塑料成型加工工艺及应用探讨

车国桥

摘要：塑料成型加工工艺作为现代制造业的重要组成部分，对于塑料产品的质量和性能具有决定性影响。随着科技进步与工业需求不断变化，塑料成型加工工艺日益成熟，应用范围也越来越广泛。本文主要分析了常见的塑料材质及塑料成型加工工艺，并提出了工艺的具体应用方面，以期提升工艺水平更好地满足生产制造需求。

关键词：塑料成型；加工工艺；具体应用

    塑料加工成本比较低，而且加工原料较多，获取容易，原材料种类也多，还具有较高的可调节性，因此能够获取较高性能的塑料制品，以保障各行各业的应用需求。近年来，随着塑料成型工艺不断发展与进步，其应用范围也越发广泛，对此必须要探究更有效的加工工艺以提高塑料制品生产水平。

一、常见的塑料材质

1）磁性塑料。主要由合成树脂和磁粉组合而成。磁性塑料根据磁粉不同主要分为铁氧体系和稀土类，其性能受到磁粉材料、磁粉填充率、树脂类型及成型工艺影响。磁性塑料具有高强度、低密度和优秀的保磁能力，而且成品具有较小的脆性，使装配变得简便。

2）不饱和聚酯膜塑料。是一种热固性模塑料，由树脂、填料、引发剂和增稠剂组成的树脂糊。塑料通常为白色且半透明，也可以根据需求加入不同颜色，且成分中包含了一定比例的玻璃纤维、填料和树脂[1]。不饱和聚酯膜塑料以其较高机械强度和良好尺寸稳定性而受到重视，再加上表面较为光滑，适合制作复杂的模压制品。

3）热固性注射塑料。基材通常为特定热塑性或热固性酚醛树脂，再添加玻璃纤维等填料和一些助剂并经特殊加工而成。热固性注射塑料的优点在于具有优异的防霉耐温性、良好的绝缘性能和较短的成型周期。

4）环氧树脂基塑料。以环氧树脂为基材，通常使用三乙烯四胺作为固化剂并添加各种填料，因其优异的物理性能和加工灵活性而广泛应用于多个领域。

二、塑料成型加工工艺

塑料成型加工工艺是塑料加工领域的核心技术，涉及将塑料原料转化为实用产品的多种方法，在生产多样化塑料产品方面发挥着重要作用。常见的塑料成型加工工艺有以下几种：

1）模压成型技术。原理是使用模压机将塑料材料在高温下压制成型，在此过程中塑料经过化学交联反应从而实现固化[2]。模压成型特别适合于生产脉醛树脂和酚醛树脂等材料的产品。由于操作简单，广泛应用于制造电器配件、工业零件等。

2）挤出成型。通过连续推进方式将加热后的塑料物料经过挤出机头形成特定截面制品，能够持续生产，适合于长条形或片状材料制作，在制造塑料管材、薄膜、板材等产品方面应用广泛。

3）注射成型。将热塑性塑料材料在高压下注入模具，冷却后形成所需产品。此种方法效率高、自动化程度高，非常适合批量生产复杂形状的塑料制品如玩具、电器外壳等。

4）中空吹塑。在模具中将热塑性树脂吹胀成型形成空心结构产品，能够生产大型或复杂形状的空心塑料制品，主要用于制造塑料瓶、桶、容器等。

5）压延技术。将塑料加热至塑性状态，然后通过一系列加热压辊进行成型，适用于生产大面积、连续塑料薄膜或板材，主要用于生产塑料薄膜、片材和人造革等产品。

三、塑料成型加工工艺应用

1、管材

塑料管材生产过程中，不论是软管还是硬管，挤出成型技术都起到了核心作用。在制作过程中首先将塑料原料在料筒中进行预处理以确保物料均匀性，然后将预处理过的物料通过挤出机挤压成管状结构。此时的物料呈塑性状态，便于形状调整与定型。接下来对于硬管使用定型装置对管材进行初步定形以帮助管材快速冷却并固化形成初步结构[3]。无论是软管还是硬管，最终都需要通过冷却水槽来进一步定型，使管材均匀冷却。值得注意的是在处理较大管径时需要特别关注冷却过程，为了避免因冷却水温差导致的管材收缩不均，可以在出口处设置喷头以保证管材周围冷水均匀分布。最后通过牵引装置将管材拉出并进行切割。在此过程中要保持牵引速度均匀性以保障管壁厚度一致。通过上述生产流程可以生产出各种规格和用途的塑料管材从而满足不同领域的需求。

2、板材

在塑料板材成型加工中挤出成型技术发挥着关键作用。首先将塑料原料在挤出机内加热塑化以确保物料均匀塑化并为后续步骤打下基础。塑化后的物料熔体通过狭缝机头挤出形成初步板坯，以保证物料熔体在机头中均匀分布和匀速流出，从而提高板材表面质量。然后将板坯送入三辊压光机进行降温定型，要注意对板坯迅速冷却定型，可将三辊压光机与狭缝机头尽可能地靠近，从而减少工序之间的时间延迟以确保板材最终形状及尺寸精度符合标准要求并减少内应力。经过冷却定型的板坯送往二辊牵引机进行裁切，从而得到成品板材[4]。在此阶段根据板材厚度及塑料比热等参数合理确定导辊冷却输送长度，以控制板材冷却收缩过程，从而在提升板材质量和性能的同时也提高生产效率。通过应用挤出成型技术可以生产出用途广泛的高质量塑料板材以满足不同领域的应用需求。

3、线缆

在现代电缆电线生产尤其在制造绝缘层方面应用挤出成型加工工艺不仅能够确保线缆安全性能还可以提高耐用性。首先将芯线（金属或绝缘导线）置入导线器中，挤出机将塑性物料紧密包裹在芯线周围形成连续管状结构，要注意匹配挤出速度和芯线牵引速度，以免影响到绝缘层厚度及均匀性。然后对刚刚形成的管状物进行快速冷却定型，确保绝缘层与芯线紧密结合以增强电线电缆的整体结构稳定性。为了提高冷却效率，冷却水槽可设计成多段式以加快降温速度，同时避免因冷却不均造成的质量问题。最后，完成冷却定型的线缆需经过严格绝缘检测，一旦确认符合标准，就会由牵引装置绕成圈完成生产流程。在整个过程中确保所使用的塑料材料和工艺适合线缆生产，确保生产出的线缆在性能及质量上都达到预期标准。

4、薄膜

塑料薄膜制作离不开高效的挤出成型工艺，尤其是上吹法薄膜挤出技术通过精确控制物料塑化、挤出、吹胀和冷却等步骤以生产出高质量的塑料薄膜。首先挤出机将塑料物料加热并塑化以保证物料均匀性，物料经由环形缝隙被挤出形成筒坯，以为薄膜制作奠定基础，确保厚度与温度一致。接下来通过进气管输入压缩空气对筒坯进行横向吹胀，机头上方的牵引辊对筒坯进行纵向拉伸，横向吹胀和纵向拉伸速度要尽可能保持一致以确保薄膜均匀性[5]。筒膜在充分冷却后通过人字板进行压叠，再通过牵引辊均匀引入卷取辊，在此过程中要确保冷却装置性能需高效稳定以保证薄膜快速冷却并提高质量。挤出机产量和薄膜厚度及折径之间需要严格配合，较小折径的筒膜在高产率挤出机下生产时需要使用高速牵引机并对冷却系统进行细致调节。通过调整口模温度和冷却速度以延长挤出物冷却时间并降低大分子取向度，从而进一步优化薄膜性能。

结语

    综上可知，塑料制品在人们的日常生产生活当中有着广泛应用，而且各行各业也对塑料制品有着高需求。因此相关企业必须要加强对塑料成型加工工艺的研究，并拓宽工艺应用范围，以生产出质量更好且性能更优的塑料制品，为社会经济发展提供更多有利条件。

参考文献

[1]杨吉. 硅胶注塑成型的特点及工艺应用[J]. 橡塑技术与装备, 2023, 49 (11): 37-40.

[2]秦森, 何和智, 张涛, 黄照夏, 瞿金平. 塑料体积脉动注射成型技术研究[J]. 中国塑料, 2023, 37 (09): 96-101.

[3]冯克富. 典型注塑模具型腔的机械加工工艺分析[J]. 造纸装备及材料, 2023, 52 (06): 54-56.

[4]郭飞, 汪汝健, 张云, 周华民, 李德群. 塑料注射成型工艺参数优化的模糊规则网络模型[J]. 机械工程学报, 2022, 58 (20): 206-220.

[5]廖圣洁. 对于塑料成型加工工艺及应用分析[J]. 科学中国人, 2017, (18): 219.