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軸承安裝和拆卸工藝包括:(三相異步電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、普通電動(dòng)機(jī)等眾多軸承安裝方法。)軸承的保存z 軸承需要在包裝完整的情況下保存,打開包裝后要盡快安裝,防止污染、銹蝕。z 大型軸承、薄壁軸承需要平放(如圖B),不能豎直存放(如圖A),以防止變形。z 良好的儲(chǔ)存條件是6~25℃,短期內(nèi)可以到30℃,晝夜溫差小于z 帶有預(yù)填油脂的帶密封軸承保存期應(yīng)參照油脂的有效期。z 普通軸承在條件良好時(shí)可以安全存放5年。超出期限的軸承在使用前應(yīng)檢查其狀態(tài)。滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備——工作計(jì)劃 閱讀圖紙z z z 力z 滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備——確認(rèn)軸承z z z 滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備——安裝前操作z 如FAG)該防銹油不需要清洗z z z z 自行維修軸承滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備—安裝中的清潔問題z z z z 滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備—附件z 軸承的附件也需要注意z 滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備—配合公差z 軸承的性能很大程度上取決于軸承與安裝位置的配合情況,尤其是軸承圈的配合。z 無法直接回答什么樣的配合是對(duì)的,配合的選擇取決于設(shè)備的運(yùn)行狀況以及設(shè)計(jì)的特殊要求。z 基本上,軸承內(nèi)外圈都應(yīng)該獲得良好支承,應(yīng)該是緊配合的。但是多數(shù)情況這樣會(huì)使軸承安裝拆卸困難,不能浮動(dòng)。z 緊配合會(huì)減小軸承的游隙。z 需要檢查軸和軸承座的形位公差,例如圓柱度z 表面粗糙度會(huì)減弱配合的強(qiáng)度。滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備—檢查工具z z

z 檢查方法滾動(dòng)軸承安裝拆卸準(zhǔn)備—檢查工具z 錐度環(huán)規(guī),簡(jiǎn)便的小尺寸錐度測(cè)量工具

大型錐度測(cè)量?jī)x器測(cè)量區(qū)間長80mm以下,錐度測(cè)量?jī)x器

z 錐度測(cè)量的儀器使用。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——配合公差和表面粗糙度z 軸承與安裝面的配合:?軸承與安裝面存在3種配合狀態(tài):過盈配合、過渡配合、間隙配合。?軸承的內(nèi)圈或、外圈會(huì)在配合的應(yīng)力作用下產(chǎn)生微量的變形。這種變形使得軸承與安裝面的配合不僅影響軸承的定位而且會(huì)影響到軸承的游隙而且會(huì)影響到軸承滾道的形狀以及軸承的對(duì)中,最終表現(xiàn)為軸承的徑向、軸向跳動(dòng)超差或者噪聲過大。z 度。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——配合公差和表面粗糙度z 對(duì)于安裝、維護(hù)而言,注指標(biāo)。z ?軸的圓柱度超差。?表面粗糙度超差。?軸肩端面跳動(dòng)超差?軸的同心度超差

軸承內(nèi)孔與軸的安裝面存在雜質(zhì)(與軸的圓柱度超差效果相似)造成內(nèi)圈破碎,實(shí)際上圓柱度超差可能會(huì)造成其它形式的損傷。具體產(chǎn)生的損傷形式還與載荷轉(zhuǎn)速等其它因素相關(guān)。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——配合公差和表面粗糙度z z 心。

安裝面的粗糙度應(yīng)該與公差等級(jí)相適應(yīng)。如果粗糙度過大就不能保證足夠的過盈量。左圖可以看作軸承圈滑動(dòng)造成的磨損。右圖是軸承安裝過盈量過大造成內(nèi)圈脹裂。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承的偏心問題z 重要因素z 軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承的偏心問題z 導(dǎo)致軸承偏心的原因不僅有零部件加工的誤差還有安裝不當(dāng)。z 軸承偏心導(dǎo)致如下后果?能耗加大?軸承壽命降低。

:軸偏心(包括軸彎曲) 軸承座偏心:軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承的偏心問題z 軸承對(duì)于不對(duì)中的補(bǔ)償能力是不同的,例如調(diào)心滾子軸承、調(diào)心球軸承等有較強(qiáng)的調(diào)心能力而圓柱滾子軸承適應(yīng)不對(duì)中的能力較弱。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題z 變化z 響。

軸承的徑向和軸向游隙z 軸承安裝后內(nèi)外圈溫度差(一般內(nèi)圈溫度高于內(nèi)圈溫度)會(huì)導(dǎo)致游隙變化z 過盈配合會(huì)使游隙減少z 所以軸承的游隙在安裝前應(yīng)大于運(yùn)行時(shí)要求的游隙軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題在安裝前、安裝過程中以及安裝后需要檢查錐孔軸承的游隙

軸承在軸向方向的移動(dòng)會(huì)改變軸承的徑向游隙軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題使用軸上的螺母調(diào)節(jié)軸承的游隙 利用墊片來調(diào)節(jié)成對(duì)使用的角接觸軸承的游隙在調(diào)解過程中可以用手盤車來感覺軸承存在游隙還是處在預(yù)緊狀態(tài)也可以使用儀表來測(cè)量軸承安裝、維護(hù)效果影響因素軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題z 利用螺母來確定游隙:?在汽車前輪的圓錐滾子軸承安裝時(shí),首先將螺母擰緊至30~50Nm(這個(gè)數(shù)值通過實(shí)驗(yàn)確定),再松開1/12圈,即得到合適的游隙。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題z 利用螺母來確定游隙:在汽車前輪的圓錐滾子軸承安裝時(shí),首先將螺母擰緊至30~50Nm(這個(gè)數(shù)值通過實(shí)驗(yàn)確定),再松開1/12圈,即得到合適的游隙。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題z 利用螺母來確定游隙:?在汽車前輪的圓錐滾子軸承安裝時(shí),首先將螺母擰緊至30~50Nm(這個(gè)數(shù)值通過實(shí)驗(yàn)確定),再松開1/12圈,即得到合適的游隙。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝的游隙問題圓錐滾子軸承利用隔環(huán)來確定游隙軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——污染和潤滑問題軸承的污染可導(dǎo)致:1.磨損2.表面擦傷(劃傷)3.表面剝落軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——潤滑的作用軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——潤滑脂填充量z 油脂填充量與軸承的使用條件、轉(zhuǎn)速、尺寸相關(guān)。z 填充時(shí)需要注意所有工作面都應(yīng)被油脂覆蓋。軸承安裝、維護(hù)效果影響因素——軸承安裝后的檢驗(yàn)z 軸承安裝完畢之后需要檢驗(yàn)一下安裝效果。在工作流程有相關(guān)規(guī)定的情況下按照規(guī)定執(zhí)行z 沒有相應(yīng)要求的情況下一般檢查:?軸承是否被污染?軸承潤滑脂填充是否到位?軸承是否存在損傷?軸承的安裝是否到位?軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活?軸承的徑向和軸向跳動(dòng)是否滿足規(guī)定?軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度是否正常,溫度的異常常常預(yù)示潤滑問題或者軸承損傷、軸承載荷異常。?軸承的振動(dòng)信號(hào)是否正常——需要專門儀器。滾動(dòng)軸承安裝拆卸方法z z z 各類軸承的安裝、拆卸方式與工具匯總表安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝一(適用于過盈量較小的小型軸承內(nèi)徑10mm-50mm)z 合時(shí)。安裝步驟:?清洗干凈安裝軸的表面,并涂上薄機(jī)油。?把軸承套在軸上,使軸承內(nèi)圈端面的倒角盡量與軸均勻接觸,并將套筒端面與軸承內(nèi)圈端面均勻接觸,使套筒軸心線與軸平行。選用的套筒其內(nèi)徑比軸徑略大。(對(duì)于圓錐滾子軸承等,注意不要碰到軸承的保持架)?用無后坐力錘輕輕敲打套筒,使軸承慢慢內(nèi)移動(dòng)?至內(nèi)圈另一端面與軸肩緊密接觸。將安裝好的軸承與軸裝入孔內(nèi)。注意機(jī)械式安裝z 小尺寸(< 80 mm) 圓柱孔軸承z 當(dāng)配合不是太緊時(shí),用榔頭輕柔敲打即可裝入z 建議使用球形表面的軟鋼安裝套筒z 緊配合時(shí)請(qǐng)?jiān)谳S承(內(nèi)或外)圈上使用安裝套筒z 絕對(duì)禁止手錘直接擊打于軸承套圈上!安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝(適用于過盈量較小的小型軸承)當(dāng)軸承外圈與軸是緊配合,軸承內(nèi)圈與軸是松配合時(shí)。z 安裝步驟:z 洗干凈安裝孔的表面,并涂上薄機(jī)油。z 把軸承平放在孔上,使軸承外圈端面的倒角盡量與孔均勻接觸,選擇合適的沖擊墊片和套筒組將端面與軸承外圈端面均勻接觸,使套筒軸心線與孔中心線平行。z 用無后力錘輕輕敲打,使軸承慢慢內(nèi)移直至外圈另一端面與孔底緊密接觸。z 把軸裝入軸承內(nèi)孔。壓裝時(shí),一般采用前面所述的方法。安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝(適用于過盈量較小的小型軸承)z ?洗干凈的安裝軸、孔的表面并涂擦機(jī)油。?把軸承平放在孔與軸上面,使軸承內(nèi)圈端面倒角,外圈端面倒角分別與軸、孔均勻接觸,將套筒墊片組內(nèi)外端面與軸承內(nèi)、外圈端面均勻接觸,使套筒軸心線與軸、孔中心線平行。選用套筒外徑比孔徑略小,內(nèi)徑比軸略大。?用無后力錘輕輕敲打,使軸承慢慢內(nèi)移直至內(nèi)、外圈另一端面分別與軸肩及孔底緊密接觸。安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝示例z 對(duì)于內(nèi)圈緊配合軸承,先將軸承安裝在軸上,再將軸和軸承裝入軸承孔中。z 對(duì)于可分離軸承,可以分開安裝。在裝入軸和內(nèi)圈時(shí)注意軸和內(nèi)圈要不斷旋轉(zhuǎn),以免造成刻痕安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝示例z 孔徑小于80mm的軸承可以采用冷安裝——機(jī)械和液壓方法z 但是對(duì)于配合非常緊的軸承,即使尺寸很小也需要采用加熱法安裝z 對(duì)于較軟金屬(如鋁合金)的軸承安裝孔,為了避免損傷,應(yīng)當(dāng)加熱軸承安裝孔或冷凍軸承安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝示例z 避免外圈在安裝中傾斜安裝作業(yè)——用冷態(tài)工具安裝示例z z 止使用廢棉紗安裝作業(yè)——滾針軸承的安裝z 滾子軸承相同z 心軸是必需安裝作業(yè)——使用心軸安裝滾針軸承z 開放端面滾針軸承安裝z 封閉端面滾針軸承安裝安裝作業(yè)——滾針+保持架組件的安裝z z 安裝作業(yè)——組合軸承的安裝z 緊配合的組合軸承尤其是帶有密封的滾針-球推力軸承及滾針-圓柱滾子推力軸承(不可分離),安裝時(shí)需要很大的力。此種情況下應(yīng)當(dāng)加熱軸承安裝孔z a,Needleroller-thrustballbearingz b,Needleroller-cylindricalrollerthrustbearing安裝作業(yè)——Yoke型滾輪安裝z 內(nèi)圈不需要緊配合z 潤滑油孔在非負(fù)荷區(qū)域z 結(jié)構(gòu)安裝作業(yè)——桿端滾輪安裝z 域z 輪安裝作業(yè)——桿端滾輪安裝z z 大75安裝作業(yè)——錐孔軸承z z 變松,軸承游隙變大。z 徑向游。安裝作業(yè)——圓錐孔軸承安裝方式?用鎖緊螺母安裝到圓錐軸上。?用帶緊定螺母的緊定套安裝。?用帶鎖緊螺母的退卸套安裝。?用帶鎖緊螺母和退卸螺栓的退卸套安裝。?用液壓螺母安裝到圓錐軸上安裝作業(yè)——圓錐孔軸承裝配帶有油孔的軸 無緊定套

有緊定套1安裝作業(yè)——錐孔調(diào)心滾子軸承游隙調(diào)整安裝作業(yè)——軸承徑向游隙測(cè)量z 隙的測(cè)量對(duì)于錐孔圓柱滾子軸承這類可分離軸承,可以用測(cè)量安裝過程中內(nèi)圈滾道直徑增加量的方法來測(cè)定軸承游隙的減少,進(jìn)而根據(jù)原始游隙計(jì)算出安裝后的游隙安裝作業(yè)——錐孔軸承的安裝z 力。z 有:?使用螺紋推力?使用液壓螺母z 安裝作業(yè)——錐孔軸承的安裝z 承z z 安裝作業(yè)——錐孔軸承的安裝z 對(duì)于較大的錐孔軸承使用液壓螺母安裝是很好的選擇z 使用液壓螺母更省力、效率更高使用液壓螺母在錐軸上安裝錐孔軸承液壓螺母在緊定套上安裝錐孔軸承

液壓螺母在推卸套上安裝錐孔軸承安裝作業(yè)——加熱法安裝z 安裝緊配合的園柱孔軸承z 當(dāng)機(jī)械壓入法無法進(jìn)行時(shí)使用油浴 感應(yīng)加熱線圈加熱板 烘箱感應(yīng)加熱器 加熱環(huán)?油浴 加熱板 加熱器 加熱注意 加熱安裝技巧安裝作業(yè)——加熱安裝(熱套)z 感應(yīng)加熱器具有加熱迅速,安全和清潔的特點(diǎn)。它尤其適用于批量安裝1.加熱范圍由內(nèi)徑15mm以上的任何軸承與工件。超大型加熱器最大加熱工件重量約為11000K。2.工件受熱均勻,由于可設(shè)定加熱目標(biāo)溫度,無需擔(dān)心出現(xiàn)加熱溫度過高的情況。加熱過程中對(duì)軸承的預(yù)潤滑不會(huì)產(chǎn)生任何影響,也不會(huì)產(chǎn)生任何污染。3.相比其他的加熱方法,渦流加熱能耗最小,而且無煙,無蒸汽,無廢油處理問題。4.加熱器體積小,重量輕,便于現(xiàn)場(chǎng)使用,幾乎不需要準(zhǔn)備工作,放置好工件即可開始加熱。5.采用感應(yīng)加熱,只用工件的溫度升高,沒有使用熱油,熱板帶來的嚴(yán)重事故隱患。6.所有的加熱器都有在每次工件加熱結(jié)束后自動(dòng)退磁的功能,不必?fù)?dān)心工件因?yàn)榇呕剿槠?。安裝作業(yè)——加熱安裝z 順序?用感應(yīng)加熱器加熱軸承,中小型軸承一般到100~110℃,不超過120℃;大型軸承加熱溫度選擇可參產(chǎn)品資料。?加熱?清潔安裝軸表面,涂機(jī)油?達(dá)到指定溫度后,操作者戴上隔熱手套,將軸承對(duì)準(zhǔn)中心套入。套入時(shí),若感覺有掛住的地方,應(yīng)立即取下軸承分析原因,重新加熱安裝?套入軸上后的軸承,待溫度冷卻后,將鎖緊螺母鎖緊。安裝作業(yè)——感應(yīng)加熱器加熱安裝簡(jiǎn)介z 內(nèi)徑大100mm拆卸和熱裝。z z 間相對(duì)較長。安裝作業(yè)——熱安裝工具返回安裝作業(yè)——加熱注意事項(xiàng)z 8Cz 尼龍保持架應(yīng)該限制120°C以下返回安裝作業(yè)——加熱注意事項(xiàng)——加熱板加熱z z z 返回安裝作業(yè)——加熱注意事項(xiàng)——油裕加熱z 在80~100°Cz 1. 油浴容易污染軸承21. 油浴容易污染軸承2. 有火災(zāi)危險(xiǎn)3. 對(duì)健康有害z 1. 油浴容易污染軸承2. 有火災(zāi)危險(xiǎn)3. 對(duì)健康有害返回安裝作業(yè)——加熱安裝技巧z 快速安—避免溫度下降z(mì) 意消除。z z —返回安裝作業(yè)——大軸承加熱的吊裝z 可以使用吊裝夾具或吊索z 吊裝注意避免大軸承變形z 外環(huán)吊裝(為了防止軸承環(huán)損傷,用布保護(hù))裝注意避免大軸承變形返回(熱安裝)安裝作業(yè)——感應(yīng)式加熱器返回安裝作業(yè)——感應(yīng)式加熱器z 清潔z 快速z 可靠z 注意電磁危害心臟起搏器等電子產(chǎn)品返回安裝作業(yè)——安裝作業(yè)——使用加熱環(huán)z 用于拆卸圓柱滾子z 加熱環(huán)加熱至200~30z 安裝作業(yè)——感應(yīng)式加熱環(huán)z z 至80~100°C,拆卸容易安裝作業(yè)——液壓安裝z 液壓安裝的原理是在接z 這樣可以減小摩擦,同時(shí)降低損傷安裝面的風(fēng)險(xiǎn)。安裝作業(yè)——液壓安裝z 油槽位置安裝作業(yè)——液壓安裝z 有6M、G1/8,G1/4z 可以拆卸作業(yè)z ?冷拆卸?熱拆卸?液壓拆卸z z 軸承座。拆卸作業(yè)——拆卸動(dòng)畫拆卸作業(yè)——冷拆卸工具返回必須通過滾動(dòng)體傳遞力的情況下,需要使用非淬硬金屬環(huán),厚度超過軸承截面的必須通過滾動(dòng)體傳遞力的情況下,需要使用非淬硬金屬環(huán),厚度超過軸承截面的1/。在小截面軸承尤其需要如此這樣拆下的軸承不可重新使用!錯(cuò)!不可通過滾動(dòng)體傳遞力必須通過滾動(dòng)體傳遞力的情況下,需要使用非淬硬金屬環(huán),厚度超過軸承截面的1/。在小截面軸承尤其需要如此這樣拆下的軸承不可重新使用!錯(cuò)!不可通過滾動(dòng)體傳遞力拆卸作業(yè)——小軸承的冷拆卸z 拆卸拆卸作業(yè)——小軸承的冷拆卸z 臨時(shí)情況小軸承也允許使用錘子拆卸z z 正確拆卸如下圖,使用軟金屬棒拆卸作業(yè)——冷拆卸z 拆卸作業(yè)——冷拆卸z 使用頂絲拆卸作業(yè)——冷拆卸z 軸肩上開槽,使用拆卸作業(yè)——拆卸錐孔軸承z z 拆卸作業(yè)——拆卸錐孔軸承z 使用液壓螺母拆卸帶緊定套的錐孔軸承z 使用螺母拆卸帶退卸套的錐孔球面滾拆卸作業(yè)——拆卸錐孔軸承z 使用頂絲及墊片拆卸帶退卸套的錐孔球面滾子軸承z 使用液壓螺母拆卸帶推卸套的錐孔球拆卸作業(yè)——液壓法拆卸z az b圓柱軸,B≤80mm,a≈ dz cB>80mm,a≈z dB>80mm;

d;b≈(0.5to0.6)Bz a≈

dd,c≈B-(1.5to2) d拆卸作業(yè)——液壓法拆卸z 拆卸作業(yè)——夾頭z aa 錐滾子及圓柱滾子軸承c z bb 圓錐滾子軸承及圓柱滾z c帶夾緊片的拉拔器z 可用于拆卸球軸承液壓工具返回

附錄資料:不需要的可以自行刪除聚合物成型新工藝振動(dòng)輔助成型原理及特點(diǎn):原理:動(dòng)態(tài)注射成型技術(shù)如果在注射成型過程中引入振動(dòng),使注射螺桿在振動(dòng)力的作用下產(chǎn)生軸向脈動(dòng),則成型過程料筒及模腔中熔體的壓力將發(fā)生脈動(dòng)式的變化,改變外加振動(dòng)力的振動(dòng)頻率與振幅.熔體壓力的脈動(dòng)頻率與振幅也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,熔體進(jìn)入模腔進(jìn)行填充壓實(shí)的效果也必然會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通過調(diào)控外加振動(dòng)力的振動(dòng)頻率與振幅.可以使注射成型在比較低的加工溫度下進(jìn)行,或者是可以降低注射壓力和鎖模力,從而減小成型過程所需的能耗,減小制品中的殘余應(yīng)力,提高制品質(zhì)量。分類:在機(jī)頭上引入機(jī)械振動(dòng);機(jī)頭引入超聲振動(dòng);在擠出全過程引入振動(dòng)振動(dòng)力場(chǎng)對(duì)擠出過程作用的機(jī)理擠出過程中的振動(dòng)力場(chǎng)作用提高了制品在縱向和橫向上的力學(xué)性能,并且使二者趨于均衡這種自增強(qiáng)和均衡作用是聚合物大分子之間排列和堆砌有序程度提高的結(jié)果,也是振動(dòng)力場(chǎng)對(duì)聚合物熔體作用的結(jié)果,可以解釋為是振動(dòng)力場(chǎng)作用使聚合物熔體大分子在流動(dòng)過程中發(fā)生平面二維取向作用而產(chǎn)生“擬網(wǎng)結(jié)構(gòu)”的結(jié)果。在振動(dòng)塑化擠出過程中,由于螺桿的周向旋轉(zhuǎn)和軸向振動(dòng),聚合物熔體受到復(fù)合應(yīng)力作用,在螺槽中不僅受到螺槽周向剪切力作用,而且也受到軸向往復(fù)振動(dòng)剪切力作用。由于軸向振動(dòng)作用具有交變特征,因此,與周向剪切作用的復(fù)合作用在空間和時(shí)間維度上進(jìn)行周期性變化,可以把這種復(fù)合作用描述成空間矢向拉伸時(shí)也不會(huì)解離。在縱向上由于有牽引拉伸作用,取向程度較高,大分子鏈、片晶較多地沿拉伸方向排列,因而其力學(xué)性能較高;其他方向上因擬網(wǎng)結(jié)構(gòu)被固化,也出現(xiàn)部分大分子取向,表現(xiàn)為制品的橫向力學(xué)性能的提高和縱橫向性能趨于均衡;而在薄膜擠出吹塑時(shí),制品厚度小,由于軸向振動(dòng)分量作用減弱了縱向流動(dòng)剪切和拉伸的誘導(dǎo)取向作用,動(dòng)態(tài)擠出時(shí)的薄膜制品的縱向拉伸強(qiáng)度較穩(wěn)態(tài)擠出時(shí)有所下降。總說:在高分子材料成型加工過程中引入振動(dòng),會(huì)對(duì)高分子材料成型過程產(chǎn)生一系列影響。振動(dòng)力場(chǎng)能量的引入并不是能量的簡(jiǎn)單疊加,而是利用高分子材料成型過程在振動(dòng)力場(chǎng)作用下表現(xiàn)出來的非線性特性,降低成型過程能耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量,是一種新型的低能耗成型方法。特點(diǎn):振動(dòng)擠出對(duì)塑料制品性能的影響在動(dòng)態(tài)塑化擠出成型過程中,振動(dòng)力場(chǎng)被引入塑化和成型的全過程,不僅對(duì)物料的輸送、熔融、塑化和熔體輸運(yùn)過程產(chǎn)生了影響,而且改變了聚合物熔體在制品成型過程中的流動(dòng)狀態(tài),并對(duì)制品的微觀結(jié)構(gòu)形成歷程和形態(tài)產(chǎn)生了重要的影響。振動(dòng)塑化過程的脈動(dòng)剪切作用可以提高聚合物熔體中微觀有序結(jié)構(gòu)的程度與分布,如大分子的取向,這種局部有序性在制品成型的過程中并不會(huì)完全松弛,在熔體冷卻過程中對(duì)結(jié)晶聚合物的晶體的形成或分子的取向結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,得到在微觀水平上具有更有序的長程結(jié)構(gòu)的聚合物制品。因此,在不添加任何塑料助劑的情況下,振動(dòng)塑化擠出加工可提高制品的力學(xué)性能。另一方面,振動(dòng)塑化過程具有強(qiáng)烈的脈動(dòng)剪切和拉伸效果,與穩(wěn)態(tài)加工過程中的單向剪切作用相比,這種作用對(duì)于改善復(fù)雜流體中的多相體系之間的混合與分散具有明顯的效果,能有效的促進(jìn)多相體系中的均質(zhì)、均溫進(jìn)程,提高多相體系微觀結(jié)構(gòu)的均化程度因此,通過振動(dòng)塑化擠出加工制備的高分子材料具有優(yōu)化的分散結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,這種制備與成型技術(shù)對(duì)于制備高分子材料及其制品具有明顯的優(yōu)勢(shì)。上述結(jié)果表明,引入振動(dòng)力場(chǎng)后,在產(chǎn)量相同的條件下,輸送塑化的能耗需求降低,螺桿的長徑比可以相應(yīng)減少,而且在一定的振動(dòng)參數(shù)范圍內(nèi),不但能夠保證甚至還能提升制品綜合性能。眾多的實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明:將振動(dòng)力場(chǎng)引入聚合物成型加工的全過程可以降低聚合物熔體黏度、降低出口壓力、減少擠出脹大、提高熔融速率、增加分子取向、降低功耗、提高制品力學(xué)性能等。在聚合物的加工全過程中引入的振動(dòng)力場(chǎng),對(duì)聚合物的加工過程產(chǎn)生了深刻影響,表現(xiàn)出許多傳統(tǒng)成型加工過程中沒有的新現(xiàn)象,如加工溫度明顯降低、熔體粘度減小、擠出脹大減小、制品產(chǎn)量和性能提高,以及振動(dòng)力場(chǎng)的引入能有效促進(jìn)填充、改性或共混聚合物體系中各組份間的分散、混合和混煉等。在塑料擠出加工中引入振動(dòng)場(chǎng),側(cè)重于通過改變擠出加工中的過程參數(shù)(壓力、溫度、功率)來改善擠出特性,使之更有利于塑料的擠出成型加工;同時(shí),振動(dòng)場(chǎng)的作用也使擠出成型制品質(zhì)量得以提高。而在塑料注射成型中,振動(dòng)場(chǎng)的引入側(cè)重于改善制品的物理機(jī)械性能;當(dāng)然,振動(dòng)場(chǎng)的存在對(duì)加工的壓力、溫度和熔體的流動(dòng)性也有一定的影響,總之,在塑料成型加工中應(yīng)用振動(dòng)技術(shù)通過引入振動(dòng)場(chǎng)使加工過程發(fā)生了深刻變化。塑料熔體的有效粘彈性由于振動(dòng)場(chǎng)的作用,宏觀上表現(xiàn)為熔體的粘度減小。流動(dòng)性增加,擠出壓力或注射壓力降低,流率增大,功耗降低。振動(dòng)改善了塑料成型加工過程,使成型制品的性能也得到一定程度的提高。氣輔成型的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀及前景:氣體輔助注射成型技術(shù)的工藝過程是:先向模具型腔中注入塑料熔體,再向塑料熔體中注入壓縮氣體。輔助氣體的作用,推動(dòng)塑料熔體充填到模具型腔的各個(gè)部分,使塑件最后形成中空斷面而保持完整外形。與普通注射成型相比,這一過程多了一個(gè)氣體注射階段,且制品脫模前由氣體而非塑料熔體的注射壓力進(jìn)行保壓。在成型后的制品中,由氣體形成的中空部分被稱為氣道。由于具有廉價(jià)、易得且不與塑料熔體發(fā)生反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),因此一般所使用的壓縮氣體為氮?dú)狻怏w輔助注射成型的流程以短射制程為例,一般包括以下幾個(gè)階段。第一階段:按照一般的注塑成型工藝把一定量的熔融塑膠注射入模穴;第二階段:在熔融塑膠尚未充滿模腔之前,將高壓氮?dú)馍淙肽Qǖ闹醒?;第三階段:高壓氣體推動(dòng)制品中央尚未冷卻的熔融塑膠,一直到模穴末端,最后填滿模腔;第四階段:塑膠件的中空部分繼續(xù)保持高壓,壓力迫使塑料向外緊貼模具,直到冷卻下來;第五階段:塑料制品冷卻定型后,排除制品內(nèi)部的高壓氣體,然后開模取出制品。(1)熔體注射階段:在模具中注射填充量不足的塑料熔料。(2)氣體填充階段:在熔融塑料未完成充滿模腔前,將計(jì)量的定量氣體由特殊噴嘴注射入熔體中央部分,形成擴(kuò)張的氣泡,并推進(jìn)前面的熔化芯部,從而完成填充模具過程。氣體注射時(shí)間、壓力、速度非常重要。(3)冷卻保壓階段:在工作循環(huán)的冷卻階段,氣體將保持較高的壓力,氣體壓力將補(bǔ)償塑料收縮導(dǎo)致的體積損失。達(dá)到某種程度時(shí),氣泡將進(jìn)一步滲透到熔體中,即二次氣體滲透。(4)最終排氣階段:塑料冷卻定型后,將氣體從最終模制件中抽出。根據(jù)具體工藝過程的不同,氣體輔助注射成型可分為標(biāo)準(zhǔn)成型法、副腔成型法、熔體回流法和活動(dòng)型芯法四種。1、標(biāo)準(zhǔn)成型法標(biāo)準(zhǔn)成型法是先向模具型腔中注入經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量的塑料熔體,再通過澆口和流道注入壓縮氣體。氣體在型腔中塑料熔體的包圍下沿阻力最小的方向擴(kuò)散前進(jìn),對(duì)塑料熔體進(jìn)行穿透和排空,最后推動(dòng)塑料熔體充滿整個(gè)模具型腔并進(jìn)行保壓冷卻,待塑料制品冷卻到具有一定剛度和強(qiáng)度后,開模將其頂出。2、副腔成型法副腔成型法是在模具型腔之外設(shè)置一個(gè)可與型腔相通的副型腔。首先關(guān)閉副型腔,向型腔中注射塑料熔體,直到型腔充滿并進(jìn)行保壓。然后開啟副型腔,向型腔內(nèi)注入氣體。由于氣體的穿透,使多余出來的熔體流入副型腔。當(dāng)氣體穿透到一定程度時(shí),關(guān)閉副型腔,升高氣體壓力以對(duì)型腔中的熔體進(jìn)行保壓補(bǔ)縮),最后開模頂出制品。3、熔體回流法熔體回流法與副腔成型法類似,所不同的是模具沒有副型腔。氣體注入時(shí),多余的熔體不是流入副型腔,而是流回注射機(jī)的料筒。4、活動(dòng)型芯法活動(dòng)型芯法是在模具型腔中設(shè)置活動(dòng)型芯。首先使活動(dòng)型芯位于最長伸出位置,向型腔中注射塑料熔體,直到型腔充滿并進(jìn)行保壓。然后注入氣體,活動(dòng)型芯從型腔中逐漸退出以讓出所需的空間。待活動(dòng)型芯退到最短伸出位置時(shí),升高氣體壓力實(shí)現(xiàn)保壓補(bǔ)縮,最后制品脫模。氣體輔助注射成型技術(shù)所需配置的設(shè)備主要包括注射機(jī)、氣體壓力控制單元和供氣及回收裝置。氣體輔助注射成型技術(shù)的特點(diǎn):傳統(tǒng)的注射成型不能將制品的厚壁部分與薄壁部分結(jié)合在一起成型,而且由于制件的殘余應(yīng)力大,易翹曲變形,表面有時(shí)還會(huì)有縮痕。通常,結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型的缺點(diǎn)是,制件表面的氣穴往往因化學(xué)發(fā)泡助劑過分充氣而造成氣泡,而且裝飾應(yīng)用時(shí)需要噴涂。氣體輔助注射成型則將結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型與傳統(tǒng)的注射成型的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下大幅度降低生產(chǎn)成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。氣體輔助注射成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:●所需注射壓力小。氣體輔助注射成型可以大幅度降低對(duì)注射機(jī)噸位的要求,使注射機(jī)投資成本降低,電力消耗下降,操作成本減少。此外,由于模腔內(nèi)壓力的降低,還可以減少模具損傷,并降低對(duì)模具壁厚的要求,從而降低模具成本?!裰破仿N曲變形小。由于注射壓力小,且塑料熔體內(nèi)部的氣體各處等壓,因此型腔內(nèi)壓力分布比傳統(tǒng)注射成型均勻,保壓冷卻過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較小,使制品出模后的翹曲傾向減小?!窨上s痕,提高表面質(zhì)量,降低廢品率。氣體輔助注射成型保壓過程中,塑料的收縮可由氣體的二次穿透予以補(bǔ)償,且氣體的壓力可以使制品外表面貼緊模具型腔,所以制品表面不會(huì)出現(xiàn)凹陷。此外,該技術(shù)還可將制品的較厚部分掏空以減小甚至消除縮痕?!窨梢杂糜诔尚捅诤癫町愝^大的制品。由于采用氣體輔助注射成型可以將制品較厚的部分掏空形成氣道從而保證制品的質(zhì)量,因此采用這種方法生產(chǎn)的制品在設(shè)計(jì)上的自由度較大,可以將采用傳統(tǒng)注射成型時(shí)因厚薄不均必須分為幾個(gè)部分單獨(dú)成型的制品合并起來,實(shí)現(xiàn)一次成型?!窨梢栽诓辉黾又破分亓康那闆r下,通過氣體加強(qiáng)筋改變材料在制品橫截面上的分布,增加制品的截面慣性矩,從而增加制品的剛度和強(qiáng)度,這有利于減輕汽車、飛機(jī)、船舶等交通工具上部件的重量?!窨赏ㄟ^氣體的穿透減輕制品重量,節(jié)省原材料用量,并縮短成型周期,提高生產(chǎn)率?!裨摷夹g(shù)可適用于熱塑性塑料、一般工程塑料及其合金以及其他用于注射成型的材料。氣體輔助注射成型技術(shù)的缺點(diǎn)是:需要增加供氣和回收裝置及氣體壓力控制單元,從而增加了設(shè)備投資;對(duì)注射機(jī)的注射量和注射壓力的精度要求有所提高;制品中接觸氣體的表面與貼緊模壁的表面會(huì)產(chǎn)生不同的光澤;制品質(zhì)量對(duì)工藝參數(shù)更加敏感,增加了對(duì)工藝控制的精度要求。氣體輔助注射成型技術(shù)的應(yīng)用:氣體輔助注射成型技術(shù)可應(yīng)用于各種塑料產(chǎn)品上,如電視機(jī)或音箱外殼、汽車塑料產(chǎn)品、家具、浴室、廚具、家庭電器和日常用品、各類型塑膠盒和玩具等。具體而言,主要體現(xiàn)為以下幾大類:●管狀和棒狀零件,如門把手、轉(zhuǎn)椅支座、吊鉤、扶手、導(dǎo)軌、衣架等。這是因?yàn)椋軤罱Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使現(xiàn)存的厚截面適于產(chǎn)生氣體管道,利用氣體的穿透作用形成中空,從而可消除表面成型缺陷,節(jié)省材料并縮短成型周期。●大型平板類零件,如車門板、復(fù)印機(jī)外殼、儀表盤等。利用加強(qiáng)筋作為氣體穿透的氣道,消除了加強(qiáng)筋和零件內(nèi)部殘余應(yīng)力帶來的翹曲變形、熔體堆積處塌陷等表面缺陷,增加了強(qiáng)度/剛度對(duì)質(zhì)量的比值,同時(shí)可因大幅度降低鎖模力而降低注射機(jī)的噸位?!裥螤顝?fù)雜、薄厚不均、采用傳統(tǒng)注射技術(shù)會(huì)產(chǎn)生縮痕和污點(diǎn)等缺陷的復(fù)雜零件,如保險(xiǎn)杠、家電外殼、汽車車身等。生產(chǎn)這些制品時(shí),通過采用氣體輔助注射技術(shù)并巧妙布置氣道,適當(dāng)增加加強(qiáng)筋數(shù)目,同時(shí)利用氣體均勻施壓來克服可能的缺陷,使零件一次成型,不僅簡(jiǎn)化了工藝,還降低了生產(chǎn)成本。隨著氣體輔助注射成型技術(shù)的深入研究和廣泛應(yīng)用,形式各異的新型氣體輔助注射成型技術(shù)也相繼問世,如外部氣輔注射成型、液輔注射成型、水輔注射成型、順序注射與氣輔注射相結(jié)合成型、局部氣體輔助注射、振動(dòng)氣體輔助注射等。我國氣體輔助注射成型技術(shù)的應(yīng)用起步雖然較晚,但隨著家電、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)成型塑料制品的要求也在不斷提高,有力地推動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)的引進(jìn)、研究和推廣應(yīng)用。氣體輔助注塑成型優(yōu)點(diǎn)在不降低質(zhì)量的前提下用現(xiàn)代注塑機(jī)和成型技術(shù)可以縮短生產(chǎn)周期。通過便用氣誶犏切扯射成型的方法,制品質(zhì)量得到提高,而且降低了模具的成本。使用氣體輔助注射成型技術(shù)時(shí),它的優(yōu)點(diǎn)和費(fèi)用的節(jié)約是非常顯著的。1、減少產(chǎn)品變形:低的注射壓力使內(nèi)應(yīng)力降低,使翹曲變形降到最低;2、減少鎖模壓力:低的注射壓力使合模力降低,可以使用小噸位機(jī)臺(tái);3、提高產(chǎn)品精度:低的殘余應(yīng)力同樣提高了尺寸公差和產(chǎn)品的穩(wěn)定性;4、減少塑膠原料:成品的肉厚部分是中空的,減少塑料最多可達(dá)40%;5、縮短成型周期:與實(shí)心制品相比成型周期縮短,不到發(fā)泡成型一半;6、提高設(shè)計(jì)自由:氣體輔助注射成型使結(jié)構(gòu)完整性和設(shè)計(jì)自由度提高:7、厚薄一次成型:對(duì)一些壁厚差異大的制品通過氣輔技術(shù)可一次成型:8、提高模具壽命:降低模腔內(nèi)壓力,使模具損耗減少,提高工作壽命:9、降低模具成本:減少射入點(diǎn),氣道取代熱流道從而使模具成本降低;10、消除凹陷縮水:沿筋板和根部氣道增加了剛度,不必考慮縮痕問題。樹脂傳遞模塑成型(RTM)的成型原理、特點(diǎn)、及應(yīng)用前景:RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模具的模腔內(nèi),用壓力將樹脂膠液注入模腔,浸透玻纖增強(qiáng)材料,然后固化,脫模成型制品。RTM成型技術(shù)的特點(diǎn):1、可以制造兩面光的制品;2、成型效率高,適合中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)(20000件/年內(nèi));3、RTM為閉模操作,不污染環(huán)境;不損害健康;4、增強(qiáng)材料可任意方向鋪放,容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況合理鋪放增強(qiáng)材料;5、原材料及能源消耗少;6、建廠投資少。RTM技術(shù)適用范圍(見課件)很廣,目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛(wèi)生、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。已開發(fā)的產(chǎn)品有:汽車殼體及部件、娛樂車構(gòu)件、螺旋槳、天線罩、機(jī)器罩、浴盆、淋浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。RTM成型、手糊成型、噴射成型、SMC成型四者的優(yōu)缺點(diǎn)比較:RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模的模腔內(nèi),用壓力將樹脂膠液注入模腔,浸透玻纖增強(qiáng)材料,然后固化,脫模成型制品。RTM成型技術(shù)的特點(diǎn):①可以制造兩面光的制品;②成型效率高,適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)(20000件/年以內(nèi));③RTM為閉模操作,不污染環(huán)境,不損害工人健康;④增強(qiáng)材料可以任意方向鋪放,容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況例題鋪放增強(qiáng)材料;⑤原材料及能源消耗少;⑥建廠投資少,上馬快。手糊成型工藝又稱接觸成型工藝。是手工作業(yè)把玻璃纖維織物和樹脂交替鋪在模具上,然后固化成型為玻璃鋼制品的工藝。優(yōu)點(diǎn)是成型不受產(chǎn)品尺寸和形狀限制,適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品的生產(chǎn)。設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、見效快。適宜我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展。且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)技術(shù)易掌握,只需經(jīng)過短期培訓(xùn)即可進(jìn)行生產(chǎn)。易于滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要,可在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料;制品的樹脂含量高,耐腐蝕性能好。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、速度慢、生產(chǎn)周期長、不宜大批量生產(chǎn)。且產(chǎn)品質(zhì)量不易控制,性能穩(wěn)定性不高。產(chǎn)品力學(xué)性能較低。生產(chǎn)環(huán)境差、氣味大、加工時(shí)粉塵多,易對(duì)施工人員造成傷害。噴射成型工藝是將混有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側(cè)噴出,同時(shí)將切斷的玻纖粗紗,由噴槍中心噴出,使其與樹脂均勻混合,沉積到模具上,當(dāng)沉積到一定厚度時(shí),用輥輪壓實(shí),使纖維浸透樹脂,排除氣泡,固化后成制品。噴射成型的優(yōu)點(diǎn):①用玻纖粗紗代替織物,可降低材料成本;②生產(chǎn)效率比手糊的高2~4倍;③產(chǎn)品整體性好,無接縫,層間剪切強(qiáng)度高,樹脂含量高,抗腐蝕、耐滲漏性好;④可減少飛邊,裁布屑及剩余膠液的消耗;⑤產(chǎn)品尺寸、形狀不受限制。其缺點(diǎn)為:①樹脂含量高,制品強(qiáng)度低;②產(chǎn)品只能做到單面光滑;③污染環(huán)境,有害工人健康。片狀模塑料SMC的成型工藝主要有以下兩類:①將玻纖含量為

25%~40%(根據(jù)具體要求而定)的SMC片材,按產(chǎn)品形狀要求剪裁成一定的尺寸,揭去兩面的PE薄膜,按一定要求疊放在熱的對(duì)模上進(jìn)行加壓加溫成型;②先在熱模內(nèi)按要求鋪放好一定量(根據(jù)玻纖含量要求而定)的連續(xù)玻纖預(yù)成型氈,然后將不含玻纖或僅含少量玻纖(一般為5%以下)的SMC片材經(jīng)剪裁、撕去薄膜后疊放在預(yù)成型氈上,最后鋪上一層表面氈。在較慢的合模(約需lmin)下使材料流動(dòng)而安全浸透預(yù)成型氈,并在加溫加壓下固化成型。

后一類工藝的最大特點(diǎn)是:可在成型前改變預(yù)成型氈的鋪設(shè)和局部纖維含量,來滿足制件局部的高強(qiáng)度要求,并獲得總體強(qiáng)度高于前一類工藝的制品。SMC工藝的特點(diǎn)是:(1)操作方便。整個(gè)生產(chǎn)過程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,生產(chǎn)效率高,改善了濕法成型的作業(yè)環(huán)境和勞動(dòng)條件。(2)產(chǎn)品的可沒計(jì)性強(qiáng)??赏ㄟ^改變組份的種類和配方,改變成型工藝來滿足不同產(chǎn)品的不同要求。如耐腐蝕、絕緣、絕熱、零收縮、柔性、低密度、高強(qiáng)、A級(jí)表面、抗靜電等等。(3)成型流動(dòng)性好。可成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,特別適合制作大型薄殼異形制品。能實(shí)現(xiàn)制品變厚度,帶嵌件、孔洞、凸臺(tái)、加強(qiáng)筋、螺紋等功能。(4)產(chǎn)品內(nèi)外光潔,尺寸準(zhǔn)確,適合制作汽車外圍件,電氣零部件,機(jī)械部件,防腐容器等產(chǎn)品。適合大規(guī)模生產(chǎn),成本較低。(5)增強(qiáng)材料在生產(chǎn)與成型過程中均無損傷,長度均勻,制品強(qiáng)度較高,可進(jìn)行輕型結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),色彩艷麗。SMC工藝也有其不足之處,主要是SMC機(jī)組、壓機(jī)、模具要求高投入,同時(shí),生產(chǎn)技術(shù)要求較高。5、微孔注射發(fā)泡成型原理、特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀:在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型中,通常采用化學(xué)發(fā)泡劑,由于其產(chǎn)生的發(fā)泡壓力較低,生產(chǎn)的制件在壁厚和形狀方面受到限制。微孔發(fā)泡注射成型采用超臨界的惰性氣體受到限制。微孔發(fā)泡注射成型采用超臨界的惰性氣體(CO2、N2)作為物理發(fā)泡劑.其工藝過程分為四步:(1)氣體溶解:將惰性氣體的超臨界液體通過安裝在構(gòu)簡(jiǎn)上的注射器注人聚合物熔體中,形成均相聚合物/氣體體系;(2)成核:充模過程中氣體因壓力下降從聚合物中析出而形成大量均勻氣核;(3)氣泡長大:氣在精確的溫度和壓力控制大;(4)定型:當(dāng)氣泡長大到一定尺寸時(shí),冷卻定型。微孔發(fā)泡與一般的物理發(fā)泡有較大的不同。首先,微孔發(fā)泡加工過程中需要大量惰性氣體如CO2、N2溶解于聚合物,使氣體在聚合物呈飽和狀態(tài),采用一般物理發(fā)泡加工方法不可能在聚合物一氣體均相體系中達(dá)到這么高的氣體濃度。其次,微孔發(fā)泡的成核數(shù)要大大超過一般物理發(fā)泡成型采用的是熱力學(xué)狀態(tài)逐漸改變的方法,易導(dǎo)致產(chǎn)品中出現(xiàn)大的泡孔以及泡孔尺寸分布不均勻的弊病。微孔塑料成型過程中熱力學(xué)狀態(tài)迅速地改變,其成核速率及泡核數(shù)量大大超過一般物理發(fā)泡成型。與一般發(fā)泡成型相比,微孔發(fā)泡成型有許多優(yōu)點(diǎn)。其一是它形成的氣泡直徑小,可以生產(chǎn)因一般泡沫塑料中微孔較大而難以生產(chǎn)的薄壁(1mm)制品;其二是微孔發(fā)泡材料的氣孔為閉孔結(jié)構(gòu),可用和阻隔性包裝產(chǎn)品;其三是生產(chǎn)過程中采用CO2或N2,因而沒有環(huán)境污染問題。

塑料發(fā)泡成型因其可減輕制品重量,且制品具有緩沖、隔熱效果而廣泛應(yīng)用在日用品、工業(yè)部件、建材等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的發(fā)泡成型通常使用特定的鹵代烷烴、有機(jī)化合物以及鹵代烷烴的替代品作為發(fā)泡劑。微孔泡沫塑料注射成型是在超臨界狀態(tài)下利用CO2及N2進(jìn)行微孔泡沫塑料成型技術(shù),目前已進(jìn)人實(shí)用化階段。微孔泡沫塑料注射成型可生產(chǎn)壁厚為0.5mm的薄壁大部件及尺寸精度要求高的、形狀復(fù)雜的小部件。它推翻了長期一直認(rèn)為發(fā)泡成型只能完成厚壁制品的生產(chǎn)的觀點(diǎn)。與傳統(tǒng)的發(fā)泡成型形成的最小孔徑為250μm的不均勻的微孔相比,微孔泡沫塑料成型及應(yīng)用是建立在美國麻省理工學(xué)院(MIT)于20世紀(jì)90年代提出微孔泡沫塑料的概念和制備方法的基礎(chǔ)之上的。其設(shè)計(jì)思想主要有兩點(diǎn):(1)當(dāng)泡沫塑料中泡沫微孔尺寸小于材料內(nèi)部的缺陷時(shí),泡沫微孔的存在將不會(huì)降低材料的強(qiáng)度。(2)由于微孔的存在使材料中原有的裂紋尖端鈍化,有利于阻止裂紋在應(yīng)力作用下擴(kuò)展,從而改善塑料的力學(xué)性能。現(xiàn)在的工藝形成的微孔大小均勻,孔徑在1~10μm,這樣的微孔結(jié)構(gòu)也賦予比傳統(tǒng)方法制備的制品更高的機(jī)械性能和更低的密度。在力學(xué)性能不損失的情況下,重量可降低10%~30%,而且可減少制品的翹曲、收縮及內(nèi)應(yīng)力。微孔泡沫塑料注射成型可加工多種聚合物,如PP、PS、PBT、PA及PEEK等。

微孔發(fā)泡注射成型工藝過程可分為以下四個(gè)基本階段:脂熔融階段。從料斗加人的樹脂在料筒中熔融塑化。(2)超臨界氣體(SuperCriticalFind,SCF)注人、混合和擴(kuò)散階段。SCF發(fā)生裝置在料筒的特定位置注入超臨界氣體,與樹脂熔體

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