常见的塑料制造工艺有哪些？

塑料制品在日常生活中随处可见，不同的塑料制品是通过不同的加工工艺制成的。塑料加工是将塑料制成半成品或具有实用价值的产品的过程。这通常包括塑料的初级加工和二级加工。

塑料材料的基本知识：

塑料原料在室温下是固体或弹性体，原料在加工过程中被加热，使其成为流体、熔融液体。塑料根据其加工特点可分为"热塑性塑料"和"热固性塑料"。

"热塑性塑料"可以被多次加热和塑形，并且可以回收。它们的流动性像粘液，具有缓慢的熔化状态。常用的热塑性塑料有PE、PP、PVC、ABS等。热固性塑料在加热和冷却后会永久固化。分子链形成化学键，成为一个稳定的结构，所以即使再次加热，也不能达到熔融的液体状态。环氧树脂和橡胶是热固性塑料的例子。

以下是一些常见的塑料加工工艺类型和细节：

塑料铸造（滴塑成型，凝塑成型，旋转成型）

吹塑

塑料挤出

塑料热成型（压缩成型、真空成型）

塑料注射成型

塑料焊接（摩擦焊接，激光焊接）

塑料发泡

塑料铸造：

金属不是唯一可以铸造的材料，塑料也可以铸造。通过将液态塑料材料倒入模具，让其在室温或低温下固化，然后取出成品，就能生产出表面光滑的物体。这个过程通常被称为铸造。经常使用的材料是丙烯酸、酚醛树脂、聚酯和环氧树脂。它们经常被用来制作中空产品、板材等，所使用的塑料工艺包括浸塑、泥浆成型和旋转成型。

(1)滴塑成型

将高温模具浸泡在熔化的塑料液体中，然后慢慢取出，烘干，最后将成品从模具中剥离。从塑料中取出模具的速度需要控制。速度越慢，塑料层越厚。这种工艺具有成本优势，可以小批量生产。它通常用于生产中空物体，如气球、塑料手套、手工工具手柄和医疗设备。

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(2)凝塑成型

将熔化的塑料液体倒入高温模具，制成中空产品。在塑料在模具的内表面形成一层后，多余的材料被倒出。塑料凝固后，可以打开模具取出零件。塑料在模具中停留的时间越长，外壳就越厚。这是一个相对高自由度的工艺，可以生产出更复杂的形状并获得良好的外观细节。汽车内饰通常由PVC和TPU制成，这通常用于表面，如仪表板和门把手上。

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(3)旋转成型

将一定量的塑料熔化液放入加热的两片式封闭模具中，然后旋转模具，使材料均匀地分布在模具壁上。凝固后，可以打开模具取出成品。在这个过程中，使用空气或水来冷却成品。成品必须具有中空结构，由于旋转的原因，成品会有一个柔软的曲线。在开始时，塑料液体的数量决定了壁厚。它经常被用来制作轴向对称的圆形物体，如陶器花盆、儿童游乐设备、照明设备、水塔设备等。

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吹塑成型

吹塑也被称为中空成型。机器的中间覆盖着一个吹塑装置。塑料原料被加热并通过一个模具，该模具将把塑料挤压成中空管条。当两个模具关闭时，它们将切断剩余的材料，然后将空气吹入模具。这时，塑料会像吹气球一样充满整个模具内壁，最后，冷却后取出成品。使用的材料有ABS、LDPE、HDPE、PP、PC、PS等，产品多为各种瓶罐，以及用于汽车和医疗的充液部件。

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塑料挤出

挤压成型包括加热和软化热塑性材料，然后将其挤压到成型模具中进行成型。塑料将形成与模具一致的横截面。长的部分被挤出后，它被冷却，然后根据需要，被切割成所需的长度。挤压成型设备成本低，应用广泛。大多数采用自动化生产，主要用于生产管材、板材、棒材、薄膜、水管、零件、塑料板、塑料带、电缆等。

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塑料热成型

热成型是将厚度均匀的材料放在模具中，加热使材料软化，用材料覆盖在模具表面，然后在外力的作用下冷却后进行挤压。在冷却阶段后，它就会凝固，得到成品。热成型可以细分为热压成型（压缩成型）和真空成型。其区别在于施加压力的方式不同。

(1)压缩成型

压缩成型是一种方法，将塑料颗粒材料放在加热的模具上，在相同的高温下，通过第二个模具的下压而成型。它也被称为热压缩成型。成品的壁厚取决于模具之间的间隙。当模具分离时，成品将被顶针推出。因为在这个过程中没有浇注口和流道系统，所以原材料不可能丢失。可以成型的塑料材料包括PF、MF、UF和EP。后期加工可以去除不必要的多余材料。压缩成型通常用于制造热固性塑料制品和玻璃纤维增强材料的塑料制品。它特别适用于形状简单、没有内倒角的物体，以及较厚的部件，如重型部件、插座、杯和板等。

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(2)真空成型

真空成型也可称为真空热成型。塑料片被均匀加热软化后，机器将塑料片与模具接触，并将空气抽出，形成真空状态，使塑料片紧紧地覆盖在模具上进行成型。成品被允许在模具上冷却下来。由于真空成型是一种低压工艺，对模具材料的限制很少。真空成型技术适用于打样和大规模生产。木材和石膏可以少量使用，而环氧树脂或耐磨铝可以用作大规模生产的模具。所有形式的热塑性塑料板都可以使用，最常见的是PS、ABS、丙烯酸和PC。它们通常用于烘焙用具、浴缸、包装材料、家具、汽车内饰等应用。

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塑料注射成型

在塑料注射成型中，颗粒状的原材料被送入机器，在那里被加热，熔化的塑料被高温高压地注射到不锈钢模具中。然后温度降低，用顶针将成品顶出。可以使用的材料和应用范围很广，因为钢制模具可以生产复杂、高精度和多样化的成品。开模的相对成本很高，所以通常要增加产量来分担模具成本。塑料注射成型可以生产广泛的物品，包括日用品、汽车零部件、医疗设备、电子产品、婴儿玩具等等。

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塑料焊接

焊接是利用热量融化热塑性塑料来连接塑料物体的过程。其方法分为接触和非接触；接触型焊接包括振动摩擦焊接，非接触型包括超声波、激光、红外线、气体对流焊接等。

(1)摩擦焊接

在设定的压力、振动幅度和频率下，两个塑料物体迅速相互摩擦，产生热量。塑料在接缝处变为熔融状态，两个表面被夹住，形成接缝。这种工艺适用于热塑性材料和半结晶性树脂，如HDPE、PP和TPO。常见的应用是汽车进气歧管、仪表板、汽车灯和其他航空应用。通常情况下，熔融塑料会从接头处流出来，产生闪光，但这种工艺不需要高成本的模具，就能达到良好的气密性。

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(2)激光焊接

激光焊接是采用两个物体必须叠加的方式。上层可以被激光光穿透。激光将穿透上层并照亮吸收激光的下层。下层表面熔化并将热量传导给上层物体。夹子用于调节物体之间的紧密度，类似的塑料具有高度的连接稳定性。

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塑料发泡

发泡成型与其他成型的区别在于，在发泡成型中，材料在倒入模具之前需要进行膨胀。大多数热塑性塑料和热固性塑料，如PUR、EPS、PVC、EPE、EPP都可以加工成发泡材料。球形原料将使用戊烷和热蒸汽热膨胀至其原始尺寸的40倍。该材料被放置约12小时，然后在注塑模具或注塑机中加热，颗粒在高温下融合并成型。泡沫材料可以大大降低成品的重量。它对物理缓冲、热绝缘、电绝缘和吸音都有好处。它可以大规模生产和加工成各种尺寸和形式，如水果包装、冲浪板、自行车头盔、汽车内饰等。

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