壓縮模製

壓縮模製

即壓縮模型製品。

壓縮模塑又稱模壓成型或壓製成型。模壓成型(又稱壓製成型或壓縮成型)是先將粉狀,粒狀或纖維狀的塑膠放入成型溫度下的模具型腔中,然後閉模加壓而使其成型並固化的作業。模壓成型可兼用於熱固性塑膠,熱塑性塑膠和橡膠材料。

簡介

這種成型方法是先將粉狀,粒狀或纖維狀等塑膠放入成型溫度下的模具型腔中。然後閉模加壓而使其成型並固化的作業壓縮模可準用於熱固性塑膠和熱塑性塑膠,模壓熱固性塑膠時,塑膠一直是處於高溫的,置於理型腔中的熱固性想料在壓力作用下,先由固體變為半波體並在這種狀態下流滿型腔而取得型腔所賦於的形樣,隨著交聯反應的深化半液體的粘度逐漸增加以至變為固體,最後脫模成為製品。熱塑性塑膠的模壓在前一階段的情況與熱固性塑膠相同但是由於沒有交聯反應。所以在流滿型腔後,須將塑模冷卻使其固化才能脫模成為製品。由於熱塑性塑膠模壓時模具需要交替地加熱與冷卻,生產周期長,因此熱塑性塑膠製品的成型以注射模塑法等更為經濟,只有在模壓較大平面的塑膠製品時才採用模壓成型。

完備的壓縮模塑工藝是由物料的準備和模壓兩個過程組成的,其中物料的準備又分為預壓和預熱兩個部分。預壓一般只用於熱固性塑膠,而預熱則可用於熱固性和熱塑性塑膠。模壓熱固性塑膠時,預壓和預熱兩個部分可以全用,也可以只用預熱一種。單進行預壓而不進行預熱是很少見的。預壓和預熱不但可以提高模壓效率,而且對製品的質量也起到積極的作用。如果製品不大,同時對它的質量要求又不很高,則準備過程也可免去。

優點

(1)原料的損失小,不會造成過多的損失(通常為製品質量的2%~5%)。

(2)製品的內應力很低,且翹曲變形也很小,機械性能較穩定。

(3)模腔的磨損很小,模具的維護費用較低。

(4)成型設備的造價較低,其模具結構較簡單,製造費用通常比注塑模具或傳遞成型模具的低。

(5)可成型較大型平板狀製品。模壓所能成型的製品的尺寸僅由已有的模壓機的合模力與模板尺寸所決定。

(6)製品的收縮率小且重複性較好。

(7)可在一給定的模板上放置模腔數量較多的模具,生產率高。

(9)可以適應自動加料與自動取出製品。

(10)生產效率高,便於實現專業化和自動化生產。

(11)產品尺寸精度高,重複性好。

(12)表面光潔,無需二次修飾。

(13)能一次成型結構複雜的製品。

(14)批量生產,價格相對低廉。

缺點

(1)整個製作工藝中的成型周期較長,效率低,對工作人員有著較大的體力消耗。

(2)不適合對存在凹陷、側面斜度或小孔等的複雜製品採用模壓成型。

(3)在製作工藝中,要想完全充模存在一定的難度,有一定的技術需求。

(4)在固化階段結束後,不同的製品有著不同的剛度,對產品性能有所影響。

(5)對有很高尺寸精度要求的製品(尤其對多型腔模具),該工藝有所手短。

(6)最後製品的飛邊較厚,而去除飛邊的工作量大。

(7)模壓成型的不足之處在於模具製造複雜,投資較大,加上受壓機限制,最適合於批量生產中小型複合材 料製品。

成型工藝

模壓成型工藝按增強材料物態和模壓料品種可分為如下幾種:

(1)纖維料模壓法:將經預混或預浸的纖維狀模壓料,投入到金屬模具內,在一定的溫度和壓力下成型複合材料製品。

(2)碎布料模壓法:將浸過樹脂膠液的玻璃纖維布或其它織物,如麻布、有機纖維布、石棉布或棉布等的邊角料切成碎塊,然後在模具中加溫加壓成型複合材料製品。此法適於成型形狀簡單性能要求一般的製品。

(3)織物模壓法:將預先織成所需形狀的兩維或三維織物浸漬樹脂膠液,然後放入金屬模具中加熱加壓成型為複合材料製品。

(4)層壓模壓法:將預浸過樹脂膠液的玻璃纖維布或其它織物,裁剪成所需的形狀,然後在金屬模具中經加溫或加壓成型複合材料製品。

(5)纏繞模壓法:將預浸過樹脂膠液的連續纖維或布(帶),通過專用纏繞機提供一定的張力和溫度,纏在芯模上,再放入模具中進行加溫加壓成型複合材料製品。

(6)片狀塑膠(SMC)模壓法:將SMC片材按製品尺寸、形狀、厚度等要求裁剪下料,然後將多層片材疊合後放入金屬模具中加熱加壓成型製品。

(7)預成型坯料模壓法:先將短切纖維製成品形狀和尺寸相似的預成型坯料,將其放入金屬模具中,然後向模具中注入配製好的粘結劑(樹脂混合物),在一定的溫度和壓力下成型。

(8)定向輔設模壓:將單向預浸料製品主應力方向取向鋪設,然後模壓成型,製品中纖維含量可達70%,適用於成型單向強度要求高的製品。

(9)模塑粉模壓法:模塑粉主要由樹脂、填料、固化劑、著色劑和脫模劑等構成。其中的樹脂主要是熱固性樹脂(如酚醛樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂等),分子量高、流動性差、熔融溫度很高的難於注射和擠出成型的熱塑性樹脂也可製成模塑粉。模塑粉和其他模壓料的成型工藝基本相同,兩者的主要差別在於前者不含增強材料,故其製品強度較低,主要用於次受力件。

(10)吸附預成型坯模壓法:採用吸附法(空氣吸附或濕漿吸附)預先將玻璃纖維製成與模壓成型製品結構相似的預成型坯,然後把其置於模具內,並在其上倒入樹脂糊,在一定的溫度與壓力下成型。此法採用的材料成本較低,可採用較長的短切纖維,適於成型形狀較複雜的製品,可以實現自動化,但設備費用較高。

(11)團狀模塑膠模壓法:團狀模塑膠(BMC)是一種纖維增強的熱固性塑膠,且通常是一種由不飽和聚酯樹脂、短切纖維、填料以及各種添加劑構成的、經充分混合而成的團狀預浸料。BMC中加入有低收縮添加劑,從而大大改善了製品的外觀性能BMC。

(12)氈料模壓法:此法採用樹脂(多數為酚醛樹脂)浸漬玻璃纖維氈,然後烘乾為預浸氈,並把其裁剪成所需形狀後置於模具內,加熱加壓成型為製品。此法適於成型形狀較簡、單厚度變化不大的薄壁大型製品。

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