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壓製成型法

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壓製成型方法亦稱模壓成型,主要用於熱固性塑料的成型。酚醛塑料和氨基塑料製品大多是用壓制方法製造的。少數熔融粘度極高、流動性極差的熱塑性塑料如聚四氟乙烯,也是採用壓制的方法成型的。[1]

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簡介

壓制是粉末冶金的主要工序之一,它的目的是製造具有一定尺寸和形狀的半成品(這些尺寸和形狀是製得成品所必需的),同時也要考慮到下面工序(燒結、整型等)可能引起的變形。經過壓制後得到的壓型強度應足以使其經受住燒結前的各中間工序而不致損壞。

壓制工藝

壓製法,這種方法多數用於壓制熱固性塑料,如酚醛塑料、氨基塑料和棉纖維塑料。壓制熱塑性塑料,在每次壓制後,必須將熱的壓模冷卻到內部塑料完全凝固為止,因此在一定程度上延長了壓制周期,降低了生產率,除非在大型或複雜製品使用外,一般很少採用。

壓制壓力

粉末體在壓模中於壓力下成形,壓制壓力是模具設計與選擇壓機的重要參數。 使用鋼製模具壓制時,施加於粉末體上的壓力主要消耗於兩個方面: (1)靜壓力一當壓坯內各處的壓力和密度均勻分布,並且不考慮粉末與模壁之間的摩擦阻力和模具變形阻力時,僅僅為了克服粉末體對壓制的阻力F1也就是粉末體本身變形和緻密所需要的力; (2)外摩擦力一用來克服粉末與模壁之間的摩擦所消耗的力F2。 模壓過程的總壓制壓力F0為:

總壓制壓力F0與壓坯的關係為:

式中:p——單位壓制壓力(即壓制壓強)(MPa);S——壓坯受壓的橫截面積(cm)。 單位壓制壓力與壓坯密度的關係,反映了壓制過程中粉末體變形和緻密的規律。在忽略粉末與模壁之間摩擦的影響時,對於確定的粉末,單位壓制壓力只取決於壓坯的密度要求。不同種類的粉末,其單位壓力與壓坯密度的對應關係亦不同。 對於生產中常見的鐵基和青銅基的壓坯,其單位壓制壓力p與壓坯密度γ呈下列關係:

式中:γ——壓坯密度(g/cm3);a——取決於粉末種類的常數;b——當壓制壓力為100MPa時的壓坯密度值。 在實際生產中,一般說來,硬質合金的單位壓制壓力為100~300MPa,銅基材料的單位壓制壓力為200~500MPa,鐵基材料的單位壓制壓力為400~700MPa,不鏽鋼材料的單位壓制壓力為700~800MPa。 在壓制和脫模過程中壓坯除了受到正壓力之外,還受到側壓力、摩擦力、彈性內應力、脫模壓力等的作用。

缺點

壓製法應用很普遍,有許多優點,但也有如下缺點: ①製品的硬化速度此用壓鑄法壓制進行得慢,在壓模內持續熱壓時間也較長。 ②在制品中不可能安放某些形狀的金屬嵌鑲件,如:與壓制方向平行壓入製品的嵌鑲件(自製品兩端伸出的),否則,塑料將會擠入壓模與嵌鑲間的縫隙內,結果嵌鑲件被擠壞而製品亦成為廢品。 ③壓制帶有深孔(不通)的製品是此較困難的,若孔的深度與直徑之此大於3~3.5倍時,這些成型孔的型杆在壓制過程中不可避免的會折彎。 ④壁厚不同的製品,製品出模後由於體內溫度不同,將產生內應力,故易變形。 ⑤在不可能進行放氣的情況下,壓制過程所分溢出來的氣體不能排出,因而損害了製件外形的美觀與質量

參考文獻