浅析 塑料模具加工工艺发展趋势
杨金生
摘要：塑料产品自问世以来在人们日常生活和工作中占据了重要比例，并给工作和生活带来了巨大便利，存在于生活的方方面面。塑料成型加工是塑料生产中的关键步骤，本文在此针对塑料成型加工技术进行分析，简述塑料成型加工内容，列举几种常见的塑料成型加工技术工艺，最后阐述了今后塑料成型加工技术发展动向，希望能给行业期待一定借鉴作用。
关键词：塑料；成型加工；特点；工艺；发展动向
塑料制品存在于日常生活的方方面面，在各个行业领域中的需求量都较大，塑料成型技术工艺是影响塑料制品的主要步骤。不同塑料制品由于配方不同、原料不同和加工工艺不同，其最终产生形式、使用性能及投入成本等也有一定差异。塑料成型加工作为塑料生产中的关键一环，国家政府及相关部门十分重视塑料成型加工流程实施的监督，并加强对塑料成型加工研究的投入，旨在推动塑料成型加工业的更好进步。
一、塑料成型加工简述
塑料制品加工流程主要有五个步骤，分别为材料选择、配方设计、混合炼制、造粒及成型。塑料制品组成成分存在一定差异，据此可以将塑料分为热塑性塑料和热塑性塑料两种，不同分类塑料工艺制作过程存在较大差异。而在进行塑料成型加工过程中，塑料原材料、塑料制成工艺、塑料成型技术选择都会对最终塑料制品质量产生重要影响。不同温度或不同外力影响下，塑料高分子链为了适应外界变化，会从原本的形状转变为另外形态，然而塑料高分子链的这种变化并非是在短时间内发生的，而是随着时间慢慢发生变化。塑料制品成型加工所使用的原料和辅助料为合成树脂和其他一些助剂，其中合成树脂是主要构成原料，其主要作用为黏合，通常在塑料制品中所占比例最低为30%，最高可达到100%，是影响塑料制品基本性能的主要因素[1]。而助剂则是为了让塑料制品具有某些特性而添加的特殊成分，一般情况下助剂不会对塑料制品的基本性能产生影响。
二、塑料成型加工工艺
（一）注射成型
注射成型又可以叫做注塑，是将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或者螺杆作用下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经过一定时间的保压、冷却定型后，可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。注射成型在所有类别塑料制造工艺中均可使用，尤其适合用在一些流动性较好的热固性塑料成型制作当中。注射成型常使用的机器设备类别也有一定差异，常见的几种根据外形特点主要有立式、角式、转盘式和卧式等。根据注射成型设备塑化形式不同，又可以将设备大致分为螺杆式和栓塞式两类。
注射成型工艺流程可分为成准备阶段、注射阶段、塑化阶段和后期处理阶段[2]。准备阶段是确保整个注射成型过程顺利进行的基础保障，也是影响整个塑料成型质量的关键阶段。注射过程则是塑料由粉状或颗粒状物质转化为塑料制品的过程。塑化阶段及后期处理阶段则是利用脱模机将塑料中的内部应力消除的过程，其目的是为了提高塑料性能，并提高塑料稳定性。塑料注射成型技术进行的必要条件主要有三项，首先是要保障控制机筒、模具和喷嘴在适当温度环境；其次是要确保注射成型进行中塑化压力及注射压力保持在合适水平；三是要掌握好成型周期，完成一次注射成型过程所需要的时问称为成型周期或总周期。
（二）压塑成型
压塑成型是利用将塑料原料加入到相应的压塑模型中，然后利用模具型腔的加热和受压作用，让塑料原料熔化，进而充满整个模具型腔，并在型腔中产生交叉反应，进而固化，最终得到需要的塑料成型。压塑成型技术工艺包括有加料、闭模、排气、固化、脱模和模具清理等步骤，而对整个成型技术工艺产生重要影响的几个条件分别为压力、受压时间和模具温度。在压塑成型过程中，如需要制品嵌件被封入模具时，应在加料之前放置好对应嵌件。对于压塑成型技术工艺实施过程中所使用的主要设备是压机和模具，压机的功效是对利用模具对塑料原料施压，压机参数常见的为公称吨位、压板尺寸、工作行程和柱塞直径，压机参数能够对最终生产的塑料制品高度、厚度以及大小面积产生直接影响，并直接决定其最大压力。
（三）挤出成型
挤出成型是利用螺旋杆将装入料斗的颗粒状物料推入料筒中，在加热器外热作用以及螺杆在挤压摩擦或搅拌过程中产生的热力作用下，在螺旋轴前进方向上，物料由于热力作用而出现熔化，表现出流动性状态，然后逐渐被挤压至机头，完成挤出成型。挤出成型是当前我国塑料成型制作中运用较为普遍的工艺技术，成型设备机械包括主机和辅助机械两部分。主机是器械设备的核心所在，主机设备运行质量会对整个塑料成型质量产生主要影响，而辅助设备主要是其他配备装置[3]。
塑料挤出成型技术主要有四个要点：首先是挤出成型温度控制，温度能够直接对塑化效果和质量产生重要影响；其次是挤出螺杆速度，能够对挤出塑料制品尺寸大小和形状产生影响；最后是机头挤出压力，挤出压力的增大，可以为产品质地实密提供保障，但会在一定程度上降低产品产量；最后是牵引速度，要求牵引制品过程中保持牵引速度匀速、稳定，且需要保证牵引速度和主机挤出速度保持一致。
（四）其他成型
其他几种常见的塑料成型技术工艺还包括有压注成型、吹塑成型及真空成型等几种[4]。压注成型是将热固性塑料原料放置到模型中，并让其受热后熔化，利用栓塞产生的压力，将熔化后的材料压注到对应型腔中，然后在型腔中持续进行加热加压，最终得到需要的成型塑料制品；真空成型则主要是利用加热器，对热塑性塑料材料进行加热，并将其固定在相应模具上，然后再将模具和塑料片之间的空气抽空，让塑料片材料能够与模具紧密贴合在一起，最终实现塑料成型。
三、塑料成型加工技术发展动向
当前，我国塑料成型加工技术与上个世纪相比已经取得了巨大进步，未来塑料成型加工主要发展动向可概述为以下四方面：一是精密化发展。采用高晶化、分子定向等成型加工方法，诸如要求超微指令的激光唱盘、计算机光盘、光导纤维、塑料手表齿轮等；二是高性能化发展。所谓高性能化，即为在原有性能基础上进一步对新性能进行开发利用，且在高性能发展过程中尽可能做到降低成本、简化程序、节省原料等；三是优质化发展。优质化的发展主要将现阶段一些技术融合汇通在一起，即将不同塑料成型加工技术进行交叉使用。比如说当前使用较为广泛的几种塑料成型技术：注射成型、挤出成型，将两项技术进行融合，得到的成型塑料可以同时包含有两种成型技术生产所具备的优点；四是纳米化发展。在分散的纳米尺寸效应影响下，大的比表面积和强的界面结合，纳米塑料具有一般工程塑料没有的优异性能。包括有高强度、高耐热性，可以实现无机物刚性、稳定性和热稳定性与高分子材料韧性、介电性融合在一起。另外高阻隔性和白熄灭性也可以通过控制纳米捅层取向来实现。
四、结束语
总而言之，塑料制品在社会中各个方面都发挥其不同性能，为了进一步提高塑料制品性能，更好控制生产成本，科研部门还应重视研究工作，用精湛的技术提高塑料制品绿色化程度，降低塑料制品对生态环境的污染，努力实现以塑代木、以塑代钢，为国家社会经济可持续发展提供保障。
参考文献：
[1]朱则刚.谈塑料加工的主要助剂及其应用[J].橡塑资源利用，2011，（03）：24-31.
[2]瞿金平.塑料加工成型技術的最新研究进展[J].中国工程科学，2011，（10）：58-68.
[3]杨宁，王恩功.塑料加工成型技术的最新研究进展[J].工业设计，2016，（06）：157-158.
[4]瞿金平.塑料加工成型机械创新技术研究[J].机电工程技术，2013，（01）：1-7.endprint
