滾塑模具成形缺陷與工藝探討

1、<p>　　滾塑模具成形缺陷與工藝探討</p><p>　　[摘 要]滾塑技術(shù)又叫做滾塑成型技術(shù)或者旋轉(zhuǎn)成型技術(shù)，它是塑料模具成型的一種方法。這種塑料模具成形方法被廣泛應(yīng)用，在操作時(shí)先把塑料原料放入模具內(nèi)，然后將其加熱并使模具沿兩垂直軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在熱效能和離心力的共同作用下，模內(nèi)的塑料原料會(huì)逐漸熔化，并且均勻地涂粘于模具內(nèi)腔的表面之上，旋轉(zhuǎn)成型后再經(jīng)過(guò)冷卻使之定型，進(jìn)而制成模具成品。本文介紹了塑料模具及

2、其主要類別，分析了模具成形缺陷及其原因，并且從表面熱處理和化學(xué)熱處理等方面探討了有關(guān)技術(shù)工藝。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]塑料模具 成形缺陷 表面強(qiáng)化 技術(shù)工藝 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TG306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）27-0315-01 </p><p><b>　　引言 </b></

3、p><p>　　我國(guó)的塑料模具制造技術(shù)近年來(lái)取得了很大的發(fā)展成就，但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)相比仍然存在著較大的差距。塑料模具制造工序比較復(fù)雜，是一項(xiàng)技術(shù)難度比較高的工藝。而隨著社會(huì)的發(fā)展，應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)塑料模具的要求也變得提高。塑料模具表面強(qiáng)化技術(shù)是提升模具性能的重要途徑，通過(guò)采取表面強(qiáng)化技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)模具成形缺陷，對(duì)于提高模具的使用性能非常有效。 </p><p>　　一、塑料模具的性能要求

4、及其失效形式 </p><p>　　塑料模具是和塑料成型機(jī)配套的塑造塑料制品形狀的工具，.根據(jù)塑料模具不同的成型方法，可以將塑料模具劃分為吸塑成型模具、擠出成型模具、注射成型模具和高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具等不同類別。 </p><p>　　1.塑料模具的材料性能要求 </p><p>　　塑料模具通常需要在150至200攝氏度中進(jìn)行工作，在工作中除了要承受溫度的作用外

5、，還要受到一定的重力和壓力的影響。根據(jù)塑料成型模具的加工方法，我們可以將模具用鋼的性能要求進(jìn)行一個(gè)大致的歸納，主要有以下四個(gè)方面的要求。一是要具有足夠的耐磨性能，模具表面必須達(dá)到一定的硬度要求，通常要求在50至60HRC之下，模具經(jīng)過(guò)熱處理之后，其表面必須具有足夠的硬度，因?yàn)槟＞咴诠ぷ鬟^(guò)程中會(huì)受到填充料的重壓力，同時(shí)也會(huì)受到一定力度的摩擦，這就要求塑料模具必須以足夠的硬度來(lái)保持形狀的穩(wěn)定不變，其足夠的硬度也會(huì)使模具的使用壽命更長(zhǎng)。塑料模

6、具原料中的鋼材化學(xué)成分直接影響著模具的耐磨性，因此，在提高模具的硬度后，其耐磨性也會(huì)相應(yīng)提高。二是要具有優(yōu)良的切削加工性能，很多塑料模具需要進(jìn)行切削加工作業(yè)，為了使切削刀具的使用壽命更長(zhǎng)，使它的切削性能進(jìn)一步提高，就需要保證塑料模具的鋼硬度。三是要具有良好的拋光性，因?yàn)閽伖庑灾苯記Q定著塑料制品的品質(zhì)，要想制造出高品質(zhì)的塑料制品，就必須保證模具型腔表面的光滑度，因此必須對(duì)型腔進(jìn)行拋光，從而降低其表面的粗糙程度，而且選用的鋼材必須保證雜質(zhì)的

7、含量少，其內(nèi)部組織均勻細(xì)膩，這樣才能保障</p><p>　　2. 塑料模具的失效形式 </p><p>　　一是型腔表面會(huì)出現(xiàn)一定程度的磨損，在模腔內(nèi)，塑料熔體在流動(dòng)時(shí)，必然會(huì)對(duì)型腔產(chǎn)生一定的壓力和摩擦力，而凝固之后的塑料制品從模具中脫出來(lái)時(shí)，對(duì)模具的腔面會(huì)產(chǎn)生摩擦力，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用后，必然會(huì)對(duì)腔面造成一定程度的磨損。另外，腔面磨損還與工作中的溫度、壓力、潤(rùn)滑度等其他因素有關(guān)。塑料模具所

8、使用的材料如果與熱處理不符，就會(huì)降低模具腔面的硬度，導(dǎo)致模具的耐磨性不夠，而固態(tài)物料對(duì)腔面的磨損更加嚴(yán)重。另外，在加工塑料時(shí)，往往釋放出氯和氟等化學(xué)成分，這些成分會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕性，對(duì)模具腔面造成侵蝕。如果腔面的防護(hù)層被破壞后，將會(huì)使腐蝕更加嚴(yán)重。二是會(huì)出現(xiàn)塑性變形失效的問(wèn)題，模具腔面受到一定程度的熱力和壓力后，會(huì)使塑料變形。如果使用不當(dāng)，進(jìn)行超負(fù)荷作業(yè)時(shí)，容易產(chǎn)生變形。模具材料的強(qiáng)度如果不夠時(shí)，也會(huì)降低模具對(duì)變形的抗御力。模具腔面的硬

9、化層也非常重要，如果硬化層太薄的話，其對(duì)變形的抗御力必然不高。三是會(huì)出現(xiàn)斷裂問(wèn)題，主要是由于溫差和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力造成的。 </p><p>　　二、塑料模具的強(qiáng)化技術(shù) </p><p>　　1.模具表面熱處理技術(shù) </p><p>　?。?）表面淬火技術(shù)。該技術(shù)是通過(guò)對(duì)塑料表面進(jìn)行熱處理而改變表面的組織性能的技術(shù)。表面淬火技術(shù)包括火焰加熱淬火、感應(yīng)加熱淬火、電阻加熱

10、淬火、激光加熱淬火等幾種方式，主要是通過(guò)對(duì)模具的表面進(jìn)行急速加熱，然后再進(jìn)行急速冷卻，從而增加模具表面的硬度。模具表面還容易出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，對(duì)此可以通過(guò)局部淬火方式，來(lái)解決分型面和型腔周圍的塌陷導(dǎo)致的溢料問(wèn)題。（2）化學(xué)熱處理技術(shù)。該技術(shù)是將模具放在活性介質(zhì)中，使幾種元素逐漸滲入到模具的表面中，進(jìn)而改變模具表面的化學(xué)成分，其性能也會(huì)隨之出現(xiàn)變化?；瘜W(xué)熱處理有幾種不同的形式，包括滲氮、滲碳、滲硫、滲硼、滲釩、滲硌等方式。滲碳處理方式主要用在

11、低碳鋼、電工鐵、碳合金鋼內(nèi)腔的模具處理上，通過(guò)采取相應(yīng)的滲透方式，在模具的表面就會(huì)形成滲碳層，此時(shí)如果進(jìn)行淬火處理，就能強(qiáng)化含炭層的硬度。滲氮處理相比于滲碳處理的優(yōu)點(diǎn)在于，模具滲氮處理一般是在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行的。其處理的方式和滲碳處理一樣，也包括固體，氣體，液體，等離子體等幾種處理方式。塑料模具經(jīng)過(guò)滲氮處理，其表面的硬度會(huì)得到顯著的提高，并且其耐磨性和抗腐蝕性也能得到顯著的提升，并且會(huì)獲得一定的熱硬性。由于滲氮處理的處理</p

12、><p>　　2.電鍍和化學(xué)鍍處理技術(shù) </p><p>　　電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過(guò)程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。電鍍一般分為金屬電鍍和復(fù)合電鍍兩種處理方式，其具有處理溫度低，塑料模具不易發(fā)生變形等優(yōu)

13、點(diǎn)。工業(yè)上常用的有鍍鉻等形式?；瘜W(xué)鍍也稱無(wú)電解鍍，是在無(wú)外加電流的情況下借助合適的還原劑，使鍍液中金屬離子還原成金屬，并沉積到零件表面的鍍覆方法。化學(xué)鍍技術(shù)是在金屬的催化作用下，通過(guò)可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過(guò)程。與電鍍相比，化學(xué)鍍技術(shù)具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源設(shè)備、能在非導(dǎo)體上沉積和具有某些特殊性能等特點(diǎn)。化學(xué)鍍是一種新型的金屬表面處理技術(shù)，該技術(shù)以其工藝簡(jiǎn)便、節(jié)能、環(huán)保日益受到人們的關(guān)注?；瘜W(xué)鍍使用范圍很廣，鍍金層均

14、勻、裝飾性好。在防護(hù)性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性能等特殊功能。 </p><p><b>　　3.氣相沉積技術(shù) </b></p><p>　　氣相沉積技術(shù)是利用氣相中發(fā)生的物理、化學(xué)過(guò)程，在工件表面形成功能性或裝飾性的金屬、非金屬或化合物涂層。氣相沉積技術(shù)按照成膜機(jī)理，可分為化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積和等離子體

15、氣相沉積。經(jīng)過(guò)氣相沉積技術(shù)處理過(guò)的塑料模具具有很高的抗磨性，抗氧化性和耐腐蝕性，模具的使用壽命會(huì)得到顯著提高。 </p><p><b>　　三、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　隨著塑料材料在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)于塑料模具的性能提出了越來(lái)越高的要求。塑料模具的表面強(qiáng)化技術(shù)可以顯著的改善塑料模具的性能，提高其使用壽命，需要得到重點(diǎn)的關(guān)注和研究。</p>