵引比一般控制在4~6之间为宜。
4.露点
露点又称霜线,指塑料由粘流态进入高弹态的分界线。在吹膜过程中,低密度聚乙烯(LDPE)在从模口中挤出时呈熔融状态,透明性良好。当离开模口之后,要通过冷却风环对膜泡的吹胀区进行冷却,冷却空气以一定的角度和速度吹向刚从机头挤出的塑料膜泡时,高温的膜泡与冷却空气相接触,膜泡的热量会被冷空气带走,其温度会明显下降到低密度聚乙烯(LDPE)的粘流温度以下,从而使其冷却固化且变得模糊不清了。在吹塑膜泡上我们可以看到一条透明和模糊之间的分界线,这就是露点(或者称霜线)。
在吹膜过程中,露点的高低对薄膜性能有一定的影响。如果露点高,位于吹胀后的膜泡的上方,则薄膜的吹胀是在液态下进行的,吹胀仅使薄膜变薄,而分子不受到拉伸取向,这时的吹胀膜性能接近于流延膜。相反,如果露点比较低,则吹胀是在固态下进行的,此时塑料处于高弹态下,吹胀就如同横向拉伸一样,使分子发生取向作用,从而使吹胀膜的性能接近于定向膜。
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塑料原料加工过程主要是胶粒熔融、流动、定型后冷却成为成品,是一个加温后再冷却的过程,也是塑料从颗粒改变到各不同形状的过程,以下将就各个不同阶段角度去说明加工过程。 1.熔融
装置加温器(Heater)让原料颗粒逐渐熔解成流体状流动,主要以各不同原料适合温度调节,调高温度会趋使原料流动加快,可增加效率但不一定能保证良率,必须取得合适的平衡。另良好的效果与PP遇高热裂解的特性,都是生产时最好能让原料顺利流畅到模头,以避免充料不足或回流现象的产生,回流代表原料流动较产出速率快,最后会造成平均流动效率加大等于MFR提高,是加工可利用的方法之一,但却也造成MFR分布非常态可能导致不稳定性加大,导致不良率可能加大。不过PP成品因为应用的关系都不是尺寸精密度很高的产品,所以影响还不大。 2.螺杆
PP加工绝大部份都是靠螺杆带动流动性,所以螺杆的设计影响非常大,口径大小影响产出量,压缩比大小影响压力值也影响产出量及成品效果,这也包括多种材料 (色母、添加剂及改质剂) 的混炼效果。原料流动主要靠加温器,但原料翻动磨擦也会产生磨擦热能促使流动性加快,所以螺杆压缩比小带动流动小,转速必须加大所造成磨擦热能必较压缩比大的螺杆多。所以常说塑料加工无师傅,用心了解机器性能的人就是师傅。原料受热不只是加温器而已,必须连摩擦热及窒留时间都并算在内。所以这是实务问题,经验有助于生产问题解决及效率。螺杆如果需要混炼效果特别好,有时会设计二段式不同螺杆或双轴螺杆并分设各段不同形式螺杆以达各式混炼效果。 3.模具或模头
塑料重新定型依靠的是模具或模头,射出成型成品是立体的,模具也比较复杂更要考虑收缩率问题,其它皆为平面、条状、针状连续式产品模头,若为特殊形状则归为异型,需要注意立即冷却定型问题。塑料机器的设计大部份皆像注射针筒,螺杆带动的挤压力量都会在小小出口造成巨大压力,提高生产效率。当模头设计为平面时如何让原料平均分布整个面上,衣架模头的设计就十分重要,讲究的压出机会增加鱼鳃式帮浦稳定原料供应量。 4.冷却
射出模具除了浇道浇口灌注原料外,也有冷却水道冷却原料设计。压出成型则靠滚轮内冷却水道来达成冷却效果,除外也有风刀,冷却水直接淋在吹袋上,以及中空吹气等冷却方式。 5.延伸
成品再加工延伸会增强效果,例如打包带靠前后滚轮带动速率不一即造成延伸效果,成品配向延伸部份抗张拉力加强不易撕断,但横向就极容易撕开。分子量分布也会影响高速生产时的延伸效果,所有压出成品包括纤维都有不等的延伸,真空及压空成型也可视为延伸的另一种形式。 6.收缩
任何原料都有收缩率的问题,收缩原因来自热胀冷缩与结晶形成时产生内应力所造成。一般而言热胀冷缩较易克服,可在加工上以延长冷却时间,持续保压即可做好,结晶原料较非结晶往往有更大的收缩差异,以PP而言约在千分之十六,但ABS仅千分之四左右,差异很大这部份要在模具上克服,或者往往添加减少收缩率的添加剂克服,压出平板也常添加LDPE去改善颈缩的问题。 |
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塑料注射模具是现在所有塑料模具中使用最广的模具,能够成型复杂的高精度的塑料制品。本文只是粗略介绍一下。
设计塑料注射模具首先要对塑料有一定的了解,塑料的主要成分是聚合物。如我们常说的ABS 塑料便是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体采用乳液、本体或悬浮聚合法生产,使其具有三种单体的优越性能和可模塑性,在一定的温度和压力下注射到模具型腔,产生流动变形,获得型腔形状,保压冷却后顶出成塑料产品。聚合物的分子一般呈链状结构,线型分子链和支链型分子认为是热塑性塑料,可反复加热冷却加工,而经过加热多个分子发生交联反应,连结成网状的体型分子结构的塑料通常是一此次性的,不能重复注射加工,也就是所说的热固性塑料。 既然是链状结构,那塑料的在加工时收缩的方向也是跟聚合物的分子链在应力作用下取向性及冷却收缩有关,在流动方向上的收缩要比其垂直方向上的收缩多。产品收缩也同制品的形状、浇口、热胀冷缩、温度、保压时间及内应力等因素有关。通常书上提供的收缩率范围较广,在实际应用中所考虑的是产品的壁厚、结构及确定注塑时温度压力的大小和取向性。一般产品如果没有芯子支撑,收缩相应要大些。 塑料注塑模具基本分为静模和动模。在注塑机的注射头一边的带浇口套的为静模,静模一般有浇口套、靠板、模板组成,简单模具(特别是静模没有芯子的模具)也可以不使用靠板,直接用厚一点的模板就可以了。浇口套一般为标准件,除非特殊原因,不建议取消。浇口套的使用有利于安装模具、更换方便,不用自己抛光。有些特殊模具浇口套可用钻出来或用锥度线割割成。部分模具必须静模脱模时,还得加上静模脱模机构。动模的结构一般为动模板、动模靠板、脱模机构以及模脚和装机固定板。。脱模机构中除了脱料杆,还有回位杆,部分模具还要增加弹簧以实现例如自动脱模等功能。还有导柱、冷却水孔、流道等也是不可少的模具的基本结构。当然,斜导模具还有斜导盒、斜导柱等。 当为一产品设计模具时,首先要设定模具的基本结构尺寸以备料,来加快模具制造的速度。复杂产品应先绘制好产品图,再定好模具的尺寸。现在的模具基本上要进行热处理,加高模具的硬度,提高模具使用寿命。在热处理前,先对模板进行初步加工:钻好导柱孔、回位孔(动模)、型腔孔、螺丝孔、浇口套孔(静模)、拉料孔(动模)、冷却水孔等,铣好流道、型腔,有些模具还应铣好斜导盒等。现在的普通精密模具的模板一般用Cr12、Cr12Mov和一些专业模具钢,Cr12等硬度不能太高,在HRC60度时经常开裂,模板的常用硬度一般为HRC55度左右。芯子的硬度可在HRC58以上。如果材料为3Cr2W8v,制造后再氮化处理表面硬度,硬度应为HRC58以上,氮化层应越厚越好。 浇口直接关系到塑件的美观,浇口设计不好的话,容易产生缺陷。在没有任何阻挡的情况下很容易产生蛇型流。对于要求高的产品,还应设计溢流和排气。溢流处可以用顶杆,不要在模板上留有溢流飞边,才不至于影响模具寿命。设计模具软件也越来越多,大多数已很少使用铅笔来绘制模具图了。设计时,如果没有产品图,在复杂一点的模具图中很难发挥软件制图的长处。产品图绘制好后存底,再利用尺寸驱动或比例缩放来生成制作图形。图纸保存也是重要的,最直接的方法是打印一份可长时间保存,但是不能修改;保存在软盘中是没有保障的,可能明天就出现“未格式化”等提示;硬盘也是易耗品,随时出问题;如果有刻录机的话最好,刻在光盘上就可;现在网络也为我们提供了方便,使你的图纸可保存在世界的任何地方,象myspace等网络硬盘性能稳定,操作简易,300M的空间任你使用,不过国内的我使用过的虚拟硬盘还是不好,你明明存了东西,它却以“数据库连接错误”等拒绝承认。要提醒的是:服务器也会出现故障的,保存在自己站点或网络硬盘的数据至少要在两个站点或两个国家的不同网站,如果你的数据需要保密,你又不会保密技术,那就免了吧!
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注塑成型机是将固态塑料塑化,然后借助于螺杆,以一定压力和速度注入闭合模腔内,经过固化定型后,取得制品的一种热塑性成型设备。 注塑机一般由注射装置、合模装置、机架、变速箱、液压和电气系统等主要部件组合而成。在注塑过程中,注塑机既有机械设备的回转、直线和螺旋运动,也有液压设备的动能传递,还有电加热装置的热能转换,这就给润滑工作提出了较多的要求。当然,对于注塑机的润滑我们可以按运动方式分别遵循机械设备、液压设备和电加热设备润滑的通则进行,但有些部件(如注射部件及变速箱等)就需综合考虑,采用混合润滑的方法。
㈠ 手动或半自动塑料注射成型机的润滑
1.齿轮变速箱的润滑
变速箱的任何故障都将影响到加工的质量和数量。对箱内的经淬硬处理的正齿轮和调质轴应保证均匀可靠的润滑油膜,一般采用油杯和飞溅润滑法即可满足润滑要求。
2.注射部件的润滑
注射部件的作用是经电加热圈,使塑料受热均匀达到注射温度,由压料杆螺旋加压形成注塑压力。压料杆的润滑一般采用油杯、油绳等润滑方法。
3.锁模部分的润滑
锁模部件由皮带轮、丝杠、螺母、虎钳等组成。调整虎钳一侧上的撞块位置与机座上的行程开关相配合,控制丝杆进给行程,使虎钳达到开模与合模。因丝杆、螺母摩擦结点较小,油膜容易被挤裂,因此润滑油应具有较好的油性,一般采用L-AN46油或HL液压油通过油杯、油绳润滑。
4.机座部分的润滑
机座上的滑动导轨一般用铸铁制成。因导轨承受的负荷及速度都不大,故用矿物润滑油即可保证一定的边界油膜。一般用手轻轻接触导轨面后,能在手上看到油迹即认为在导轨面上已经维持了一层油膜。
㈡ 自动液压注塑机的润滑
这种注塑机的特点是:自动化程度高、性能稳定,并有电气、液压联锁保护装置,精度高、结构较复杂。
1.注射部分的润滑
由于这部分是完成注射双油缸拉动预塑变速齿轮箱,经齿轮箱推动螺杆,将均匀塑化的塑料射入膜腔内,实行注射成型的关键部件。运动比较频繁,又有电加热装置,必须严格执行润滑制度。本部分的主要润滑部位:
⑴ 注射座与机架导轨面上加L-AN46全损耗系统用油,每班一次。
⑵ 齿轮箱底部(滚柱)导轨面上加L-AN46全损耗系统用油,每班一次。
⑶ 回转中心加油脂,约0.3L。
⑷ 变速齿轮箱内加L-AN46全损耗系统用油约10L。
2.移模部件的润滑
移模采用液压动力,选用直压式充液装置,结构简单,动作可靠,润滑点少。主要是保证在四根导柱上形成润滑油膜,可用L-AN46机械油通过油杯、油绳润滑。
3.电动机的润滑
自动液压注塑机多数都是由多台电动机驱动,在进行日常润滑时,电动机应按照要求进行润滑。
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典型应用范围: 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件 为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度:210~280C;建议温度:245C。 模具温度:25…70C。(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。 注射压力:500~1000bar。 注射速度:中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。,
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常用塑料的注塑工艺参数
十、聚碳酸酯(PC)
料筒温度 喂料区 70~90℃(80℃)
区1 230~270℃(250℃)
区2 260~310℃(270℃)
区3 280~310℃(290℃)
区4 290~320℃(290℃)
区5 290~320℃(290℃)
喷嘴 300~320℃(290℃)
括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35%和65%,模件流长与壁厚之比为50:1到100:1
熔料温度 280~310℃
料筒恒温 220℃
模具温度 80~110℃
注射压力 因为材料流动性差,需要很高的注射压力:130~180MPa(1300~1800bar)
保压压力 注射压力的40%~60%;保压越低,制品应力越低
背压 10~15MPa(100~150bar)
注射速度 取决于流长和截面厚度:薄壁制品需要快速注射;需要好的表面质量,则用多级慢速注射
螺杆转速 最大线速度为0.6m/s;使塑化时间和冷却时间对应;螺杆需要大扭矩
计量行程 (0.5~3.5)D
残料量 2~6mm,取决于计量行程和螺杆直径
预烘干 在120℃温度下烘干3h;保持水份低于0.02%,会使得力学性能更优
回收率 最多可加入20%回料;较高的回料比例会保持抗热性,但力学性能会降低
收缩率 0.6%~0.8%,若为玻璃增强类型,0.2%~0.4%
浇口系统 浇口直径应该至少等于制品最大壁厚的60%~70%,但是浇口直径至少为1.2mm(浇口斜度为3~5°,或表面质量好的制品需要2°);对壁厚均匀的较小制品可采用点式浇口
机器停工时段 如生产中断,操作机器像挤出机那样直到没有塑料挤出并且温度降到200℃左右:清洗料筒,用高粘性PE,将螺杆从热料筒中抽出并用钢丝刷刷去残料
料筒设备 标准螺杆,止逆环,直通喷嘴
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常用塑料的注塑工艺参数
十、聚碳酸酯(PC)
料筒温度 喂料区 70~90℃(80℃)
区1 230~270℃(250℃)
区2 260~310℃(270℃)
区3 280~310℃(290℃)
区4 290~320℃(290℃)
区5 290~320℃(290℃)
喷嘴 300~320℃(290℃)
括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35%和65%,模件流长与壁厚之比为50:1到100:1
熔料温度 280~310℃
料筒恒温 220℃
模具温度 80~110℃
注射压力 因为材料流动性差,需要很高的注射压力:130~180MPa(1300~1800bar)
保压压力 注射压力的40%~60%;保压越低,制品应力越低
背压 10~15MPa(100~150bar)
注射速度 取决于流长和截面厚度:薄壁制品需要快速注射;需要好的表面质量,则用多级慢速注射
螺杆转速 最大线速度为0.6m/s;使塑化时间和冷却时间对应;螺杆需要大扭矩
计量行程 (0.5~3.5)D
残料量 2~6mm,取决于计量行程和螺杆直径
预烘干 在120℃温度下烘干3h;保持水份低于0.02%,会使得力学性能更优
回收率 最多可加入20%回料;较高的回料比例会保持抗热性,但力学性能会降低
收缩率 0.6%~0.8%,若为玻璃增强类型,0.2%~0.4%
浇口系统 浇口直径应该至少等于制品最大壁厚的60%~70%,但是浇口直径至少为1.2mm(浇口斜度为3~5°,或表面质量好的制品需要2°);对壁厚均匀的较小制品可采用点式浇口
机器停工时段 如生产中断,操作机器像挤出机那样直到没有塑料挤出并且温度降到200℃左右:清洗料筒,用高粘性PE,将螺杆从热料筒中抽出并用钢丝刷刷去残料
料筒设备 标准螺杆,止逆环,直通喷嘴
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螺纹丝套(钢丝螺套) 是一种新型的螺纹紧固件,是由高精度菱形截面的不锈钢丝精确加工而成的一种弹簧状内外螺纹同心体。 螺纹丝套装如产品后能符合国际标准高精度内螺纹,其性能均优于攻丝形成的螺纹。
主要应用
1 装入金属或非金属材料(如铝、镁等轻合金工程材料)的机械零部件上,能形成高强度、耐磨损、高精度的标准内螺纹。 典型应用:高压开关设备、液力机械、焊接设备|、烟草机械、微波通讯、汽车零部件、空分设备、煤机、动力机械、纺织化纤机械等。
2 在螺纹加工错误或对已损坏的内螺孔修复时,螺纹丝套(钢丝螺套)可作为修复手段, 可得到快速有效地修复 典型应用:各种重要零部件螺纹孔脱扣后修复,如:注塑机模板螺纹孔的修复。
3 利用螺纹丝套进行公制←→英制螺纹孔转换,非常方便、快速。
典型应用:进口设备或机械英制螺纹由于备件供应问题需要改成公制螺纹的 钢丝螺套安装过程:
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工艺流程式 产品代号 作用及特点 除油/预溶胀 MT-810 去除油污,并对工件表面进行整理 亲水 MT-812 改善整理后塑料表面的亲水情况 一次粗化 硫酸+铬酸盐 二次粗化 铬酸盐+硫酸 中和还原 MT-820 Na2SO3e及其它还原剂 整面 MT-830 改善粗化后的塑料表面状态,使之更加均匀 活化 MT-833 适合各种塑料的高稳定性、高活化强度的胶体钯 解胶 MT-840 该过程为室温高速解胶,约30秒左右 化学镍 MT-860 弱碱性 ,中低温(30-50℃)工艺,沉积速度快(≥10μm/H), 使用周期可达8-10周期 焦铜 时间3-5分钟,温度35-40℃ 酸铜+半亮镍(+高硫镍)+光亮镍(+镍封)+铬 注: 1、 是否用高硫镍和镍封,视产品CASS试验阶段而定; 2、整个工艺流程中,亲水后应直接粗化,其余各步骤之间应有水洗; 3、整个作业过程不必更换挂具; 4、该工艺对PC/ABS复合材料要求PC 含量≤40%;对于PC 含量≥40%或者纯PC料
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包装质量的好坏,很大程度上取决于包装材料的性能。没有好的包装材料就不可能有好的包装产品。包装新材料与包装新技术是包装企业或科研院所首要的追求,现在很多新产品和新工艺必须要有新的包装材料与之配套,方可达到很好的包装效果。 基于环保要求,污染环境不利于环保的包装材料亟待更新。新型的包装材料正在开发,有的已初见成效,主要有以下几点: 一是以EPS快餐盒为代表的塑料包装将被新型的纸质类包装所取代 很多地方由于受塑料包装废弃物的危害,像EPS快餐盒这类用量大、难以回收和处理的塑料包装已受到限制,国家已下发文件将之列为重点被替代的包装制品。以纸浆、植物纤维为材料生产的新型包装应运而生,并被国家列入重点推广项目之一。被替代的EPS类包装制品还包括Eppl业包装衬垫。 二是塑料袋类包装材料正朝可溶性的无污染材料方向发展 很多城市相继禁止使用超薄塑料袋(包装),所以不污染环境的塑料包装材料亟待研究开发,如复合材料中的复合塑料膜、各种表面覆膜等。 一些可替代现有塑料包装材料的新型材料的研究已取得进展,如水溶性塑料薄膜以及可降解的其它各类塑料薄膜等已开始应用,特别是一些国外企业正瞄准中国庞大的市场。例如,日本一些企业开始在我国寻求合作伙伴,建立合资企业,生产可溶性塑料薄膜。 三是木包装正在寻求替代包装材料 由于美国等西方国家以在中国出口产品木包装中发现“天牛”为借口,限制我国产品出口,凡是用木包装的产品必须进行复杂的特殊处理或用其它材料代替。由于成本价格等问题,即使采用重型瓦楞纸箱也难以胜任,因此目前我国已在进行攻关,推荐用蜂窝纸板箱代替,但必须解决包装箱能承受的重力和装卸强度问题。 很多包装新技术是建立在包装新思维之上的。包装新思维是超脱现有的包装技术与产品,将其它相关技术组合应用到包装上形成新的包装技术。这方面的技术有几大类: 包装固化技术——固化与干燥能源的更新,从热转向光;包装切割成型技术——新型切割与成型器械;包装与加工结合技术——包装与加工相结合;包装功能借用技术——包装功能超出包装,具有增值作用;包装功能保护技术——在包装材料中加入保鲜、杀菌、防潮、防静电、防异味等功能性成分。 除上述五方面外,还有其它一些技术,如活鲜物的包装技术(对有生命的包装物进行包装)。另外,随着包装新材料的出现,一些包装过程中的技术也有了新的变化。如自枯拉伸缠绕膜的出现,使裹包、收缩、捆扎等工序合为一体,操作得以简化而且快捷 |
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常见的塑料包装有塑料周变箱、钙塑瓦楞箱、塑料桶、塑料瓶、塑料软管、盘、盒、塑料薄膜袋、复合塑料薄膜袋、塑料编织袋以及泡沫塑料缝冲包装等,广泛适用于食品、医药品、纺织品、五金交电产品、各种器材、服装、日杂用品等包装。
第一 塑料的基本组成及性能特点
塑料是以合成的或天然的高分子化合物如合成树脂、天然树脂等为主要成分,并配以一定的助剂如填料、增塑剂、稳定剂、着色剂等经加工可塑成型,并在常温下保持其形状不变的材料。
(一)高聚物 由人工合成的高分子化合物称为合成树脂,又称高聚物或聚合物。合成树脂是塑料的主要成分,它在塑料中起胶结作用,塑料的性质主要取决于所采用的合成树脂。 (二)增塑剂 为改进塑料成型加工时的流动性和增进制品柔顺性而加入的一类物质叫增塑剂,它可以通过降低聚合物分子间的作用力来达到上述目的。增塑性大多是低挥发性的液体有机物,少数为熔点较低的固体。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁脂等。增塑剂的用量一般不超过40%。 (三)稳定剂 凡能阻缓材料老化变质的物质即称为稳定剂,又叫防老化剂。稳定剂能阻止或抑制聚和物在成型加工或使用中因受热、光、氧、微生物等因素的影响所引起的破坏作用,它分为热稳定剂、光稳定剂(紫外线吸收剂、光屏蔽剂等)及抗氧剂等。稳定剂的用量一般低于2%,但有时可达5%以上。 (四)填充剂 能改善塑料的某些性能的惰性特质称为填充剂,又称填料。填充剂一般都是粉末状的物质,如碳酸钙、硅酸盐、粘土、滑石粉、木粉、金属粉。加入填充的目的是为了改善塑料的成型加工性能,改进和赋予塑料某些物理性能和降低成本。填充剂的用量一般在40%以下。 (五)增强剂 为了提高塑料制品的机械强度而加入的纤维类材料称为增强剂。增强剂实际上也是一种填充剂。最常用的增强剂有玻璃纤维、石棉纤维、合成纤维和麻纤维等。
(六)着色剂 能使塑料具有色彩或特殊光学性能的物质称为着色剂。着色剂不仅能使制品鲜艳、美观,有时也能改善塑料的耐候性。常用的着色剂是无机颜料、有机颜料和染料。
(七)润滑剂 为改进塑料熔体的流动性及制品表面的光洁度而加入的物质叫润滑剂。常用的润滑剂有脂肪酸皂类、脂肪酯类、脂肪醇类、石蜡、低分子量聚乙烯等。润滑剂的用量一般低于1%。常用的助剂还有抗静电剂、阻烯剂、驱避剂、发泡剂等。塑料的性能是由合成树脂和所用助剂的性能所决定的。根据实际使用要求,不同的塑料可选用不同的助剂,而同一种树脂,加入不同的助剂,可制成性能上相差很大的塑料制品。 第二、塑料包装材料的性能特点 [优点] 物理机械性能好 阻隔性好 优良的抗化学药品性 良好的加工适应性 [缺点] 强度不如钢铁 耐热度不及金属和玻璃 部分塑料含有毒助中单体 易带静电 废弃物的处理困难
[物理机械性能好] *塑料的机械性能,如抗拉、抗压、抗冲击、抗弯曲强度等,主要取决于高聚物的聚合度、结晶度和内聚力等。聚合度与结晶度越大,高聚物的机械强度越大,内聚力越大,机械强度也越大。 *当晶体的晶格与应力方向完全平行时,这种取向结构的高聚物具有更好的机械强度。塑料在成型后要经过拉伸处理,就是为了使它具有一定程度的取向结晶结构。
[阻隔性好] *塑料的阻隔性包括气体阻隔性、水蒸气阻隔性和保香性等,根据不同物品的要求选用不同程度的阻隔性包装。
[优良的抗化学药品性] *一般塑料对酸、碱等普通化学药品,均有较好的耐腐蚀能力,如用石棉作填料制成的石棉酚醛塑料,可盛浓盐酸和磷酸,甚至能盛160℃的氢氟酸,大大超过玻璃容器的耐酸性;用硬质聚氯乙烯塑料容器,可耐90%的浓硫酸、各种浓度的盐酸和60℃~80℃的碱溶液。
[有良好的加工适应性] *各种塑料,特别是热塑性塑料,有良好的加工适应性。如许多塑料挺力和滑性较好,具有热成型适应性、机械加工适应性和热封适应性等优良。此外,大多数塑料还具有优良的电绝缘性。
二 热塑性塑料和热固性塑料 *热塑性塑料——加热时可以塑制成型,冷却后固化保持其形状。这种过程能反复进行,即可反复塑制。 *热固性塑料——加热时可塑制成一定形状,一旦定型后即成为最终产品,再次加热时也不会软化,温度升高则会引起它的分解破坏,即不能反复塑制。 *热塑性塑料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚酰胺、聚酯等。 *热固性塑料的主要有酚醛塑料、脲醛塑料、密胺塑料等。 *塑料包装使用的原料以热塑性高聚物为主,少量使用热固性树脂
第三 包装常用塑料及其性能 聚乙烯 (PE、LDPE、 HDPE、LLDPE、EPE) 聚丙烯(PP) 聚苯乙烯(PS) 聚氯乙烯(PVC) 聚对苯二甲酸乙二醇(PET) 聚偏二氯乙烯 (PVDC) 聚酰胺(PA) 聚乙烯醇(PVA) 乙烯-醋酸乙烯共聚(EVA) 聚碳酸酯(PC) 聚氨基甲酸酯(PVP) 酚醛塑料(PE) 脲醛塑料(UF) 蜜胺塑料(ME) *聚乙烯 (PE) polyethylene 聚乙聚是乙烯的高分子聚合物的总称,其结构方CH2CH2n 目前,聚乙烯是产量最大的塑料品种,也是用量最大的塑料包装材料,约占羔包装材料消耗量的30%。 聚乙烯的一般性质聚乙烯为白色蜡状固体,呈半透明,几乎是无味无毒。聚乙烯大分子链的柔顺性好,很容易结晶,常温下聚乙烯由部分结晶和部分处于高弹态的无定形体构成。 聚乙烯因制造方法不同,最终产品的密度也有一定的差异,所以聚乙烯的品种很多,分别介绍如下:
*低密度聚乙烯(LDPE)low density polyethylene [性能特点] 低密度聚乙烯的加工性能好,有较好的透明性,但气密性差,抗张强度较代,且耐热温度不高,耐化学药品性、耐溶剂性也不及高密度聚乙烯,且容易吸收油脂溶胀,使制品发粘。
[适用性] 吹塑瓶、挤压软管用于调味品、药品等包装 瓶盖、瓶塞等容器附件 各种包装薄膜、容器和泡沫塑料缓冲材料。
*高密度聚乙烯(HDPE) high density polyethylene [性能特点] 强度、耐热性好,最高温度可达120℃ 透明性、弹性和加工性能较差,阻气性差,光泽度低,印刷前需表面处理 [适用性] 集装箱、托盘,大型桶用于鲜奶、化工产品等周转包装,瓶用酸奶、洗涤液漂白剂包装,瓶盖、瓶塞等容器附件.
*线型低密度聚乙烯(LLDPE)lineal low density polyethylene [性能特点] 抗冲击强度、耐应力开裂性与高密度聚乙烯相近,而透明度、硬度和加工性能则在高密度和低密度聚乙烯之间。伸长率和耐穿刺性是各种聚乙烯中最好的 [适用性] 特别适宜作包装薄膜,其厚度可比低密度聚乙烯减薄20%,是一种很有发展前途的塑料包装材料。
*聚乙烯 —EPE(俗称珍珠棉) 分为片材、板材、管材、棒材及其分割切片造型等;广泛适用包装任何形状货品,例如:电子、塑胶制品、玩具、五金、手袋、鞋材、家俱、电镀产品、钟表产品、灯饰、玻璃制品、陶瓷器皿、工艺美术品、漆器制品等产品包装。特别是电子产品如:电脑、电视、音响、音箱等各类电器的抗静电缓冲包装。珍珠棉属于环保型,特点是弹性好、韧性强。也可造救生衣、浮板、旅行袋,帽等。
*聚丙烯(PP) polypropylene 聚丙烯是丙烯的高分子聚合物,结构式为CH2CHCH3n [性能特点] 聚丙烯是通用塑料中最轻的一种,其耐热性是通用塑料中最高的,可在100℃~120℃长期使用。 结晶度高,抗张强度和硬度均优于聚乙烯,防潮性、抗水性和防止异味透过性较好,可以热封合。 极好的耐弯曲疲劳强度,能耐80℃以下酸、碱、盐液及大多数有机溶剂如聚丙烯包装盒就利用了这一特性。 耐寒性、耐老化性差,气密性不良,不适宜在低温下使用,且容易受光、氧的影响。粘接或印刷前必须经过表面处理。 [适用性] 广泛用于制作食品、化工产品、化妆品、食品饮料、啤酒等周转箱,吹塑瓶用于洗发液、化妆品等包装,螺纹瓶盖或带铰链包装、编织袋以及包装用薄膜、打包带和泡沫塑料缓冲材料等。
*聚苯乙烯(PS) [性能特点] 无色透明 ,无味无毒 ,着色和印刷性好 ,吸水率低,尺寸稳定性较好 ,刚挺而无延展性。耐有机酸、碱、盐、低级醇及其水溶液 ,耐冲击强度低,表面硬度小,易划痕磨毛;防潮性、耐热较差 ,易受许多烃类、酮类、高级脂肪酸等的分割而软化 [适用性] 广泛用于制作食品、医药品以及日用品等小型包装容器,如盒、杯、等和食器包装用薄膜。此外,还大量用于制作泡沫塑料缓冲材料等,用于仪器、仪表、电器产品等的缓冲防震包装等。
聚氯乙烯(PVC) [性能特点] 刚性和硬度较好 ,耐热性差 ,透明度可达76%~82% 。 机械强度、耐磨、耐压性能优良 ,防潮性、抗水性和气 密性良好 ,可热封合 。 优良印刷性能和难燃性。耐强酸、强碱和非极性溶剂 易受极性有机溶剂的侵蚀 ,含有有毒的氯乙烯单体 ,且所用的增塑剂、稳定剂等大都是有毒物质 ,所以用于食品和医药品包装的聚氯乙烯应采用无毒助剂,并规定氯乙烯单体的含量不超过1ppm [适用性] 制作硬质包装容器、透明片材和软质包装薄膜。聚氯乙烯透明片经热成型制成各种包装容器,大量用于食品和医药品的包装。此外,聚乙烯还可制成泡沫塑料缓冲材料.
*聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) [性能特点] 机械强度非常好,有较好的硬度、耐磨性和耐折性,耐热、耐寒性好 具有较好的防潮性、气密性和优良的防止异味透过性,能耐弱酸、弱碱和大多数溶剂,耐油性好,适于印刷 不耐强碱、强酸,氯代烃等对其也有侵蚀作用;易带静电,且尚无适当的防止带静电的方法,热封合性能差;价格贵。 [适用性] 主要用于制作包装容器和薄膜,因具有良好的气密性、耐热性和耐寒性,所以聚酯薄膜适用于冷冻食品和蒸煮食品的包装。聚酯瓶则大量用于饮料的包装.
*聚偏二氯乙烯 (PVDC) [性能特点] 略带有浅棕色的强韧材料 ,结晶性强 对水蒸气、气体的透过率具有非常好的气密性和防潮性。 聚偏二氯乙烯的机械强度较好,能耐强酸、强碱和有机溶剂,耐油性优良,有自粘性,难以燃烧并具有自燃性 耐老化性差,容易受紫外线的影响,易分解出氢,其单体也有毒性。所以用于食品包装应严格控制质量标准。
*聚酰胺(PA) [性能特点] 坚韧、不甚透明的角质材料,无味无毒 ,燃烧时有羊毛烧焦气味 。 结晶性强,熔点高,耐油、耐一般溶剂,机械性能优异 。扩张强度和抗冲击强度明显地优于一般塑料 耐磨性好,有自润滑性,并具有较高的耐弯曲疲劳强度 耐低温性良 好,但高温稳定性差 。 气密性较聚乙烯、聚丙烯好,耐碱和稀酸,无静电,印刷性能良好。 吸水性强,透湿率大,在高温度情况下尺寸稳定性差,吸水后使气密性急剧下降,尼龙不耐甲酸、苯酚和醇类,浓碱对其也有侵蚀作用。 [适用性] 主要用于食品的软包装,特别适用于油腻性食品的包装。尼龙容器也常用于化学试剂等包装。
*聚乙烯醇(PVA) [性能特点] 一般不具有耐水性,但经热处理、醛处理或采用适当的有机物使分子链间交联等方法,可使其具有耐水性 具有良好的透明性和韧性,无味无毒 具有优良的气密性和保香性 具有较好的机械强度,优良的耐应力开裂性、耐化学药品性和耐油性,不带静电,印刷性能好,并具有热合性。 吸水性大 ,透湿率大 ,易受醇类、酯类等溶剂的侵蚀
[适用性] 用于食品包装 水性聚乙烯醇可用于化学药品等的计量包装.
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) [性能特点] 耐应力开裂性、耐寒性、耐老化性和低温热合性均优于聚乙烯,能耐强碱、弱酸的侵蚀 薄膜的滑爽性差,易粘连; 防潮性较低密度聚乙烯差,且气密性不良; 耐热性差; 易受强酸等有机溶剂的侵蚀,能溶于芳烃或代烃中;耐油性不良
[适用性] 用于制作包装薄膜,因其弹性好,故适用于托盘的缠绕裹包。因具有优良的低温热封合性,它常用作复合薄膜的密封层,也用于制作药品和食品的包装容器。
聚碳酸酯(PC) [性能特点] 无色,透明度高达80%~90%,折光率约为1.59,适于作光学材料 具有较好的防潮性和气密性,优良的保香性和耐热、耐寒性 具有突出的冲击韧性,无缺口冲击强度在热塑性塑料中最高 成型收缩率小,吸水率低,具有较好的尺寸稳定性,不带静电,绝缘性能优良,能耐稀酸、氧化剂、还原剂、盐、脂肪烃等,耐油性良好。 易产生应力开裂现象;耐弯曲疲劳强度较差;热封合性不良;不耐碱、酮、芳香烃,在很多有机溶剂蒸汔中溶胀并导致应力开裂 [适用性] 主要用于电器绝缘材料,在包装上主要用于食品的包装 有良好的耐磨性,适于硬件、有尖物品的包装
*聚氨基甲酸酯(PVP) [性能特点] 极佳的弹性,符合要求的密度、柔软性、伸长率和压缩强度 化学稳定性好,耐许多溶剂和油类,耐磨性较天然海绵大20倍 优良的绝热、隔音、防震以及粘合 价格较高
[适用性] 用于精密仪器、贵重器械、工艺品等的防震包装或衬垫缓冲材料.
*酚醛塑料(PE) [性能特点] 较高的机械强度、耐磨性和优良的电器绝缘性能,耐温度高,不易变形,耐某些稀酸,耐油性好 弹性较差,脆性大、制品颜色较暗,多为黑色或棕色,不能得到无色制品,强碱和氧化性酸能使其分解,具有微毒
[适用性] 广泛用作电器绝缘材料。其在包装上的应用主要是用来制作瓶盖、箱盒以及盛装化工产品的耐酸容器。用酚醛塑料制作的瓶盖,能承受装盖机的扭力,并能长期保持密封而不松动。
*脲醛塑料(UF) [性能特点] 表面硬度大,具有良好的光泽和适宜的半透明,其着色性好,能够制成各种外观良好而色鲜艳的制品 不易吸附灰尘,具有良好的电器绝缘性 化学性质稳定,不与任何有机溶剂作用,耐油脂性能优良 耐水性差,易吸水变形,不能用蒸气消毒,抗冲击强度也稍有不足,不耐碱和强酸的侵蚀。
[适用性] 用于制作精致的包装盒、化妆品容器和瓶盖等。因在醋酸或100℃沸水中浸泡时,有游离的有毒物质甲醛析出,故不适于包装食品.
*蜜胺塑料(ME) [性能特点] 强度大,不易变形,表面光滑而坚硬,外观似陶瓷,无味无毒 着色性好,可制成各种色彩鲜艳的制品 耐热、耐水性好 耐沸水、耐酸、碱、耐油脂性好
[适用性] 价格较好,多用于制作食品容器,也可用于制作精美的食品包装容器。
PVC热收缩膜 PVC热收缩膜,分普通包装膜、彩印膜两种。普通包装膜:适用于各类产品外包装及组合包装。该产品特点为:透明度好、收缩率强、易操作。包装后的产品能密封防潮湿、绝缘、光亮、坚固、美观。 彩印膜,除用于各种彩印标签外,还适用于产品瓶、盒包装的旋体式封口热封
POF热收缩膜 POF收缩袋环保,纵向、横向收缩效果好,主要用于礼品、文具、小五金件等较轻物品的收缩包装。
PET热收缩膜 采用"涤纶树脂切片"生产,是国际公认的"环保型"热收缩包装材料.它的技术指标、物理性能、应用范围和使用方法接近于“PVC"热缩膜。随着人们环保意识的提高,国内产品逐步走向国际市场的需求,目前"PET"热缩膜是替代"PVC"最理想的包装材料。
PE热收缩膜 PE热收缩膜分简装型、单片型两种,适用于各类产品的全自动机组合包装。该产品的特点:韧性好,不易破损,可替代纸箱包装。
拉伸膜的包装方式和用途 托盘包装:各种货物堆积在一米见方的木托盘上,用拉伸膜包扎,广泛用于箱装、袋装、桶装、散装的各种货物的集装运输。 木板、管材等长条状物品的水平缠绕包装。 卷筒纸、地毯等圆筒对象的缠绕包装。 轮胎、电线、镀锌铁丝等环形物品的缠绕包装。
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聚氯乙烯的主要用途 (一)PVC一般软制品
利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等;利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。
(二)PVC薄膜
PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用这种方法加工薄膜,成为压延薄膜。也可以通过剪裁,热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜,所受热收缩的特性,可用于收缩包装。
(三)PVC涂层制品
有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上,然后在100摄氏度以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜,再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片,再压上花纹即可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等,还有地板革,用作建筑物的铺地材料。
(四)PVC泡沫制品
软质PVC混炼时,加入适量的发泡剂做成片材,经发泡成型为泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材,可替代木材试用,是一种新型的建筑才材料。
(五)PVC透明片材
PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂,经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装,是优良的包装材料和装饰材料―如月饼包装盒。
(六)PVC糊树脂
将PVC分散在液体增塑剂中,使其溶胀塑化而成增塑溶胶,通常用乳液或微悬浮树脂,还需加稳定剂、填料、着色剂等,经充分搅拌,脱气泡后,配成PVC糊,再用进、浸渍、浇铸或搪塑等加工成各种制品。如衣架、工具手柄、圣诞树等。
(七)PVC硬板和板材
PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料,经混炼后,用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管,用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压,可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状,然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。
(八)PVC其他
门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场;仿木材料、代钢建材(北方、海边);中空容器。
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