材料成形装备及自动化--教学课件-第5章.pptx

材料成形装备及自动化 第五章 （5.1-5.2） 华中科技大学材料科学与工程学院School of Material Science and Technology ， HUST精品课程EAMP第5章材料成形装备及自动化 高分子材料成形设备及自动化本章主要内容 ? 5.1 概论 ? 5.2 ? 5.3精 品 课 程塑料注射机数字塑料注射机 华中科技大学材料科学与工程学院EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1概论 通常定义：分子量大于104，即分子量超过1万的分子叫高分子。 对于那些多次重复单元连接成的物质常常叫高分子，也有称聚合物、聚合体、高聚物等。有时也称高分子材料。 高分子材料也称聚合物材料，是以高分子化合物为基体组分的材料。华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1概论 高分子材料加工是将其加入各种添加剂、助剂或改性材料，在加工过程中能够形成流动的成形材料。高分子材料经过成形加工，可以制成具有特定形状又具有一定使用价值的制品。华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1概论? 聚合物包括塑料、橡胶和合成纤维等。? 聚合物加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或 改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。? 要实现这种转变，就要采用适当的方法。研究这些方法及 所获得的产品质量与各种因素(材料的流动和形变行为、 各种加工条件参数及设备结构等)的关系，是聚合物加工 技术的基本任务。它对推广和开发聚合物的应用有十分重 要的意义。华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1概论?目前，各种聚合物(塑料、橡胶和合成纤维等)的产量已超过六千万吨，应用已遍及国民经济各部门，特别是近20年来军事及尖端技术对具有各种不同性能聚合物材料的迫切需要促使聚合物合成和加工的技术有了更快的发展，聚合物成型与加工已经成为一种独立的专门工程技术。?从60年代以来，由于加工技术理论的研究、加工设备设计和加工过程自动控制等方面部取得了很大的进展，产品质量和生产效率大大提高，产品适应范围扩大，原材料和产品成本降低，聚合物加工工业更进入了一个高速度发展的时期。华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1.1高分子材料的加工性能 具有一些特有的加工性质如： 1、可模塑性 (Mouldability) 2、可挤压性 (Extrudability) 3、可纺性 (Spinnability) 4、可延性 (Stretchability)这些加工性质为聚合物材料提供了适于各种加工技术的可能性，这也是聚合物能得到广泛应用的重要原因华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1.1 高分子材料的加工性能1、可模塑性 即： 材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。? 具有可模塑性的材料可通过注射、模压和挤出等成型方法制成各种形? 状的模塑制品。? 可模塑性主要取决于材料的流变性、热性质和其它物理力学性质等，? 热固性聚合物还与聚合物的化学反应性有关。?????实验表明，过高的温度，熔体的流动性大，易于成型，但会引起分解，制品收缩率大；温度过低时熔体粘度大，流动困难，成型性差。适当增加压力，通常能改善聚合物的流动性，但过高的压力将引起溢料和增大制品内应力；压力过低时则造成缺料。所以必须选择适当的温度和压力使成型达到模塑的最佳区域。华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1.1 高分子材料的加工性能2、可挤压性? 即：聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。? 通常条件下聚合物在固体状态不能通过挤压而成型，只有当聚? 合物处于粘流态时才能通过挤压获得宏观而有用的形变。? 挤压过程中，聚合物熔体主要受到剪切作用，故可挤压性主要? 取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度。大多数聚合物熔体的粘度? 随剪切力或剪切速率增大而降低。? 材料的挤压性质还与加工设备的结构有关。挤压过程聚合物熔? 体的流动速率随压力增大而增加，通过流动速率的测量可以决? 定加工时所需的压力和设备的几何尺寸。华中科技大学材料科学与工程学院精 品 课 程EAMP第5章材料成形装备及自动化高分子材料成形设备及自动化5.1.1 高分子材料的加工性能3、可纺性? 即：聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。? 主要取决于材料的流变性质，熔体粘度、熔体强度以及熔体的热稳定? 性和化