“压缩成型通过将热固性部件放入开放的模具腔中并施加热量和压缩来制造不同尺寸的精密热固性部件。”
成型一直是塑料部件成型的一项重要技术。制造商根据材料类型和所需形状采用不同的成型技术。例如, 注射成型 非常适合热塑性塑料和复杂形状,而 压缩成型 适用于热固性树脂。
压缩成型方法包括开放式模具和压缩装置(液压或机械)。将热固性塑料放入预热的模具中,然后压缩装置将其关闭并压缩以迫使内部材料流动并填充腔体。
在本文中,我们将重点介绍压缩成型。最后,您将全面了解该工艺、重要性、兼容材料、优点、缺点和应用。
压缩成型基础知识
压缩成型工艺
要了解什么是压缩成型?让我们先剖析一下压缩模具的结构。它由两半组成,因此可以打开模具并在其中放入一定量的树脂。同样,它可以在关闭后压缩,多余的材料可以从这两个半模的连接点渗出。
接下来,以下是压缩塑料成型过程的顺序步骤;
- 压模预热
- 物料(装料)装载
- 模具闭合
- 模具加热和压缩
- 部件顶出
- 后处理和表面处理
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压缩模具的类型
根据结构,压缩模具有三种类型:开放式飞边、半正式和全正式。
- 打开闪光模具
顾名思义,开放式飞边模具是指在分型线上形成飞边的模具。将稍多的材料(装料)装入型腔。虽然飞边需要修整和其他后处理,但模具设计简单,成本低于其他类型的模具。
- 半正模具
这种压缩模具结合了开放式飞边和全正模的特点,允许在压缩过程中去除多余的飞边。多余的材料被挤压成围绕部件的窄环。然而,它的制造和维护成本比其他类型更高。半正模的一些应用包括密封件、垫圈和汽车衬套。
- 全正模具
全正模的型腔尺寸等于最终部件的尺寸。如果装料过多,模具将无法关闭。因此,模具型腔中装入了准确量的材料。因此,不会出现溢料,完整的部件仍留在模具内。此外,全正模非常适合高精度部件。
为何采用压缩成型?其优势
压缩成型工艺的简单工具设置是该成型技术在塑料产品制造(主要是热固性塑料和橡胶)中的首要重要性。与注射成型或其他对流成型不同,它不需要注射机制。操作员或自动装载系统可以打开模具并装载装料。然后,连接的压缩和连续加热装置迫使内部装料流入内部并成型。
尽管模制复杂的形状可能具有挑战性,但压缩塑料成型可以制造大尺寸的零件,而不会损害结构完整性和原始性能。
压缩成型机
因此,简单的工具也降低了每个部件的生产成本。对于中到大批量生产的大型简单部件,它可以显著提高成本效益。
我们可以看到 压缩成型部件 各个领域的刹车片和离合器片、电气元件、飞机内部零件、工业垫片和密封件等。
压缩成型的缺点是什么?
压缩塑料成型或压缩热固性成型的第一个缺点是生产周期。材料装载、压缩和固化等工艺步骤增加了周期时间。因此,生产速度比注塑或其他成型工艺慢。随后,压缩模具对复杂形状和复杂细节的处理能力较低。
以下是一些关键的压缩成型塑料缺点,为了获得最佳效果值得考虑。
- 生产速度比压缩和 传递模塑.
- 有限的内部几何形状,例如内部通道、肋条、底切等。
- 模具压缩也限制了薄壁部件(根据材料类型,最小为 2 毫米或以上)。
- 飞边附着在模具两半的接合处,要求进行后期处理。
- 压缩成型仅限于热固性材料、弹性体和橡胶。
- 压力分布不均匀会导致部件不一致或较弱。
压缩成型的应用
压缩成型应用
压缩成型部件和产品可用于各种工业制造,汽车、厨具和电器等。合适的材料树脂和相应的工具和设置使得能够根据所需规格和预期用途创建各种形状。
汽车零部件
压缩成型的尺寸和强度能力使汽车行业受益,可以生产各种精密、坚固和耐用的部件。一些示例包括刹车和离合器踏板、配电盘、气门盖、减震器等。
厨具
酚醛树脂、硅树脂、PP 等热固性材料用于压缩和成型厨房用品。耐热炊具手柄采用酚醛压缩成型制成。随后,餐盘采用压缩成型制成餐具和托盘。其他示例包括食物容器、切菜板、量杯等。
电气元件
电气元件(例如分电器盖和电子模块外壳)受益于压缩使用的热固性材料的绝缘性能。同时,压缩成型工艺可确保这些部件满足严格的公差和精确的规格。其他组件包括开关外壳、连接器主体、保险丝座、电机端盖等。
工业应用
泵壳、垫圈和密封件等工业部件需要强度和其他特性来承受恶劣环境和机械应力。同时,压缩成型可以有效地满足这些需求。
橡胶零件
橡胶压缩成型以生产坚固、柔韧且有弹性的橡胶部件而闻名,这些部件适用于工业、汽车和消费品。例如:密封件、垫圈 O 形环、衬套、减震器、传送带等。
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压缩成型材料
热固性塑料、热塑性塑料、橡胶和弹性体均可通过压缩成型技术进行成型。热固性塑料具有高耐热性、尺寸稳定性和电绝缘性。同时,热塑性塑料易于加工且可回收利用。
表:常见的压缩成型树脂
课程教材 | 查看房源 | 应用实例 |
EPOXY | 粘合性、机械性能、电绝缘性等。 | 电绝缘体和连接器主体。 |
酚醛树脂 | 高耐热性、电绝缘性和尺寸稳定性。 | 断路器和开关外壳、汽车刹车片等 |
三聚氰胺 | 表面硬度、热稳定性、耐磨性。 | 餐具和层压表面。 |
聚丙烯 (PP) | 机械韧性、化学惰性、成本低。 | 食品容器、汽车零部件和家居用品。 |
硅橡胶 | 高柔韧性、耐高温、生物相容性 | 密封件、垫圈、厨具、医疗制造等。 |
天然橡胶 | 抗拉强度高、耐磨性好、柔韧性好 | 轮胎、减震器、垫圈等 |
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注塑成型与压缩成型
这两种成型技术之间的主要区别在于材料如何熔化并装入模具。注塑成型工艺使用注射机制,其中熔融材料通过连接的喷嘴以高压注入。相比之下,在压缩成型中,原材料是通过打开模具装入模具的。
此外,下表重点介绍了 压缩成型与注塑成型差异;
表:压缩成型和注塑成型之间的差异
特性 | 压缩成型 | 注射成型 |
设计与复杂性 | 简单的几何零件,没有任何复杂的内部特征。 | 它可以塑造高度复杂和精致的细节 |
材料相容性 | 热固性聚合物和橡胶 | 热塑性塑料和一些热固性塑料及金属 |
加工成本 | 降低 | 更高,最适合大批量 |
平台精度 | 精度高 | 公差高且严格 |
表面处理 | 满足一般用途( Ra 1.6 及以上) | 优异的平滑度(Ra0.8以上) |
挑战和可能出现的成型缺陷
压缩成型部件缺陷
到目前为止,我们讨论了塑料压缩成型和橡胶压缩成型的各种好处、重要性和用途。然而,它并非没有风险、缺陷和工艺挑战。 有些缺陷类似于 注塑成型缺陷 如空隙、气泡、缠绕等,此外,还存在填充不完整、毛刺形成、固化缺陷等具体问题。
- 填充不完整: 材料不足或压力和热量不足都可能导致模具填充不完全。
- 闪光形成: 这可能是由于材料过多、夹紧压力不当或模具边缘磨损而发生的。因此,溢料往往会从分模线漏出。
- 翘曲: 这种缺陷发生在零件从模具中取出后变形时,通常是由于冷却不均匀或材料内的残余应力造成的。
- 缩痕: 固化过程中材料收缩是表面出现凹痕、凹陷或凹坑的主要原因。
- 气泡或空隙: 这些缺陷可能是由于压缩过程中滞留的空气或气体造成的。空隙会削弱零件的结构完整性。
为了应对这些挑战并减少缺陷,您需要遵循一些策略,准确的材料测量、一致的温度和压力、设计优化以促进材料流动和质量控制。
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结语
压缩成型法是热固性塑料和橡胶部件的理想选择。适当的模具设计、均匀的温度和压力影响以及受控固化可为从汽车到工业部件的各种应用带来最佳效果。 此外,材料的选择也会影响模制件的最终质量。您可以根据所需的特性和功能选择正确的材料类型。
常见问题
压缩成型如何工作?
这种成型方法需要将预先测量好的材料放入打开并加热的模具腔中。然后,关闭模具并施加压力,使材料流动并填充模具。接下来,凝固形成形状。
压缩成型比注塑成型便宜吗?
是的!由于工艺和工具简单,压缩成型的工具成本通常比注塑成型低。
哪些材料可以进行压缩成型?
酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺等热固性聚合物以及某些热塑性塑料和弹性体与压缩成型兼容。
对于热固性塑料,采用压缩成型是否更好?
是的,压缩成型非常适合热固性塑料,因为它提供了均匀固化这些材料所需的热量和压力。
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