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在产品设计中,要达到合理运用塑料材料的目的,除了要掌握各种塑料的特性、按照正确的选材方法合理选材外,还要熟练掌握塑料的工艺,只有这样才能按照产品的功能要求合理的进行塑料构成类的产品设计。对于工业设计师来说,必须较全面地认识各种塑料的性质,懂得如何将造型设计的细节与成型、加工过程整体规划,最终才能获得满意的产品。
一、塑料的成型工艺塑料的成型是将原材料制成具有一定形状制品的工艺过程。塑料的成型工艺有多种,着重介绍注射成型、挤出成型、压制成型、压延成型、吹塑成型、热成型、手糊成型、传递模塑成型、浇铸成型、缠绕成型、喷射成型、醮涂成型、片状模塑料成型、拉拔成型、发泡成型等。(一)注射成型注射成型又称注塑成型,是热塑性塑料的主要成型方法之一,也适应部分热固性塑料的成型。其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里,原料经加热熔化呈流动状态,在注射机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,在模具型腔内硬化定型。如图653为注射成型原理图。
图653注射成型原理图(引自杰姆斯伽略特著常初芳译设计与技术北京:科学出版社,2004)注射成型的模具具有一个型腔,其形状与需要加工成型的零件形状相反。熔融的塑料通过模具中心的浇注口进入,填充模具,溶液在模具内部形成了中空的形状。注射成型的模具有冷流道二板模具、冷流道三板模具、热流道模具几种。注射成型工艺的优点有:能一次成型外形复杂、尺寸精确的塑料制件;可利用一套模具,成批地制得规格、形状、性能完全相同的产品;生产性能好、成型周期短、可实现自动化或半自动化作业;原材料损耗小、操作方便、成型的同时产品可取得着色鲜艳的外表等。
f在产品设计中,注塑成型工艺被广泛应用。在工业产品中,注射成型的制品有:厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器),电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等),玩具与游戏,汽车工业的各种产品,其它许多产品的零件等。
目前,为了适应多种成型需要,开发了反应注射成型、气体辅助注射成型、流动注射成型、结构发泡注射成型、排气注射成型、共注射成型等工艺。
(二)挤出成型挤出成型又称挤塑成型,主要适合热塑性塑料的成型,也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆,将被加热熔融的热塑性原料,从具有所需截面形状的机头挤出,然后由定型器定型,再通过冷却器使其冷硬固化,成为所r
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