材料成型與工藝

1、 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述材料成型與工藝 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electr

2、ical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述天然橡膠牛筋底，網(wǎng)狀填充給鞋幫提供最大限度的透氣性 天然橡膠手套天然橡膠應(yīng)用 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第

3、一章第一章 概述概述 人們常用的合成橡膠有丁苯橡膠丁苯橡膠，順丁橡膠順丁橡膠和氯丁橡膠氯丁橡膠等。合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。合成橡膠合成橡膠 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述輪胎制品合成橡膠的應(yīng)用 2011 Fujian University of Technology. Department

4、of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述二、橡膠的組成二、橡膠的組成 橡膠制品主要組分是由生膠生膠、再生膠再生膠、各種配合劑配合劑和增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料等組成。 三、橡膠的成形性能三、橡膠的成形性能 1流動性流動性 橡膠在一定的溫度、壓力作用下，能夠充滿型腔各個部分的性能稱為橡膠的流動性。 2硫化性能硫化性能 為改善橡膠的性能必須進(jìn)行硫化。 3熱性能熱性能 熱性能的影響因素是熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率和體積熱容。 2011 Fujian University of Technology. Department of Mac

5、hine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述四、橡膠加工的工藝過程四、橡膠加工的工藝過程 橡膠制品生產(chǎn)的基本過程包括：生膠的塑煉生膠的塑煉、膠料的混煉膠料的混煉、橡膠成形橡膠成形和制品的硫化制品的硫化。 橡膠加工過程 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述1 1塑煉塑煉 天然橡膠和多數(shù)合成橡膠塑性太低塑性太低，與橡膠配合劑不易混合均勻，也難以

6、加與橡膠配合劑不易混合均勻，也難以加工成型工成型，所以生膠需要塑煉。 常用的塑煉設(shè)備主要有開放式煉膠機(jī)和密閉式煉膠機(jī)。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述2 2混煉混煉 將塑煉膠和各種配合劑，用機(jī)械方法使之完全均勻分散均勻分散的過程稱為混煉。常用的混煉設(shè)備是開煉機(jī)和密煉機(jī)。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electri

7、cal. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述3 3成形成形 是將混煉膠制成所需形狀、尺寸和性能的橡膠制品的過程。 4 4硫化硫化 即通過改變橡膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)(例如交聯(lián))而賦予橡膠彈性賦予橡膠彈性，或改善、提高并使橡膠彈性擴(kuò)展到更寬溫度范圍更寬溫度范圍的工藝過程。 硫化是在一定溫度、時間和壓力下，混煉膠的線型大分子線型大分子進(jìn)行交聯(lián)交聯(lián)，形成三三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。硫化使橡膠的塑性降低，彈性增加塑性降低，彈性增加，抵抗外力變形的能力大大增加，并提高了其他物理和化學(xué)性能，使橡膠成為具有使用價值的工程材料。 硫化是橡膠制品加工的最后一個工序硫化是橡

8、膠制品加工的最后一個工序。硫化的好壞對硫化膠的性能影響很大。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述幾種主要橡膠的玻璃化溫度及使用溫度范圍4.2 4.2 橡膠的特性橡膠的特性 1 1、具有高彈性、具有高彈性 2 2、玻璃化溫度低、玻璃化溫度低 高聚物由高彈態(tài)高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)玻璃態(tài)的溫度。通常用Tg表示，往往沒有很固定的數(shù)值，隨著測定的方法和條件而改變。在此溫度以上，高聚物表現(xiàn)出彈性；在此溫度以下，高聚物表現(xiàn)出

9、脆性脆性。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述 3 3 、橡膠易老化、橡膠易老化 橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的逐步變壞，最后喪失使用價值，這種變化叫做橡膠老化。 表面上表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等。天然橡膠天然橡膠 NRNR由橡膠樹采集膠乳制成,是異戊二烯異戊二烯的聚合物.具有很好

10、的耐磨性、很高的彈性、扯斷強(qiáng)度及伸長率.在空氣中易老化易老化,遇熱變粘遇熱變粘,在礦物油或汽油中易膨脹和溶解,耐堿但不耐強(qiáng)酸. 是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，并適用于制作減震零件、輪胎輪胎等制品。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述2 2、丁苯橡膠（、丁苯橡膠（SBRSBR） 丁苯橡膠是由丁二烯丁二烯和苯乙烯苯乙烯共聚制得的，是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠。與天然膠比較，品質(zhì)均勻，異物少，具有更好耐磨性耐磨性及耐

11、老化性，但機(jī)械強(qiáng)度則較弱，可與天然膠摻合使用。 廣泛用于輪胎業(yè)、鞋業(yè)、布業(yè)及輸送帶行業(yè)等。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述3 3、順丁橡膠、順丁橡膠(BR)(BR)： 是丁二烯丁二烯經(jīng)溶液聚合制得的，順丁橡膠具有特別優(yōu)異的耐寒性、耐磨性耐寒性、耐磨性和彈性，還具有較好的耐老化性能。順丁橡膠絕大部分用于生產(chǎn)輪胎，少部分用于制造耐寒制品、緩沖材料以及膠帶、膠鞋等。順丁橡膠的缺點(diǎn)是抗撕裂性能較差抗撕裂性能較差

12、，抗?jié)窕阅懿缓谩?2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述4 4、聚氨酯橡膠（、聚氨酯橡膠（ URUR ） 是由聚酯聚酯（或聚醚）與二異氰酸脂類化合物聚合而成的。耐磨性耐磨性能是所有橡膠中最高最高的。強(qiáng)度高強(qiáng)度高、彈性好。 緩沖減震性好。耐油性和耐藥品性良好。耐低溫、耐臭氧、抗輻射、電絕緣、粘接性能良好。 可應(yīng)用于田徑場塑膠跑道，汽車保險桿、方向盤及汽車外圍部件。煤礦及礦山用傳送帶。還用于襯里和保護(hù)層，如耐油密

13、封件，防塵密封件；電子元件和印刷電路的灌封材料。也可用在國防工業(yè)領(lǐng)域，如航天系統(tǒng)中的聚氨酯絕熱材料，具有粘接性能優(yōu)異、高強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述5 5、硅橡膠、硅橡膠 硅橡膠具有優(yōu)異的耐熱性耐熱性、耐寒性、介電性、耐臭氧和耐大氣老化等性能，硅橡膠突出的性能是使用溫度寬廣，能在-60（或更低的溫度）至+250（或更高的溫度）下長期使用。在生物醫(yī)學(xué)工程中，硅橡膠是醫(yī)用高分子材料中特別重要的

14、一類，它具有優(yōu)異的生理惰性，無毒、無味、無腐蝕、抗凝血、與機(jī)體的相容性好，能經(jīng)受苛刻的消毒條件。根據(jù)需要可加工成管材、片材、薄膜及異形構(gòu)件，可用做醫(yī)療器械、人工臟器醫(yī)療器械、人工臟器等。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述4.4 4.4 橡膠成形方法橡膠成形方法 1 1壓延成形壓延成形 指經(jīng)過混煉的膠料通過專用的壓延設(shè)備上兩對轉(zhuǎn)輥筒，利用兩輥筒之間的擠壓力，使膠料產(chǎn)生塑性延展變形，制成具有一定斷面尺寸規(guī)格、

15、厚度和幾何形狀的片狀或薄膜狀片狀或薄膜狀聚合物或使紡織材料、金屬材料表面實(shí)現(xiàn)掛膠的工藝過程。 膠布壓延工藝過程 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述2 2模壓成形模壓成形 模壓成形是橡膠制品生產(chǎn)中應(yīng)用應(yīng)用最早且最多的生產(chǎn)方法最多的生產(chǎn)方法，是將預(yù)先壓延好的橡膠半橡膠半成品成品按一定規(guī)格下料后置于壓制模具壓制模具中，合模后在液壓機(jī)上按規(guī)定的工藝條件壓制，在加熱加壓加熱加壓的條件下，使膠料呈現(xiàn)塑性流動充滿型腔，再

16、經(jīng)一定的持續(xù)加熱時間后完成硫硫化化，再經(jīng)脫模和修邊后得到制品的成型方法。模壓法生產(chǎn)橡膠制品的工藝程序 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述 3擠出成形 使膠料在擠出機(jī)中塑化和熔融，并在一定的溫度和壓力下連續(xù)均勻地通過機(jī)頭模孔擠出成為具有一定的斷面形狀和尺寸的連續(xù)材料具有一定的斷面形狀和尺寸的連續(xù)材料。 擠出成形的主要設(shè)備是橡膠擠出機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)同塑料擠出機(jī)。 2011 Fujian University of

17、 Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述4注射成形 是一種將膠料直接從機(jī)筒注入閉合模具閉合模具，硫化硫化的生產(chǎn)工藝。 注射成形的主要設(shè)備是橡膠注射機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)同塑料注射機(jī)。國產(chǎn)臥式六模膠鞋注射機(jī) 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述附：纖維介紹 纖維是指柔韌、纖細(xì)，具有相當(dāng)長

18、度、強(qiáng)度、彈性和吸濕性的絲狀物絲狀物。大多數(shù)是不溶于水的有機(jī)高分子化合物，少數(shù)是無機(jī)物。聚丙烯晴纖維滌綸纖維 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述纖維纖維天然纖維天然纖維化學(xué)纖維化學(xué)纖維膠黏纖維膠黏纖維銅氨纖維銅氨纖維醋酸纖維醋酸纖維纖維素纖維纖維素纖維錦綸系列纖維錦綸系列纖維蛋白質(zhì)纖維蛋白質(zhì)纖維滌綸系列纖維滌綸系列纖維腈綸系列纖維腈綸系列纖維聚乙烯醇系列纖維聚乙烯醇系列纖維聚烯烴纖維聚烯烴纖維含氯纖維含氯纖

19、維耐高溫纖維耐高溫纖維其他纖維其他纖維一、纖維的分類一、纖維的分類 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述二、常用纖維 1 1、聚酯纖維（滌綸纖維）、聚酯纖維（滌綸纖維） 聚酯聚酯是由飽和的二元酸與二元醇通過縮聚反應(yīng)制得的一類線性高分子縮聚物。以聚酯為基礎(chǔ)制得的纖維稱為滌綸，是三大合成纖維（滌綸、錦綸、腈綸）三大合成纖維（滌綸、錦綸、腈綸）之一，是最主要的合成纖維。 聚酯纖維即可以純紡也或以與其他纖維混紡制成各

20、種機(jī)織物和針織物。聚酯長絲可用于織造薄紗女衫、帷幕窗簾等，與其他纖維混紡可制成各種棉型、毛型及中長纖維紡紡織品織品。聚酯纖維在工業(yè)上可作為輪胎簾子線、制作運(yùn)輸帶、篷帆、繩索等。 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty. 第一章第一章 概述概述2 2、錦綸纖維（尼龍纖維）、錦綸纖維（尼龍纖維） 錦綸纖維是以聚酰胺聚酰胺基礎(chǔ)制得的纖維，是三大合成纖維之一，也是一種主要的合成纖維。 聚酰胺纖維具有耐磨性好耐磨性好、耐疲勞強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度高耐疲勞強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度