注塑和壓鑄工藝

近年，壓塑工藝應(yīng)用于熱固性摻混料，如脲醛塑料、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂和橡膠中。盡管有一些材料可注射成型，但采用壓塑工藝仍非常普遍。壓鑄用材料較壓塑用材料要求可塑性更軟。許多熱固性材料具有高抗沖級（1.0ft一lb）和良好缺口沖擊強(qiáng)度的保持性，只有在極限壓力下才會流動。

注塑

熱固性材料的壓塑成型的明顯優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單。將材料置入一加熱型腔，保壓至所要求團(tuán)化時間。因工藝過程簡單，費(fèi)用少。添加劑和增強(qiáng)劑無規(guī)則，并能得到較好強(qiáng)度。由于無澆口和流道，不浪費(fèi)材料，模具幾乎也不用維修。零件的統(tǒng)一性好，無鑄口和流痕，減少了修飾成本。根據(jù)制品結(jié)構(gòu)和所用的塑料應(yīng)用特點(diǎn)，可采用全壓式模具、半壓式模具和閉模（可參見有關(guān)壓塑模具方面的文章）。

設(shè)備：簡單也是壓塑設(shè)備的主要特點(diǎn)。兩半壓板結(jié)合在一起，加溫，加壓，將材料制成預(yù)定形狀。多數(shù)壓塑過程采用液壓操作；也有采用氣動操作的。上下兩壓板在壓力之下在4個角柱上上下移動。根據(jù)壓塑設(shè)備的大小，壓力一般為20—1000噸。壓板的大小一般為8英寸2到5英尺2.

在加料和固化以后的脫模方面存在不同自動化程度，常用最現(xiàn)代的液壓機(jī)進(jìn)行。以前的簡單系統(tǒng)有溫度控制、壓力控制、停壓控制和時間控制。現(xiàn)代設(shè)備采用更高級的微處理機(jī)控制。對于較薄的制品，在板中可用加熱筒或帶式加熱器。對較深的制件，需要用筒形電加熱器、蒸汽加熱或熱油系統(tǒng)加熱。有數(shù)種用于壓塑中的加熱體系：用蒸汽加熱模溫均勻，但加熱溫度限在350°F以下；套筒加熱或其它加熱（加熱盤管、加熱帶等）比較干凈，易于保養(yǎng)，用得比較普及；熱油加熱，由于加熱介質(zhì)循環(huán)穩(wěn)定，所以加熱均勻。現(xiàn)在又有許多新加熱方法，熱水加熱，類似于熱油加熱，加熱介質(zhì)一水一氣體燃燒連續(xù)循環(huán)，可提供更高的壓塑溫度。

增強(qiáng)改性高分子材料工業(yè)發(fā)展迅速，要求壓塑工業(yè)有新改進(jìn)。模塑增強(qiáng)塑料用兩個模具：陽模（模塞）和陰模（模腔）。當(dāng)模具充滿增強(qiáng)材料時，對模的兩半熱模具閉合，然后加熱、加壓固化得到產(chǎn)品。相配合的模具復(fù)雜性變化很大，可用鋁、塑料或鋼制做。

輕質(zhì)材料制做起來比較便宜，一般用于短期生產(chǎn)如“冷模塑”。冷模塑用室溫固化樹脂，但仍使用模具和壓塑液壓機(jī)。長期生產(chǎn)用硬化鋼模具比較合算，對截坯口可提供較好的剪切性能和優(yōu)良的光潔度。這些壓塑鋼模采用機(jī)械上適配的截坯口，通常面對合模區(qū)。用這種對模的金屬模具，其制品表面均勻，光潔度好。閉模工藝用于壓塑成型、壓鑄成型、注射成型及一些可沖壓的增強(qiáng)復(fù)合材料。

一些熱塑材塑料可壓塑模塑，但一般還是用預(yù)摻混的熱固性樹脂如BMC（預(yù)制整體模塑料）、SMC（片料成型模塑料）、TMC（厚模塑料）、氈片成型等。

氈片成型有時叫濕成型復(fù)合材料，在液壓機(jī)的作用下將增強(qiáng)材料和樹脂結(jié)合在一起。經(jīng)常在模中放置氈片，將樹脂傾倒在加強(qiáng)材料上。在加壓過程中樹脂充滿模腔時加強(qiáng)材料固定不動。

若制件有嚴(yán)重的異形或斜度，有必要進(jìn)行預(yù)成型。多數(shù)氈片和預(yù)成型制州在投影面積上需要加 150—200磅／英寸2的模壓力。

預(yù)摻混料，如SMC，預(yù)浸樹脂，填料、催化劑和增強(qiáng)料切割成一定大小隊片狀，再加入熱的模具中（一般300—400°F ），在1000～2000磅／英寸2壓力下模塑。

用于SMC的較新的壓塑設(shè)備的總循環(huán)周期可少于一分鐘（從頭到尾）。已經(jīng)發(fā)展了用特殊的液壓裝置推回壓塑機(jī)中料筒，自動控制壓板的水平度。

增強(qiáng)塑料，如 SMC，用金屬對模壓塑光潔度好，這對制件的表面很重要。在加工時有時出現(xiàn)纖維狀的收縮。

用內(nèi)模涂層的方法可改進(jìn)表面光潔度。BMC的壓塑過程是最老的預(yù)摻混后的模塑過程之一。

填料（木屑、礦物料、纖維素等）的摻混混合是在葉片形的混合器中進(jìn)行的。將一批料裝入300～400°F的模具中．在500磅／英寸2壓力下模塑。因用料廉價，所以原料成本低。不過由于在模塑過程中纖維的定向性降低了機(jī)械強(qiáng)度。

高速壓塑，即增強(qiáng)熱塑性塑料片材的沖壓，用途廣泛。玻璃氈片和聚丙烯相配合用于可沖壓的塑料，其循環(huán)周期 低于40秒。生坯送至對流爐中加熱。

加熱以后，毛坯放入壓塑模具中，這一過程用新的壓塑機(jī)速度可達(dá)1400英寸／分鐘。以 75英寸／分鐘（比 SMC的壓塑過程快約3倍）加壓進(jìn)料。

根據(jù)市場的要求，有些新的可沖壓塑料，表面光潔度好，并且具有可涂布性。模塑壓力一般1噸／英寸2。

傳統(tǒng)的壓塑工藝近幾年一直呈增長的趨勢。在空間技術(shù)和國防方面的應(yīng)用正在使這種工藝向其難點(diǎn)沖擊。

在SMC、BMC、TMC、熱塑性片材的 沖壓、增強(qiáng)材料的摻混和壓塑機(jī)械方面 的發(fā)展迅速增長，以適應(yīng)工業(yè)的新要求。

一些先進(jìn)的摻混料的壓塑主要是在空間技術(shù)和國防應(yīng)用方面發(fā)展迅速。工具和模具的新概念及高溫（達(dá)1200°F）模塑機(jī)，使石墨一碳纖維復(fù)合材料得以發(fā)展，代替了現(xiàn)有的金屬鑄件。

高溫硅樹脂正用作高壓介質(zhì)。復(fù)合材料做的片層用于壓塑模中。現(xiàn)在，材料和生產(chǎn)成本已使該工藝更加適于空間技術(shù)市場，這類硅樹脂也很快轉(zhuǎn)向汽車領(lǐng)域。

壓鑄

在壓鑄工藝中，熱固性樹脂料加入一單獨(dú)的料腔，常叫料槽，然后強(qiáng)制送入一個或多個閉模中進(jìn)行聚合（固化）。

料道，也叫注道和流道，使物料從料槽流向模腔，進(jìn)入模腔之前經(jīng)過限流器或澆口。很多模腔具有單一料槽。料腔中的空氣被進(jìn)來的物料所置換，并通過一特別放置的排氣口排出。

當(dāng)物料置入料槽中時，在一緊湊的測量裝置中測料量，然后預(yù)熱到接近聚合溫度。一次只加入足夠一次的注塑量。

將預(yù)熱的原料送出料槽的力再將其送往一注料器，該注料器緊接裝在料槽上，以防止從活塞和料槽邊之間的縫隙中漏料。

通常將密封套卡進(jìn)注料器以進(jìn)一步防漏。

料槽、注料器、澆口、流道和模腔的表面維持可使原料迅速固化的一定溫度，根據(jù)物料性質(zhì)、模具的設(shè)計和制件的幾何形狀該溫度為280～380°F。

在壓鑄物達(dá)到固化期的終點(diǎn)時，將該次完整的壓鑄物進(jìn)行脫模，包括脫除澆口、流道、注道和料槽中形成固化料墊（叫做殘料）。

在壓鑄中，物料的預(yù)熱很重要。冷料流動緩慢，先進(jìn)入模腔的料尚未到其終點(diǎn)，即可能聚合。

若發(fā)生上述情況，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，不僅是外觀，也體現(xiàn)于機(jī)械性能。

有些例外，如一次注射量很少，或一些低粘度的物料。

可用加熱燈或爐子加熱，但有效而常用的方法是用專為塑料模塑制做的介電加熱器。

現(xiàn)在也常用熱固性材料的螺桿式塑化加熱。

這種設(shè)備可以與模塑設(shè)備結(jié)合在一起，也可以是獨(dú)立的，具有減少體積和對進(jìn)料量測定準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，在其它系統(tǒng)中必須與預(yù)成型相結(jié)合。

壓鑄模的種類

“整體料槽壓鑄”一詞最先被使用，是因?yàn)榱喜酆妥⒘蠗U是作為模具的整體做在一起的。最常用的是圓形料槽，也可能用其它形狀的以適應(yīng)特殊澆口的要求，以少產(chǎn)生廢料。

一種簡單的壓塑型壓機(jī)可和壓鑄機(jī)一起使用。整體料槽模框是料槽在中間的三板型的。送料注桿安裝在模框的頂部，模腔在底部。

料槽占的面積至少比模腔段中總合模面積（與塑料材料接觸的水平面）大10％。這樣可防止多余的合模力引起模子溢料。

材料固化以后，通過移動脫模桿的壓力將制件脫模，但廢料和注道殘料仍被一個或多個模塑的“鴿尾”保持在注料桿的底部。

用木桿或軟錘除去廢料和的進(jìn)行清模。

在用單料槽產(chǎn)生大的廢料時，有時可用雙料槽向多模腔供料。這時，盡管兩份料槽的重量盡稍微不等，仍需用一橫板去平衡每一料槽中的壓力。

壓料桿式壓鑄模具也叫注料桿式模具，它用一輔助壓力柱塞強(qiáng)迫注料桿進(jìn)入料槽（或料筒），從料槽中將料取出移到模腔中。壓鑄壓力和壓鑄速度容易控制，與合模壓力無關(guān)。

壓料塞式壓鑄模具中料槽的大小（決定廢料的大小）只需要大到和深到足以滿足正好加料量即可。

最大料槽面積由壓鑄機(jī)的輔助柱塞給予的力（以噸計）和被3．5整除來確定。這可保證3．5噸／英寸2的壓力用作模塑壓力，對于大多數(shù)壓鑄級料的配方，該壓力是足夠的。

輔助柱塞通常裝在較上部的固定壓板的上面，向下作用。沖壓柱塞使下模板向上移動閉模。

當(dāng)模夾緊以后，原料裝入料槽，輔助柱塞施加力。合模柱塞和輔助柱塞施加的力比，一般為3：1或4：1。

料固化后，輔助柱塞退回，壓鑄機(jī)打開。模塑制件、廢料、流道冷料同時被脫模桿送出。

這種鑄塑模的一種變形是三板注料桿式壓鑄模具，其中有一浮動的流道板將物料分配到直接向模腔供料的料道中。

該法適用于合模線不能開流道的地方，或在合模線平面上移動型芯、制件非常不規(guī)則而十?dāng)_侃邁布置的地萬。

特殊設(shè)計的壓鑄機(jī)有以下幾種類型：

1）底擠料桿壓鑄模具裝在壓鑄機(jī)中，其中輔助柱塞安裝在主合模柱塞中，若一個或多個壓鑄單元之間有足夠的空間，則該輔助柱塞安裝在下壓板上。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，模具打開時可向料槽中裝料。

這種設(shè)計比在向料槽裝料之前等待閉模的設(shè)計稍快。并且輔助柱塞的沖程可縮短，每一循環(huán)可節(jié)約數(shù)秒鐘的時間。

用上述壓鑄機(jī)可用頂柱塞注料桿式壓鑄模具，但預(yù)壓料錠要對準(zhǔn)，以保證材料很好地進(jìn)人料槽，否則閉模困難。

2）帶有向多個料槽供料的多輔助柱塞的壓鑄機(jī)，具有可充多個模腔、不產(chǎn)生廢料和不需要效率低的長而彎曲的流道。

3）小型的用粉料的壓鑄機(jī)可自動壓鑄，可以水平操作也可垂直操作，有與合模柱塞垂直的輔助柱塞，用于原料的合模線注料。

4）對預(yù)制整體模塑料（BMC），通常為玻璃纖維填充的聚酯，有水平式壓鑄機(jī)，帶有供料附件可將料壓實(shí)，再送往壓鑄料筒。

5）壓鑄機(jī)是熱固性樹脂注塑模塑機(jī)的原型。這種機(jī)器將螺桿塑化和預(yù)熱模具結(jié)合在一起。

預(yù)熱后的料送往模塑合模線處或緊格有模縣下面的慶鑄料筒中

綜上所述，永綠環(huán)保根據(jù)多年設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，同時參考國內(nèi)外先進(jìn)的同類廢氣處理經(jīng)驗(yàn)以及環(huán)保驗(yàn)收流程，注塑機(jī)所產(chǎn)生廢氣末端采用二級活性炭吸附處理工藝。壓鑄機(jī)廢氣末端采用不銹鋼旋流塔處理工藝。