常见的塑料件加工工艺有哪些
塑料件加工工艺种类繁多,以下是一些常见塑料件加工工艺的解析:
一、注射成型
原理:将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒内,经过加热使其熔融塑化,在注射机的螺杆或柱塞推动下,将熔融塑料以高压、高速的状态注入到闭合的模具型腔中,经冷却定型后,打开模具取出制品。
特点:成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件,生产效率高,易于实现自动化生产,适用于大批量生产。但设备及模具成本较高,不适合小批量生产。
应用:广泛应用于电子电器、汽车、日用品、医疗器械等行业,如手机外壳、汽车仪表盘、塑料杯子、注射器等。
二、挤出成型
原理:将塑料原料加入到挤出机的料筒中,在螺杆的旋转推动下,塑料沿螺槽向前移动,同时受到加热和剪切作用而逐渐熔融塑化,呈粘流态的塑料被连续地挤出机头,通过特定形状的口模,形成具有一定截面形状和尺寸的连续型材,再经冷却定型、牵引等工序,得到所需的塑料制品。
特点:生产效率高,可连续生产,能制造各种形状的塑料型材,如管材、板材、棒材、薄膜、电线电缆绝缘层等。设备投资相对较低,操作简单,产品质量稳定。
应用:在建筑、农业、包装、电子等领域有广泛应用,如建筑用的塑料门窗型材、给水管材、农业用的塑料薄膜、电线电缆的绝缘保护套等。
三、吹塑成型
原理:将处于熔融状态的塑料型坯置于模具型腔中,然后向型坯内通入压缩空气,使型坯在气体压力作用下吹胀并紧贴于模具型腔壁上,经冷却定型后,打开模具得到中空塑料制品。
特点:主要用于制造各种中空塑料制品,如塑料瓶、塑料桶、塑料玩具等。可成型形状复杂的中空制品,产品具有良好的整体性和强度,生产效率较高,成本相对较低。
应用:在包装行业应用极为广泛,如饮料瓶、食用油桶、化妆品瓶等,也用于制造一些小型中空玩具、汽车零部件等。
四、热成型
原理:将热塑性塑料片材加热至软化状态,然后施加压力使其紧贴于模具型腔表面,经冷却定型后,从模具中取出成型制品。施加压力的方法有真空吸附、压缩空气施压、机械压力等。
特点:设备相对简单,模具成本较低,生产周期短,可成型较大尺寸的塑料制件。但制品的尺寸精度和表面质量相对较低,一般适用于对精度要求不高的产品。
应用:常用于制造一次性餐具、食品包装托盘、广告牌、汽车内饰件等。
五、压制成型
原理:将一定量的塑料原料(如模压料、片状模塑料等)放入预热的模具型腔中,然后闭合模具,在一定的温度和压力下,使塑料原料在模具内发生物理和化学变化,经固化定型后,得到所需的塑料制品。
特点:可成型大型、形状复杂的塑料制件,制品具有较高的尺寸精度和表面质量,机械性能较好。但生产周期较长,生产效率较低,模具成本较高。
应用:常用于制造电器绝缘制品、汽车零部件、航空航天零部件、复合材料制品等,如电视机外壳、汽车保险杠、飞机内饰件等。
六、滚塑成型
原理:将塑料粉末加入到模具中,模具在加热的同时进行旋转,使塑料粉末在重力和离心力的作用下均匀地附着在模具内壁上,受热熔融并逐渐塑化,然后经冷却定型后,脱模得到塑料制品。
特点:可生产大型、整体式的中空塑料制品,产品无接缝,强度高,壁厚均匀。模具结构简单,成本较低,但生产周期较长,生产效率较低。
应用:主要用于制造大型容器、水箱、垃圾桶、儿童游乐设施、船舶等。
七、搪塑成型
原理:将糊状塑料(如聚氯乙烯糊)倒入预热的模具中,使其在模具表面受热胶凝或塑化,然后倒出未胶凝或塑化的多余塑料,经进一步加热固化后,脱模得到塑料制品。
特点:可制造表面柔软、有弹性的塑料制品,如玩具、人造革、汽车内饰件等。工艺简单,模具成本低,但生产效率较低,制品的尺寸精度和表面质量相对较低。
应用:常用于制造玩具娃娃、汽车方向盘、仪表盘、扶手等。
八、反应注射成型
原理:将两种或两种以上具有反应活性的液态原料,在高压下快速混合后注入模具型腔中,在模具内发生化学反应,经固化成型后得到塑料制品。
特点:可在较低的压力下成型大型、复杂的塑料制品,生产效率高,制品具有良好的机械性能和尺寸稳定性。但设备投资大,原料成本高,对原料的储存和运输要求严格。
应用:主要用于制造汽车零部件、航空航天零部件、建筑材料等,如汽车保险杠、座椅、飞机机翼等。
九、激光成型
原理:利用高能量密度的激光束照射塑料表面,使塑料局部受热熔化或气化,通过控制激光束的路径和能量,实现对塑料的切割、雕刻、焊接、打孔等加工操作。
特点:加工精度高,可实现微米级甚至更高精度的加工;加工速度快,生产效率高;非接触式加工,不会对塑料件产生机械应力和变形;可加工各种复杂形状和图案。
应用:在电子、医疗、汽车、包装等行业有广泛应用,如手机按键的雕刻、电子元件的切割、医疗器械的微加工、汽车内饰件的图案制作等。
十、3D 打印成型
原理:基于离散 - 堆积原理,将三维模型沿一定方向分层切片,得到各层的二维轮廓信息,然后通过特定的成型技术,按照这些二维轮廓信息,将材料逐层堆积,最终形成三维实体模型。
特点:可快速制造出具有复杂形状和结构的塑料件,无需模具,大大缩短了产品的研发和生产周期;可以实现个性化定制,满足不同用户的需求;但目前 3D 打印的速度相对较慢,材料成本较高,制品的力学性能和精度有限。
应用:在产品设计、医疗、教育、文化创意等领域有广泛应用,如快速原型制造、定制化医疗器械、教学模型、艺术作品等。