1、第五章第五章 有機高分子材料及其成形有機高分子材料及其成形第一節第一節 有機高分子材料概述有機高分子材料概述一、有機高分子材料的類別一、有機高分子材料的類別 1.按聚合物的性能和用途分類：按聚合物的性能和用途分類： 塑料：由合成樹脂與添加劑組成的高分子材料。在塑料：由合成樹脂與添加劑組成的高分子材料。在一定條件下具有流動性、可塑性，并能加工成形，恢一定條件下具有流動性、可塑性，并能加工成形，恢復平常條件時可保持加工時的形狀。復平常條件時可保持加工時的形狀。 熱塑性塑料：熱塑性塑料： 1） 性能：受熱軟化，冷卻變硬，可反復多次成型，耐熱性性能：受熱軟化，冷卻變硬，可反復多次成型，耐熱性和剛性低。

2、和剛性低。 2）常用類型：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚酰）常用類型：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚酰胺等。胺等。 3）制品的主要成型方法：注塑、吹塑、擠壓）制品的主要成型方法：注塑、吹塑、擠壓 熱固性塑料：熱固性塑料： 1）性能：加熱不軟化，不溶于任何溶劑；）性能：加熱不軟化，不溶于任何溶劑； 2）常用類型：酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺等）常用類型：酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺等纖維：保持長度大于直徑纖維：保持長度大于直徑1000倍以上，并具倍以上，并具 有一定強度的線條或絲狀高分子材料。有一定強度的線條或絲狀高分子材料。天然纖維天然纖維化學纖維化學纖維 1）改性纖維素纖維：

3、將天然纖維經化學處理后）改性纖維素纖維：將天然纖維經化學處理后 再紡絲而得到的纖維；再紡絲而得到的纖維； 2）合成纖維：將單體經聚合反應得到的樹脂經）合成纖維：將單體經聚合反應得到的樹脂經 紡絲而成的纖維。紡絲而成的纖維。 重要纖維品種：聚酯纖維（滌綸），聚酰胺纖重要纖維品種：聚酯纖維（滌綸），聚酰胺纖 維；聚丙烯腈纖維；聚丙烯腈纖維，聚丙烯纖維，聚乙烯纖維維，聚丙烯纖維，聚乙烯纖維橡膠：在室溫下具有高彈性的高分子材料。橡膠：在室溫下具有高彈性的高分子材料。 橡膠的主要特性：在外力作用下能產生很大橡膠的主要特性：在外力作用下能產生很大 變形，去除外力后能迅速恢復原狀。變形，去除外力后能迅速恢復

4、原狀。 橡膠的種類：聚丁二烯、并異戊二烯、氯丁橡膠的種類：聚丁二烯、并異戊二烯、氯丁 橡膠、丁基橡膠等。橡膠、丁基橡膠等。二、有機高分子材料的性能二、有機高分子材料的性能 有機高分子材料具有良好的高彈性、耐磨性、化學穩有機高分子材料具有良好的高彈性、耐磨性、化學穩定性等定性等 1.有機高分子材料的力學性能有機高分子材料的力學性能 高彈性：高彈性：輕度交聯的高聚物具有良好的高彈輕度交聯的高聚物具有良好的高彈 性，且彈性隨性，且彈性隨溫度升高而增加。如橡膠是典型的高彈性材料。溫度升高而增加。如橡膠是典型的高彈性材料。 粘彈性：粘彈性：高聚物的粘彈性指高聚物既具有彈性材料的一般高聚物的粘彈性指高聚物

5、既具有彈性材料的一般特性，又具有粘性流體的一些特性，即受力的同時發生高彈性變特性，又具有粘性流體的一些特性，即受力的同時發生高彈性變形和粘性流動，主要表現有蠕變、應力松弛、滯后和內耗等。形和粘性流動，主要表現有蠕變、應力松弛、滯后和內耗等。 蠕變：蠕變：在一定的溫度和較小的恒定外力（拉力、壓力或扭在一定的溫度和較小的恒定外力（拉力、壓力或扭力等）作用下，材料的形變隨時間的增加而逐漸增大的現象。力等）作用下，材料的形變隨時間的增加而逐漸增大的現象。 應力松弛：應力松弛：在恒定溫度和形變保持不變的情況下，高聚在恒定溫度和形變保持不變的情況下，高聚物內部的應力隨時間增加而衰減的現象。物內部的應力隨時

6、間增加而衰減的現象。 滯后：滯后：高聚物在交變應力的作用下，形變落后于應力的現高聚物在交變應力的作用下，形變落后于應力的現象。象。 內耗：在滯后現象中，克服內摩擦時一部分機械能內耗：在滯后現象中，克服內摩擦時一部分機械能被損耗，并轉化為熱能，這種現象稱為內耗。被損耗，并轉化為熱能，這種現象稱為內耗。 滯后與內耗對材料性能的影響：滯后與內耗對材料性能的影響： 1）滯后越嚴重，內耗越大；）滯后越嚴重，內耗越大； 2）內耗大對減振和吸聲有利；）內耗大對減振和吸聲有利； 3）內耗會引起發熱，導致高聚物老化。）內耗會引起發熱，導致高聚物老化。強度：高聚物的強度低，一般低于強度：高聚物的強度低，一般低于1

7、00MPa,但是由于但是由于密度小（鋼的密度小（鋼的1/41/8），所以比強度較高。），所以比強度較高。斷裂：高聚物材料內部機構不均一，含有許多微裂斷裂：高聚物材料內部機構不均一，含有許多微裂紋，易斷裂（環境應力斷裂）。紋，易斷裂（環境應力斷裂）。韌性：各類高聚物的沖擊韌度相差較大，韌性：各類高聚物的沖擊韌度相差較大， 脆性高分子的沖擊韌度脆性高分子的沖擊韌度0.2J/cm2 韌性高分子的沖擊韌度韌性高分子的沖擊韌度0.9J/cm2。耐磨性：高聚物的硬度低，耐磨性高。耐磨性：高聚物的硬度低，耐磨性高。2.有機高分子材料的電學和物理化學性能有機高分子材料的電學和物理化學性能電學性能：電學性能：具

8、有較高的絕緣性能；具有較高的絕緣性能；熱性能：熱性能：熱脹系數大、導熱性能低、耐熱性能差；熱脹系數大、導熱性能低、耐熱性能差；化學穩定性：化學穩定性：化學穩定性好，對酸堿溶液具有優良的耐化學穩定性好，對酸堿溶液具有優良的耐蝕性。蝕性。三、有機高分子材料的成形加工三、有機高分子材料的成形加工 1.塑料的成型加工塑料的成型加工 塑料成形加工的步驟塑料成形加工的步驟 成形前的準備成形前的準備 成形過程成形過程 塑件的后處理塑件的后處理 塑料成形的常用方法塑料成形的常用方法 注塑成型、壓塑成形、壓鑄成型、擠出成形、注塑成型、壓塑成形、壓鑄成型、擠出成形、 吹塑成形等。吹塑成形等。2.橡膠的成形加工橡膠

9、的成形加工干膠制品加工：原料為固態的彈性體，成形過干膠制品加工：原料為固態的彈性體，成形過程包括塑煉、混煉、成形、硫化；程包括塑煉、混煉、成形、硫化；乳膠制品：加工原料為膠乳。乳膠制品：加工原料為膠乳。3.纖維的成形加工纖維的成形加工熔融紡絲熔融紡絲溶液紡絲溶液紡絲一、塑料概述一、塑料概述 1.塑料的特性塑料的特性 優點：易成形，成本低；優點：易成形，成本低； 質量輕，比強度高；質量輕，比強度高； 耐磨、耐腐蝕；耐磨、耐腐蝕； 著色性能好；著色性能好； 電絕緣性能好；電絕緣性能好； 減振消聲性能好；減振消聲性能好； 缺點：耐熱性能差；易變形；缺點：耐熱性能差；易變形； 易老化。易老化。第二節第

10、二節 塑料及其成形工藝塑料及其成形工藝2.塑料的類別塑料的類別 按成形工藝分類：按成形工藝分類：1）熱塑性塑料：加熱變軟，冷卻變硬，能反復）熱塑性塑料：加熱變軟，冷卻變硬，能反復 成形。成形。 主要性能：可塑性好，力學性能好，易成形。主要性能：可塑性好，力學性能好，易成形。 耐熱性和剛性差。耐熱性和剛性差。 常見熱塑性塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙常見熱塑性塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯、烯、 ABS、聚酰胺等。、聚酰胺等。 2）熱固性塑料：在受熱或其它條件下能固化成）熱固性塑料：在受熱或其它條件下能固化成 形。形。 主要性能：固化后不再具有可塑性，剛度大、主要性能：固化后不再具有可塑性，剛度

11、大、 硬度高、尺寸穩定、耐熱性好。硬度高、尺寸穩定、耐熱性好。 常見熱固性塑料：酚醛樹脂、環氧樹脂、氨常見熱固性塑料：酚醛樹脂、環氧樹脂、氨 基樹脂、有機硅塑料等。基樹脂、有機硅塑料等。按塑料的用途分類按塑料的用途分類 通用塑料：具有一般用途的塑料。通用塑料：具有一般用途的塑料。 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚 醛樹脂、氨基樹脂等。醛樹脂、氨基樹脂等。 工程塑料：可用作工程材料的塑料。工程塑料：可用作工程材料的塑料。 聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚甲醛、聚苯、聚甲醛、聚苯 醚等。醚等。 特種塑料：能滿足特殊使用要求的塑料。特種塑料：

12、能滿足特殊使用要求的塑料。 耐高溫、強度高、緩沖性好、自潤滑性能好耐高溫、強度高、緩沖性好、自潤滑性能好 氟塑料、醫用塑料、導電塑料等。氟塑料、醫用塑料、導電塑料等。增強塑料：增強塑料：由樹脂與增強材料結合而成。由樹脂與增強材料結合而成。 質地輕、堅硬、耐腐蝕。質地輕、堅硬、耐腐蝕。 玻璃鋼、碳纖維增強塑料、石棉纖維增強塑料、硼玻璃鋼、碳纖維增強塑料、石棉纖維增強塑料、硼纖維增強塑料等。纖維增強塑料等。二、塑料的主要成形方法二、塑料的主要成形方法 1.注塑注塑成形成形 注塑成型使用的設備：料筒中帶有塑化裝置注塑成型使用的設備：料筒中帶有塑化裝置 的注塑機；的注塑機； 注塑成型的使用場合：注塑成

13、型的使用場合： 能成型形狀復雜的塑料制品；能成型形狀復雜的塑料制品； 主要用于熱塑性塑料的成型。主要用于熱塑性塑料的成型。 生產效率高，質量好。生產效率高，質量好。注塑成型的工作概況注塑成型的工作概況.設備與模具的總體安裝：設備與模具的總體安裝：.工作流程：工作流程： 向料斗加料向料斗加料 塑料在料筒中熔融塑化塑料在料筒中熔融塑化 注射注射 冷卻冷卻 脫模。脫模。 . 注塑成型工藝過程注塑成型工藝過程 成型前的準備成型前的準備 1） 原料的檢驗和預處理：原料的檢驗和預處理： A.檢驗原料外觀：色澤、粒度、均勻性；檢驗原料外觀：色澤、粒度、均勻性； 檢驗原料的工藝性能：流動性、熱穩定性、收縮性、

14、檢驗原料的工藝性能：流動性、熱穩定性、收縮性、含水量；含水量； 對吸水性強的塑料，成型前應做干燥處理；對吸水性強的塑料，成型前應做干燥處理； （當原料中的水分較多時，將使塑料的機械性能指標（當原料中的水分較多時，將使塑料的機械性能指標下降、制品表面出現斑紋、銀絲、氣泡等）。下降、制品表面出現斑紋、銀絲、氣泡等）。 2） 清洗料筒；清洗料筒； 當料筒中存留有雜質或前一次成型的殘留物時，會當料筒中存留有雜質或前一次成型的殘留物時，會在成型的制品表面形成污跡甚至影響制品的性能。在成型的制品表面形成污跡甚至影響制品的性能。3） 預熱嵌件；預熱嵌件；A.預熱嵌件的目的：減小由熱膨脹系數不同引起的塑預熱嵌

15、件的目的：減小由熱膨脹系數不同引起的塑料與金屬的收縮率差別，避免因內應力造成制品的料與金屬的收縮率差別，避免因內應力造成制品的變形和開裂；變形和開裂；B.嵌件的預熱溫度：以不損傷嵌件的鍍層為準，一般嵌件的預熱溫度：以不損傷嵌件的鍍層為準，一般為為110130，對于表面鍍鉻和鍍銅嵌件，預熱，對于表面鍍鉻和鍍銅嵌件，預熱溫度可提高到溫度可提高到150。 4） 涂脫模劑；涂脫模劑； 使塑料制品容易與模具分離。使塑料制品容易與模具分離。 常用的脫模劑：常用的脫模劑： A.硬脂酸鋅。除聚酰胺類塑料之外，一般塑料均可硬脂酸鋅。除聚酰胺類塑料之外，一般塑料均可使用這種脫模劑；使用這種脫模劑； B. 液體石蠟

16、。一般用于聚酰胺類塑料，效果較好。液體石蠟。一般用于聚酰胺類塑料，效果較好。液體石蠟除潤滑脫模之外，還有滲透作用，可防止液體石蠟除潤滑脫模之外，還有滲透作用，可防止塑件內部產生空隙；塑件內部產生空隙； C. 硅油。耐高溫，具有極好的潤滑性能。硅油。耐高溫，具有極好的潤滑性能。 注射過程注射過程1） 加料加料2） 塑化：塑料在料筒中經加熱到粘流態的過程；塑化：塑料在料筒中經加熱到粘流態的過程；3） 注射：塑料熔體進入模具型腔的流動過程。注射：塑料熔體進入模具型腔的流動過程。A.充模：塑料熔體在注塑機柱塞或螺桿作用下，以充模：塑料熔體在注塑機柱塞或螺桿作用下，以 一定的壓力和速度經澆注系統進入模具

17、型一定的壓力和速度經澆注系統進入模具型 腔的過程。腔的過程。 要求：注射要快，熔體粘度低、澆注系統阻力小要求：注射要快，熔體粘度低、澆注系統阻力小 B. 保壓：充模結束后，在注射機柱塞桿或螺桿推動保壓：充模結束后，在注射機柱塞桿或螺桿推動 下，熔體繼續保持壓力進行補料下，熔體繼續保持壓力進行補料 C. 倒流倒流 D. 澆口凍結后的冷卻澆口凍結后的冷卻 塑件的后處理塑件的后處理1） 退火處理：退火處理：A. 作用：減小塑件的內應力；作用：減小塑件的內應力；B. 方法：將塑件在定溫的加熱介質中或熱空氣循環的方法：將塑件在定溫的加熱介質中或熱空氣循環的烘箱中靜置一段時間后緩慢冷卻；烘箱中靜置一段時間

18、后緩慢冷卻；C. 退火溫度：高于塑件的使用溫度退火溫度：高于塑件的使用溫度1020，或低，或低于塑料的變形溫度于塑料的變形溫度1020 ；D. 時間：時間：424h。2） 調濕處理：調濕處理：A.作用：迅速達到達到吸濕平衡作用：迅速達到達到吸濕平衡 ，防止塑件氧化和變，防止塑件氧化和變色；色；B.方法：把剛從模具中取出的塑件放在熱水中；方法：把剛從模具中取出的塑件放在熱水中；C.調濕溫度：調濕溫度：100120； D. 時間：時間：296h。 2.擠出成形（又稱擠壓模塑或擠塑成形）擠出成形（又稱擠壓模塑或擠塑成形）方法：在擠出機中加熱、加壓使物流以流動狀方法：在擠出機中加熱、加壓使物流以流動狀

19、 態連續通過擠出模成形。態連續通過擠出模成形。適用場合：主要用于熱塑性塑料成形，也適用適用場合：主要用于熱塑性塑料成形，也適用 于流動性較好的熱固性塑料和增強塑料成形。于流動性較好的熱固性塑料和增強塑料成形。 用于生產連續的型材制品。如管、棒、板等。用于生產連續的型材制品。如管、棒、板等。特點：特點： 效率高；效率高； 操作流程簡單，便于連續自動化生產；操作流程簡單，便于連續自動化生產； 成本低，生產環境整潔；成本低，生產環境整潔； 產品質量穩定；產品質量穩定； 形狀復雜的制品模具費用較高。形狀復雜的制品模具費用較高。3.壓制成形（壓塑成形或壓縮成形）壓制成形（壓塑成形或壓縮成形）模壓法：主要

20、用于熱固性塑料的成形。模壓法：主要用于熱固性塑料的成形。 工藝流程：工藝流程：塑料在開放的模膛中預熱塑料在開放的模膛中預熱閉合模具加熱加壓閉合模具加熱加壓熔融的塑料充滿模具型腔熔融的塑料充滿模具型腔塑料冷卻固化成形。塑料冷卻固化成形。 特點：塑料制品質地致密、尺寸精確、表面特點：塑料制品質地致密、尺寸精確、表面 平整光潔。效率低。平整光潔。效率低。 使用場合：電器開關、插座、餐具、廚具等使用場合：電器開關、插座、餐具、廚具等 形狀比較簡單的制品。形狀比較簡單的制品。層壓法：層壓法： 將玻璃纖維或其它纖維做的薄片填料布用熱將玻璃纖維或其它纖維做的薄片填料布用熱 固性液態樹脂侵漬，然后將其疊成所需

21、厚固性液態樹脂侵漬，然后將其疊成所需厚 度，在高溫和高壓下使其固化。度，在高溫和高壓下使其固化。 特點：表面平整光滑、生產效率高。特點：表面平整光滑、生產效率高。 用于加工塑料板材、管材、棒材、膠合板等。用于加工塑料板材、管材、棒材、膠合板等。 4.吹塑成形（中空成形）吹塑成形（中空成形） 方法：將擠塑機擠出的熔融熱塑性塑料夾入方法：將擠塑機擠出的熔融熱塑性塑料夾入 模具，然后向坯料內吹入空氣，在空氣壓力模具，然后向坯料內吹入空氣，在空氣壓力 的作用下，熔融的坯料與模具結合，冷卻后的作用下，熔融的坯料與模具結合，冷卻后 開模取出。開模取出。特點：成本低、模具特點：成本低、模具設備簡單，可生產大

22、型設備簡單，可生產大型制品。制品。使用范圍：生產薄使用范圍：生產薄壁瓶類中空零件。壁瓶類中空零件。常用塑料：聚乙烯、常用塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等。苯乙烯、聚酰胺等。 5.壓壓注注成型：成型： 使用的模具：壓鑄模：使用的模具：壓鑄模： 使用場合：使用場合： 多用于熱固性塑料多用于熱固性塑料 可成型形狀復雜的塑料制品可成型形狀復雜的塑料制品6.發泡成形發泡成形方法：先將塑料粒預發泡，經過一定時間的熟成之方法：先將塑料粒預發泡，經過一定時間的熟成之后，將其填入鋁合金制作的模具中，使用蒸汽加熱制后，將其填入鋁合金制作的模具中，使用蒸汽加熱制成。成。使用范圍

23、：水杯、包裝箱中的減振材料、建筑隔熱使用范圍：水杯、包裝箱中的減振材料、建筑隔熱層等。層等。常用塑料：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等。常用塑料：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等。7.澆注成形澆注成形方法：將加有固化劑和其它輔助劑的液態樹脂混合方法：將加有固化劑和其它輔助劑的液態樹脂混合物料倒入成形模具中，在常溫或加熱條件下使其固化物料倒入成形模具中，在常溫或加熱條件下使其固化成形。成形。適用于流動性大的塑料。適用于流動性大的塑料。8.真空成形真空成形 三、塑料制品的加工三、塑料制品的加工 塑料制品的生產系統由以下過程組成：塑料制品的生產系統由以下過程組成： 成形成形機械加工機械加工修飾修飾裝配裝配 1.

24、塑料的機械加工：塑料的機械加工： 尺寸精度和表面質量較高時，需要在成形后尺寸精度和表面質量較高時，需要在成形后 進行機械加工。進行機械加工。 有小孔、深孔和螺紋的塑料零件，采用后續有小孔、深孔和螺紋的塑料零件，采用后續 機械加工比直接成形更經濟。機械加工比直接成形更經濟。 切削刀具應鋒利，應采用較小的進給量和較切削刀具應鋒利，應采用較小的進給量和較 高的切削速度，裝夾時應減小工件變形，切削時應采高的切削速度，裝夾時應減小工件變形，切削時應采用水冷或風冷的方式加快散熱。用水冷或風冷的方式加快散熱。2.表面裝飾表面裝飾著色：將色母加入塑料原料中，攪拌均勻后與著色：將色母加入塑料原料中，攪拌均勻后與

25、 原料融化在一起。原料融化在一起。 鍍飾：將零件表面鍍覆金屬。鍍飾：將零件表面鍍覆金屬。燙印：將印有圖案或花紋的塑料熱膜，燙印：將印有圖案或花紋的塑料熱膜， 通過一定壓力，使燙印材料上的彩色錫通過一定壓力，使燙印材料上的彩色錫 箔轉移的塑料制品表面。箔轉移的塑料制品表面。貼膜：將刻有圖案或花紋的塑料膜緊貼在模具上，貼膜：將刻有圖案或花紋的塑料膜緊貼在模具上，在擠塑、吹塑、注射時，依靠熔融樹脂的熱量將塑料在擠塑、吹塑、注射時，依靠熔融樹脂的熱量將塑料膜熔合在產品上。膜熔合在產品上。涂飾涂飾絲網印刷：將設計好的文字或圖案，在特制的絲網絲網印刷：將設計好的文字或圖案，在特制的絲網上腐蝕制版，然后把制

26、好的絲網版放在塑料件的合適上腐蝕制版，然后把制好的絲網版放在塑料件的合適位置，用刮板刮涂顏料來印刷文字和圖案。位置，用刮板刮涂顏料來印刷文字和圖案。3.塑料件的連接塑料件的連接四、塑料制品的結構工藝性四、塑料制品的結構工藝性 1.形狀：形狀： 應容易成形，分型面應簡單，應盡量避免側應容易成形，分型面應簡單，應盡量避免側向抽芯機構；向抽芯機構； 2.壁厚：壁厚： 壁厚應均勻；壁厚應均勻； 壁厚一般壁厚一般16mm， 常用常用23mm。 脫模斜度：一般為產脫模斜度：一般為產 品高度的品高度的1/601/30圓角圓角 外圓弧半徑為壁厚的外圓弧半徑為壁厚的1.5倍，內圓弧半徑為壁厚的倍，內圓弧半徑為壁

27、厚的0.5倍。倍。加強筋的設計原則加強筋的設計原則 筋的厚度不應大于壁厚，以免因為筋根部內筋的厚度不應大于壁厚，以免因為筋根部內 切圓切圓處的縮孔而造成壁的凹陷；處的縮孔而造成壁的凹陷； 筋的高度不宜過高，以免筋受力破損。為了保證制筋的高度不宜過高，以免筋受力破損。為了保證制品強度，可以多設置一些較低的筋代替較高的筋；品強度，可以多設置一些較低的筋代替較高的筋； 加強筋的設置方向應盡量與熔體的流動方向一致，加強筋的設置方向應盡量與熔體的流動方向一致，以免干擾熔體的流動，使制品的韌性降低；以免干擾熔體的流動，使制品的韌性降低； 當制品中設置有多條加強筋時，為了避免因收縮不當制品中設置有多條加強筋

28、時，為了避免因收縮不均引起制品的破裂，加強筋應錯開布置均引起制品的破裂，加強筋應錯開布置； 在大面積塑件中，加強筋盡量不要設置在中央部位，在大面積塑件中，加強筋盡量不要設置在中央部位，如果使用中要求必須設置在中央時，應在筋所對如果使用中要求必須設置在中央時，應在筋所對應的外表面上設計楞溝，以掩飾可能產生的流紋應的外表面上設計楞溝，以掩飾可能產生的流紋和凹坑和凹坑支承面支承面 應采用凸起邊框或底腳做支承面。應采用凸起邊框或底腳做支承面。分型面分型面 分型面結構應盡量簡單，以便于模具設分型面結構應盡量簡單，以便于模具設計制計制 造；造； 分型面的位置應不影響制品外觀，盡量分型面的位置應不影響制品外

29、觀，盡量不設不設 在制品的平滑外表面和圓弧過渡處；在制品的平滑外表面和圓弧過渡處； 孔孔 通孔比盲孔容易加工；通孔比盲孔容易加工； 在結構上需要較深的盲孔時，可采用階在結構上需要較深的盲孔時，可采用階梯孔。梯孔。嵌件嵌件五、塑料在工業設計中的應用五、塑料在工業設計中的應用 1.工業設計中的常用塑料工業設計中的常用塑料 丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物（苯乙烯共聚物（ ABS ）：）： 性能：半透明、乳白色。性能：半透明、乳白色。 綜合性能較好，沖擊強度高，尺寸穩綜合性能較好，沖擊強度高，尺寸穩 定，易成型，耐熱、耐寒、耐腐蝕。定，易成型，耐熱、耐寒、耐腐蝕。 成形方法：注射、擠出、熱成

30、形等方法成成形方法：注射、擠出、熱成形等方法成 形，可進行機械加工。形，可進行機械加工。 用途：廣泛用于汽車、飛機和電視機、電冰用途：廣泛用于汽車、飛機和電視機、電冰 箱等家用電器的制造。箱等家用電器的制造。 聚丙烯（聚丙烯（PP）：）：性能：性能：1）耐熱性能良好。）耐熱性能良好。 其熔點為其熔點為164-170 ，可在水中煮沸，可在水中煮沸， 120 蒸氣消毒，能在蒸氣消毒，能在100溫度下長期使溫度下長期使 用不變形。用不變形。2）聚丙烯的機械性能中最特殊的性能是耐彎曲）聚丙烯的機械性能中最特殊的性能是耐彎曲 疲勞性。在疲勞性。在0 時可往復彎曲時可往復彎曲100萬次以上萬次以上 不損壞

31、。不損壞。3）耐腐蝕性能優良。）耐腐蝕性能優良。4）無毒無味，透明，機械強度好，尺寸穩定。）無毒無味，透明，機械強度好，尺寸穩定。5）密度低，價格低廉。）密度低，價格低廉。6）收縮率大，耐磨性差，易低溫脆化。）收縮率大，耐磨性差，易低溫脆化。用途：醫療器具、家用器具、玩具、儀器設備用途：醫療器具、家用器具、玩具、儀器設備 的管材、泵殼殼體、風扇罩、風扇葉片的管材、泵殼殼體、風扇罩、風扇葉片 等。等。聚乙烯（聚乙烯（PE） 乳白色，無味，有較好的耐寒性能，在乳白色，無味，有較好的耐寒性能，在60 下仍具有機械性能，在下仍具有機械性能，在70下仍有一定的柔下仍有一定的柔 軟性。軟性。 高壓聚乙烯（

32、低密度聚乙烯高壓聚乙烯（低密度聚乙烯LDPE）：）： 性能：外觀為半透明乳白色。密度低、質地性能：外觀為半透明乳白色。密度低、質地 柔軟、機械強度低、熔點較低。柔軟、機械強度低、熔點較低。 用途：適宜制造薄膜、日常用品等。用途：適宜制造薄膜、日常用品等。 使用溫度在使用溫度在80以下。以下。 中壓聚乙烯（中密度聚乙烯中壓聚乙烯（中密度聚乙烯MDPE）與）與低壓低壓 聚乙烯（高密度聚乙烯聚乙烯（高密度聚乙烯HDPE）：）： 性能：外觀為不透明的乳白色。密度高、性能：外觀為不透明的乳白色。密度高、強強 度大、熔點較高。度大、熔點較高。 用途：宜制成繩子、空心容器、及工業用途：宜制成繩子、空心容器、

33、及工業配件配件 等。等。 使用溫度在使用溫度在100以下以下聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC） 性能：性能： 1）無色或淡黃色，透明，無毒無味。）無色或淡黃色，透明，無毒無味。 2）力學性能好，尺寸穩定，耐熱、耐寒。）力學性能好，尺寸穩定，耐熱、耐寒。 3）易成型加工。）易成型加工。 用途：用途： 適于制作精度高、外形復雜的產品及透明薄適于制作精度高、外形復雜的產品及透明薄膜和各種板材、管材、型材等。膜和各種板材、管材、型材等。聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC） 耐寒、耐腐蝕，絕緣性能好，尺寸耐熱性能差。耐寒、耐腐蝕，絕緣性能好，尺寸耐熱性能差。 硬聚氯乙烯硬聚氯乙烯 成分：聚氯乙烯成分：聚氯乙烯3%左右的

34、穩定劑，有時左右的穩定劑，有時 加入少量加入少量的填充劑和增塑劑。的填充劑和增塑劑。性能：抗拉、抗壓、抗彎、抗沖擊。性能：抗拉、抗壓、抗彎、抗沖擊。 用途：用于制造機械零件、電氣絕緣用品、管道、板用途：用于制造機械零件、電氣絕緣用品、管道、板料、型材等。料、型材等。軟聚氯乙烯軟聚氯乙烯成分：聚氯乙烯成分：聚氯乙烯30% 80%的增塑劑。的增塑劑。性能：柔軟、彈性好、耐寒。性能：柔軟、彈性好、耐寒。 用途：制造電線絕緣層、人造革、日用品用途：制造電線絕緣層、人造革、日用品（如雨衣、涼鞋、臺布）等（如雨衣、涼鞋、臺布）等聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS） 優點：透明、無毒、無味，吸濕性低，優點：透明、無毒

35、、無味，吸濕性低，著色性能好，電絕緣性能和加工性能優良。著色性能好，電絕緣性能和加工性能優良。 缺點：性脆、沖擊強度低、易出現應力缺點：性脆、沖擊強度低、易出現應力開裂、耐熱性差。開裂、耐熱性差。 用途：用于電子電器工業、化學工業、用途：用于電子電器工業、化學工業、冷凍工業以及日用品的制造。冷凍工業以及日用品的制造。酚醛塑料（酚醛塑料（PF）性能：性能： 1）強度高、剛性大、耐磨、耐熱，絕緣性能）強度高、剛性大、耐磨、耐熱，絕緣性能 好，產品尺寸穩定；好，產品尺寸穩定； 2）易成形，成形收縮率小，不易出現裂紋；）易成形，成形收縮率小，不易出現裂紋； 3）合成工藝簡單，價格便宜。）合成工藝簡單，

36、價格便宜。用途：電器工業材料。用途：電器工業材料。 聚酰胺（尼龍聚酰胺（尼龍PA） 為白色或淺黃色半透明固體。為白色或淺黃色半透明固體。 性能：性能： 優點：尼龍具有很高的機械強度，熔點高，耐優點：尼龍具有很高的機械強度，熔點高，耐熱，耐腐蝕，耐磨損，具有較好自潤滑性、吸振熱，耐腐蝕，耐磨損，具有較好自潤滑性、吸振性和消音性；性和消音性； 缺點：吸濕性大，并因此影響尺寸穩定性和電缺點：吸濕性大，并因此影響尺寸穩定性和電 性能。性能。 用途：制造機械、化工和電器零件，如齒輪、用途：制造機械、化工和電器零件，如齒輪、軸承、風扇葉輪等。軸承、風扇葉輪等。脲醛塑料（脲醛塑料（UF）：尿素與甲醛進行縮合

37、后，）：尿素與甲醛進行縮合后， 再加入填料、潤滑劑、顏料等經成形加工得再加入填料、潤滑劑、顏料等經成形加工得 到的熱固性塑料。到的熱固性塑料。 性能：無色、無味，易著色、質地堅硬、絕性能：無色、無味，易著色、質地堅硬、絕 緣性能好，耐電弧性能好。緣性能好，耐電弧性能好。 用途：日用品，汽車、摩托中的點火零件。用途：日用品，汽車、摩托中的點火零件。三聚氰胺甲醛塑料（三聚氰胺甲醛塑料（MF）：由三聚氰胺和甲）：由三聚氰胺和甲 醛聚縮而成的熱固性塑料。醛聚縮而成的熱固性塑料。 制作碗、盤、碟等高級餐具。制作碗、盤、碟等高級餐具。聚甲基丙烯酸甲酯塑料（聚甲基丙烯酸甲酯塑料（PMMA，有機，有機玻璃）玻

38、璃） 甲基丙烯酸甲酯單體經聚合反應合成的線型高分子化甲基丙烯酸甲酯單體經聚合反應合成的線型高分子化合物。合物。 制作光學工業透鏡、易用導光管、隱形眼鏡等。制作光學工業透鏡、易用導光管、隱形眼鏡等。第三章 有機高分子材料及其成形62纖維纖維的通用成型工藝的通用成型工藝纖維是一種分子鏈高度取向的高分子材料。一般，纖維是一種分子鏈高度取向的高分子材料。一般，纖維的成型過程大致如下：纖維的成型過程大致如下：熔融紡絲成型熔融紡絲成型63第三章 有機高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：熔融塑料在旋轉螺桿的熔融塑料在旋轉螺桿的擠壓下進入噴絲頭，塑擠壓下進入噴絲頭，塑料經過小孔成絲狀噴出料經過小孔成

39、絲狀噴出并迅速冷凝成絲。并迅速冷凝成絲。第三章 有機高分子材料及其成形64橡膠的通用成型工藝橡膠的通用成型工藝盡管橡膠也可以用擠出、注射等工藝成型，但大多盡管橡膠也可以用擠出、注射等工藝成型，但大多數橡膠制品還是按以下流程加工成型的：數橡膠制品還是按以下流程加工成型的：加工方法的適應性加工方法的適應性第三章 有機高分子材料及其成形652.塑料應用實例塑料應用實例硅樹脂燈（硅樹脂）：意大利設計師硅樹脂燈（硅樹脂）：意大利設計師 LucaNichetto 由由LucaNichetto設計的硅樹脂燈由硅樹脂設計的硅樹脂燈由硅樹脂制成，質地柔軟，可做臺燈使用，也可懸制成，質地柔軟，可做臺燈使用，也可懸掛，而且可以保證敲擊和掉到地上不會摔掛，而且可以保證敲擊和掉到地上不會摔碎。碎。 材料的力學性能和化學性能穩定，沒有材料的力學性能和化學性能穩定，沒有放射性，使用安全環保。放射性，使用安全環保。陳列架（聚丙烯）：美國設計師陳列架（聚丙烯）：美國設計師Sean Yoo 這個由美國設計師這個由美國設計師Sean YooSean Yoo設計的不規則的設計的不規則的隔架，跳脫一般傳統矩方格子，不論是放書或是隔架，跳脫一般