冷成型

冷成型

冷成型就是在不進行加熱的情況下對材料進行沖剪、彎曲、拉伸等的加工方式。冷成型(或稱固相成型)既不屬於一次成型也不屬於二次成型,而是一種新興的很有發展前途的加工技術,系移植金屬加工方法(如鍛壓、滾軋、衝壓等),使塑膠在常溫(也可在聚合物以下)下成型。

基本介紹

  • 中文名:冷成型
  • 外文名:Cold Forming
  • 定義:不加熱改變形狀的加工方法
  • 類別:工藝
  • 又稱:固相成型
  • 常見操作:鍛壓、滾軋、衝壓
特點,冷成型的不足之處,冷成型分類,固相成型及套用,

特點

冷成型原料無需熔融或者軟化到粘流狀態,在玻璃態即可進行成型,這樣的成型方法具有下列優點:
(1)避免了聚合物或樹脂在高溫下降解,提高了製品的性能。
(2)因聚合物冷成型迅速取向,製品的性質得到明顯改善。
(3)成型工藝因除掉加熱和冷卻階段,生產周期大大縮短,生產程式大量減少。
(4)成本降低,在大規模生產的條件下,設備成本較注射成型的成本低1-2倍。
(5)可以加工分子量非常高的聚合物,不受一般加工方法的限制。
(6)製品不存在流動時形成的熔接縫和澆口痕跡等。

冷成型的不足之處

冷成型也存在一些不足之處。
(1)製品的尺寸、形狀和精密度差,這是由於塑膠解除加工力後的彈性回復力比金屬材料大得多,而彈性模數又小得多之故。軟鋼的彈性模量為21000公斤/毫米2,而熱塑性塑膠模量最大的也不超過400公斤/毫米2,所以即使加工條件怎樣改進,最終也不能完全解決製品尺寸、形狀,精密度差的問題。
(2)冷成型的製品中,存在非常明顯的分子取向,引起強度的各向異性。

冷成型分類

塑膠的冷成型工藝及設備大體和金屬成型設備相似,根據施力方向的不同,大致有以下幾種:
1,鍛造。把塑膠坯料頸熱後,放在壓機上、下模之間,隨著上、下模的閉合,依靠模具的機械作用力成型為製品。
2.橡皮墊成型。壓機的上模是一塊橡皮墊,塑膠坯料與橡皮墊直接接觸,下模是陽模,合模時橡皮墊變形,實際上成了陰模,塑膠就在這金屬陽模和橡皮陰模之間成型。
3,液壓成型。是在上模裝有一塊橡皮隔膜,液體的壓力可以通過該膜傳到塑膠上,合模時,流體的壓力迫使橡皮隔膜變形把力傳遞至塑膠,使其在上、下模中間成型。
4.衝壓成型。靠機械的衝力將坯料成型為塑膠製品,通常衝壓法只能成型深度6.2毫米(1/4英寸)的製品。主要用於加工改性聚丙烯,超高分子量聚乙烯、ABS、聚甲醛、聚醯胺6及聚醯胺-66等。
5.滾軋成型。藉助於軋光機上輥的機械作用,成型塑膠板材和薄膜等。主要用於加工聚乙烯、聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚醯胺-66,聚醯胺-6、聚四氟乙烯和聚甲醛等。

固相成型及套用

固相成型的基本條件是:成型材料本身應是完整的坯料,其形狀最好近似成型製品,如生產齒輪時使用坯料為圓盤或圓環等,進行成型的溫度範圍,由室溫至高於室溫10-20℃,甚至低於熔點或軟化點的溫度均可。另外成型製品是在屈服點加壓進行的,用固相成型加工聚合物時,確定工藝參數時要特別注意這些條件,也應防止加工材料結構弊病出現。
用冷成型方法生產塑膠製品已有較大的發展,如奶油罐齒輪汽車部件等,據報導還有用固相成型加工技術製成所謂人造島;浮橋等大型塑膠製品。固相成型在實際套用上歷史還不長,因而對這種成型方法研究得還很不夠,隨著研究工作的深入,固相成型的理論與工藝技術必然會有更大的發展。

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