第一篇：新型陶瓷成型方法（范文）

新型陶瓷成型方法——凝膠注模成型

宋任嬌 08120188

一．前言

隨著陶瓷工業的發展及其在現代工業領域中應用的不斷擴大，對陶瓷成型方法的要求也越來越高，上述傳統陶瓷成型工藝由于存在不同的缺點，已難以滿足工藝要求，為滿足航天、汽車、電子、國防等行業的市場需求[1]，人們要求采用高性能陶瓷的成型方法所成型的坯體應當具有高度均勻性、高密度、高可靠性以及高強度，并在形狀的復雜程度上要求更高。因此，陶瓷原位凝固成型技術便應運而生了。

原位凝固膠態成型[3,2]就是指顆粒在懸浮體中的位置不變，靠顆粒之間的作用力或懸浮體內部的一些載體性質的變化，使懸浮體從液態轉變為固態。在從液態轉變為固態的過程中，坯體沒有收縮或收縮很小，介質的量沒有改變。在這類成型方法中，首先要制備穩定懸浮的漿料，然后通過各種途徑使顆粒之間產生一定的吸引力而相互聚集，形成一個密實的坯體，并保持一定的強度和形狀，由此可制成高密度的素坯。原位凝固膠態成型與其它膠態成型工藝之間的區別主要在于凝固技術的不同，這將會導致對漿料性質要求的差異和整個工藝過程的差異。

國內外的陶瓷學者不斷總結經驗，將膠體化學和表面化學的理論引入到陶瓷漿料的成型技術中，并利用各種物理的輔助手段，在傳統的注漿成型的基礎之上發展起來了多種新型的膠態成型技術，如：離心注模成型[3]和壓濾成型[4]等成型方法。在80年代末90年代初，凝膠注模成型首次使用較低含量的有機物使陶瓷濃懸浮體實現原位凝固，進而在90年代掀起了陶瓷原位凝固膠態成型研究的熱潮。

目前，原位凝固膠態成型工藝主要包括:凝膠注模成型工藝(Gelcasting)、直接凝固注模成型(Direct Coagulation Casting)[5]、溫度誘導絮凝工藝(TemperatureInduced Flocculation)[6]、膠態振動注模成型(Colloid VibrationCasting)[7]和快速凝固注射成型(Quickset Injection Molding)[8]。

二．凝膠注模成型原理及工藝

凝膠注模成型技術是傳統的注漿工藝與有機化學高聚合理論的完美結合，它通過引入一種新的定型機制，發展了注漿工藝。其原理是通過制備低粘度(<1Pa·s)、高固相體積分數(>50vol%)的濃懸浮體，在其中摻入低濃度的有機單體、交聯劑，在催化劑和引發劑的作用下，使漿料中的有機單體與交聯劑交聯聚合成三維網狀結構，將大部分水封于網絡中而使漿料立即原位凝固，從而使陶瓷坯體原位定型[20]。然后進行脫模、干燥、去除有機物、燒結，即可獲得所需陶瓷零件。其原理見圖1.1。

該工藝與其它原位凝固膠態成型工藝的相同點是需要制備低粘度、高固相體積分數的濃懸浮體，不同點在于濃懸浮體的凝固技術不同，這將會導致坯體性能的差異[21-24]。

凝膠注模成型分為兩類：一種是水溶性凝膠注模成型(aqueous Gelcasting)，另一種是非水溶性凝膠注模成型(Non aqueous Gelcasting)[25]。前者適用于大多數陶瓷成型場合，后者主要適用于那些與水發生反應的系統的成型。該技術首先發明的是有機溶劑的非水凝膠注模成型，隨后作為一種改進，又發明了用于水溶劑的水凝膠注模成型，并廣泛應用于各種陶瓷中，非水溶性凝膠注模成型采用有機溶劑，要求溶劑有較低的蒸汽壓。水溶性凝膠注模成型更進一步，有許多優點[26,27]：(1)成型過程與傳統方法類似，簡便易行；(2)干燥過程更加容易；(3)降低了預混液的粘度；(4)對環境污染小。因此，該方法被廣泛應用。

下面以常用的丙烯酰胺-亞甲基雙丙烯酰胺凝膠體系為例，介紹有機單體聚合的原位固化機理。在該系統中，一般選用丙烯酰胺(AM)為單體，雙官能團單體亞甲基丙烯酰胺(MBAM)為交聯劑，過硫酸銨(APS)為引發劑，根據高分子化學相關理論，單體自由基會經過以下反應：

1)鏈引發反應

這是形成單體自由基的過程，首先是引發劑 APS 分解，形成初級自由基，這是一個吸熱反應，反應活化能高，反應速率??；然后是初級自由基引發單體成為單體自由基，見反應式(2)，下列各式均用 M·表示初級自由基。

式(3)初級自由基引發 MBAM 形成自由基

初級自由基引發單體形成單體自由基的過程是放熱反應，反應活化能低，所以生成的初級自由基很快生成單體自由基，但是引發反應階段存在許多副反應，這些副反應會消耗引發劑，使引發劑效率低。初級自由基還會很快和一些阻聚性物質作用，失去反應活性，氧就是一種效果明顯的阻聚物，氧和自由基(包括初級自由基、單體自由基、鏈自由基，用 Mx·表示)反應，生成比較不活潑的過氧自由基：

過氧自由基本身與其它自由基結合終止，不能再引發凝膠反應。制備凝膠注模成型坯體時，如果漿料是暴露在空氣中聚合，成型后坯體與空氣接觸處未固化，坯體干燥后固化層會起皮、剝離。所以凝膠注模成型時最好能在充 N2的環境下進行。但在本研究中由于實驗設備的原因，坯體成型都是在空氣環境下進行，成型后的坯體表面會產生一層薄薄的沒有凝膠的固化層，輕輕掃刮就可以將其去掉。

鏈引發反應是控制整個聚合反應的關鍵，也是影響聚合體系分子量的主要因素。

2)鏈增長反應

鏈增長反應即鏈引發所產生的自由基與單體分子迅速重復加成，形成鏈自由基的過程，式(5)表示式(2)生成的自由基與單體 AM 發生的反應，式(6)表示式(3)生成的自由基與單體 AM 的反應，鏈增長反應的特點是反應活化能低，反應放熱量大，可達 84kJ/mol[28]。凝膠時間就是根據這個階段放出的熱量引起體系溫度的升高來測定。

3)鏈終止反應

兩個鏈自由基的獨電子可以相互結合終止，形成大分子：

三．凝膠注模成型特點

凝膠注模成型工藝的優點為[29-31]：

(1)可適用于各種陶瓷材料，坯體中有機物含量較少，其質量分數一般為3%～5%，但強度較高，一般在10MPa以上?？蓪ε黧w進行機加工(車、磨、刨、銑、鉆孔、鋸等)，從而取消或減少燒結后的加工，是一種凈尺寸成型技術。由于坯體的組分和密度均勻，因而在干燥和燒結過程中不會變形，燒結體可保持成型時的形狀和尺寸比例，成型各種復雜形狀和尺寸的陶瓷零件。

(2)由于定型過程和注模操作是完全分離的，定型是靠漿料中有機單體原位聚合形成交鏈網狀結構的凝膠體來實現的，所以成型坯體組分均勻、密度均勻、缺陷少。與傳統干法成型技術相比，它降低了大氣孔的數量，并改善氣孔的分布，提高坯體的均勻性，從而有利于燒結致密化和強度的提高。

(3)漿料的凝固定型時間較短且可控。根據聚合溫度和有機物的加入量不同，凝固定型時間一般可控制在5~60min。

(4)所用陶瓷漿料為高固相(不小于50vol%)、低粘度(小于1Pa·s)。漿料的固含量是影響成型坯體的密度、強度及均勻性的因素，粘度的大小關系到所成坯體形狀的好壞及漿料的排氣效果。這也是應用該技術的難點和能否成功的關鍵。

因此該技術明顯優于流延法和注漿法等傳統的濕法成型技術。目前該工藝的研究受到國內外研究部門和工業界的極大重視，具有廣泛的應用前景，由于粉末冶金材料的成型工藝與陶瓷材料的相似性，也可以把此工藝應用于粉末冶金工藝中。

而與陶瓷其它濕法成型工藝相比較，凝膠注模也具有明顯的優勢。

四．凝膠注模成型工藝的重點和難點(1)高固含量、低粘度漿料的制備。影響固含量的主要因素是粉料在介質中的膠體特性如Zeta電位、粘度，因此可通過選用合適的分散劑，調節pH獲得理想的漿料[32,33]。(2)陶瓷漿料的可控固化。在應用凝膠注模成型工藝的過程中，陶瓷漿料的可控固化是一個棘手的問題，這使得人們不得不進行陶瓷漿料固化特性的研究。人們通過對漿料膠凝點的測試來研究其固化特性。對于膠凝點，塑料工業已有了成熟的定義和測試方法標準(如美國的SPI標準和日本的JIS標準)美國橡樹嶺實驗室的Young A C等人研究了預混液溫度隨凝膠反應發生時間的變化，定義了反應的誘導期，并且指出了凝膠開始發生的時間和溫度——膠凝點[34]。國內科研人員也定義了陶瓷漿料的凝膠點，并且設計了測定凝膠點的試驗裝置，系統研究了影響膠凝點的各種因素。

(3)排膠對坯體強度及其顯微結構的影響。研究發現，在排膠過程中，隨著排膠溫度的升高，坯體強度及其顯微結構發生階段性的變化。低于200℃時，坯體強度稍有下降；350~500℃時，由于坯體內部高分子網絡逐漸軟化、分解，其強度顯著下降；高于500℃時，由于坯體內部局部燒結，強度則逐漸回升[35]。

五．凝膠注模成型工藝的應用情況分析

水溶性凝膠注模與傳統的注漿工藝在制漿上類似，且使用的分散劑一樣。該成型方法對設備也沒有特殊要求，使用該工藝已成功制備出氧化鋁、熔融石英、氧化鋯、碳化硅、氮化硅、高鋁礬土以及它們的復合材料，以及鎳基高溫合金、BaFe12O19磁性材料、不銹鋼、鎢、鋁合金、金紅石電容器等[36]。該工藝制備的部件可作為汽車零件、鑄造成型用模殼和模芯、導彈頭整流罩和光學裝置等[37,38]。導彈整流罩過去多使用耐熱微晶玻璃，雖然Si6-zAlzOzN8-z很早就被認為是耐熱微晶玻璃的替代產品，但該類材料在很長一段時間內沒有合適的工藝把它商品化，而采用凝膠注模成型工藝可以將其制備成近凈尺寸的價格適中的導彈整流罩[39]，從而使Si6-zAlzOzN8-z材料在美國“麻雀”和常規導彈上得到推廣應用。凝膠注模成型工藝的優勢為生產形狀復雜的部件，如軸直徑為50mm，葉片尖端厚度僅為1.5mm的渦輪轉子[19]。該轉子坯體平均密度為理論密度的53.7%，坯體各部分密度偏差僅在0.2%以內。凝膠注模成型工藝在制備多孔陶瓷方面也顯示出良好的前景。據文獻[40,41]報道，采用該工藝制備的剛玉質多孔陶瓷于1550℃×5h燒結后的收縮率低于6%；氣孔率為40～50%；平均氣孔尺寸為3.65μm。由于凝膠注模成型所得到的坯體強度高，故可用金屬或便宜的塑料材料作模具來制作大型形狀簡單的部件，如制造一個直徑為60cm、厚度為2.5cm的圓環形部件。如上述部件采用機壓，則需要投入較大的模具費。盡管凝膠注模成型是一種近尺寸的成型技術，但生坯具有可加工強度仍然重要，如制備帶螺紋且多孔的復雜部件，僅靠模具設計很難達到設計要求，即使能夠達到要求，制造成本也會非常昂貴。由于凝膠注模成型工藝的實用性和先進性，世界各國對它均顯示出濃厚的研究興趣。主要的研究方向是研制新型高效無毒的凝膠體系[42]、開發凝膠注模新的應用領域[43-46]、發展新型無缺陷凝膠注模工藝等[47-49]。利用凝膠注模工藝可成型的材料包括單相體系材料和復相體系材料，所研究的粉體尺寸從微米、亞微米到納米，成型坯體的形狀可以從簡單的塊體到復雜形狀的部件，如薄壁和厚壁的管子、密封環、活塞、轉子等。由于其工藝先進，我國不少學者對它十分重視，相繼對該工藝進行了深入研究[50-52]。

六．凝膠注模成型工藝研究進展

凝膠注模成型技術是20世紀90年代初一種全新的陶瓷材料濕法成型技術。該工藝與傳統的濕法成型工藝相比，具有設備簡單、成型坯體組分均勻、密度均勻、強度高、缺陷少、不需脫脂、不易變形、易成型復雜形狀零件及使用性很強等突出優點，受到國內外學術界和工業界的極大重視。凝膠注模成型技術已經被稱為成型技術史上的一次革命[19]。而且由于凝膠注模成型工藝對于原料的塑性沒有要求，可望成為解決瘠性原料成型的新途徑。參考文獻：

[1] 陳學文，劉維良，陳建華．高性能陶瓷原位凝固成型技術的研究進展．陶瓷學報，2005，26(4)：290-291 [2] Binner J G P, McDermott A M, Yin Y, et al.In situ coagulation moulding: a new route for high quality, net-shape ceramics.Ceramics International, 2006,32(1):29–35 [3] Husman W, Graule T, Gaucklerl L J.Centrifugal slip casting of zirconia(TZP).European Ceramic Society, 1994,13(1):33-35 [4] Moreno R, Salomoni A, Stamenkovic I.Influence of Slip Rheology on Pressure casting of Alumina.European Ceramic Society, 1997, 17(2-3):327-331 [5] Graule T J，Baader F H.Shaping of ceramic green compacts direct from suspension by enzyme catalyzed reaction Ceram Forum Int.Bet DKG，1994，71(6)：317-323 [6] Bergstrom L.Method for Forming Ceramic Powders by Temperature Induced Flocculation.US Patent 5340532, 1994-8-23 [7] Lange F.F，Valamakanni B V.Method for Preparation of Dense Ceramic Products.US Patent 5188780,1993-2-23 [8] Xie Z P,Yang J L,Huang Y.The Efect of Silane Additionon Fluidity and Green Strength for Ceramic Injection Moulding.Mater Sci Lett, 1997, 16:1286-1288

第二篇：工藝學實驗報告 - 注漿成型制作陶瓷工藝品

注漿成型制作陶瓷工藝品

一、實驗目的1.應用《無機非金屬材料工學》課程中所學的陶瓷工藝理論，認識原料，并確定原料組成及配比范圍。

2.掌握簡易石膏模具的制做方法，通過注漿成型制作陶瓷工藝品的流程。

3.以小組為單位制作一件陶瓷工藝品。

4.能對燒后制品的缺陷作合理的分析，在此基礎上通過改善制備條件，獲得優良的工藝品。

二、實驗原理及步驟

1.原料：

建筑石膏：做石膏模具時使用。

鉀長石：為肉紅色，當塊度較大時，經破碎、球磨、過篩后備用。

石英砂：白色，夾雜時帶黃色。經破碎、球磨、過篩后備用。

紫木節：為軟質粘土，紫色?？煞稚⒃谒?。

大同土：為硬質粘土，白色。經破碎、球磨、過篩后備用。

滑石：為白色。

無水碳酸鈉：白色。

2.儀器及設備：電子天平，振動磨，球磨瓷瓶（帶鵝卵石），空桶（陳腐料漿用），比重計，石膏模具（帶捆綁繩），燒杯，小刀（或鋸條），燒結爐

3.步驟：

①稱料：總量：1kg，石英：25%，長石：27%，紫木節：22%，大同土：24%，滑石：2%，無水碳酸鈉（外加）：0.4%，料 ：水=1 ：1

②球磨：料 ：水 ：球=1 ：1 ：2（24h）

③陳腐：陳腐一周。

④測比重：用比重計測定料漿比重。

⑤成型：將石膏模具組裝后捆緊，從注漿口倒入攪拌均勻的泥漿，等坯體到達一定厚度后，將多于的泥漿倒出，放置4-8h。

⑥脫模：當濕坯具有一定強度后，解開模具捆綁繩，平放在桌子上，脫模。

⑦干燥：自然干燥濕坯至坯體顏色發白且具有一定強度。

⑧修坯：用小刀或鋸條鈍面將坯體表面凸凹不平的部分修理平整。

⑨燒成：自定燒成制度。

⑩缺陷分析：分析制品缺陷并提出解決方案以完善制備條件。

石膏模具的制作：

①根據成型品的大致形狀折紙模型。

②配制少量石膏漿，80%左右水，待粘稠后倒入紙模型中以粘住底部，防止漏漿。

③依據紙模型體積稱量石膏粉，85%左右水，混勻并使氣泡盡可能少。粘稠后倒入紙模型內。④將事先抹好肥皂的模型浸入石膏中，留少許邊緣以方便取出。放置位置要正。⑤在石膏即將凝固時旋轉模型以將其取出。

⑥靜置至石膏體完全干燥。

⑦使用前用砂紙將工作面打光，并用海綿蘸水除去做石膏模時留下的脫模劑（肥皂沫）

三、實驗總結

本次的實驗是最讓人興奮的，因為可以制作陶瓷工藝品，原來都只是在市場上看見陶瓷工藝品，不知道怎么制作的，而通過這次實驗，不僅使我了解了用注漿成型陶瓷工藝品的制

作流程，也懂得了一件產品的形成過程。

在做好料漿后，開始挑選模具——一個小豬存錢罐的模具，它是由兩部分組成的，然后用細繩將其捆綁好，再用泥料填補好模具縫隙，開始注漿，注漿的厚度通過模具的?？诳刂?，當達到3毫米左右時停止注漿，然后靜置一段時間后倒掉料漿，等待4小時后脫模，在脫模后，一件工藝品就出來了；這次實驗比較成功，不過在脫模后發現做成的小豬工藝品身上有些小洞，這是由于模具在注漿前沒有擦干凈造成的，細節決定成敗，這就是由于細節沒做好，導致最后的成品出現了瑕疵。所以我得到了啟示：今后不管做什么事，我都要注意細節。

第三篇：實驗四 鈦酸鋇陶瓷的成型與燒結

實驗四 鈦酸鋇陶瓷的成型與燒結

一、實驗目的：通過鈦酸鋇的壓片成型與燒結工藝，掌握固相法合成陶瓷樣品的一般原理與實驗方法。

二、實驗原理：化學反應方程式

BaCO3+TiO2=BaTiO3+CO2↑

三、實驗方法： a）工藝流程

造粒---壓片---熱處理

b)原料

鈦酸鋇粉體（實驗一制備）、PVA 7%、無水乙醇、去離子水H2O c)實驗步驟

（1）稱取實驗一制備好的鈦酸鋇粉體，加入低于粉末質量10％的PVA溶液（濃度7%），研磨，用40目篩子過篩造粒。

（2）秤取2g造粒好的粉末進行壓片，模具直徑13mm，壓力5MPa。將控制坯體的密度控制在45～50％（每人壓一個片）。（3）高溫合成：

I將壓好的陶瓷片放在坩堝里，然后放入電爐內，小心關上爐門。II合上電爐電源，III 設定反應溫度1300℃，保溫3h，升溫程序：rt—300min—600℃—140min—1300℃—180min—1300℃——隨爐冷卻

當電爐溫度降低到100℃方可以打開爐門，取出樣品。（4）取出，物性分析：進行XRD、SEM或光學顯微鏡進行觀察。

四、實驗報告的要求

（1）簡述鈦酸鋇陶瓷壓片成型及熱處理的原理和過程。

（2）每位學生必須親自操作，整理完整的實驗數據，并將自己合成的粉末選擇一種方法（XRD、SEM或光學顯微鏡）進行分析或觀察，寫出實驗報告。

壓片機操作規程

1、接通電源，閉合電源開關；

2、松開注油孔螺釘，將電接點壓力表上的上限指針調到所需壓力位置（5MPa）；

3、清理模具，用無水乙醇將模具表面擦拭干凈，將造好粒的粉末樣品裝入模具中；

4、將模具或需要加壓的樣品放在工作臺上，并旋緊手輪，將模具固定；擰緊放油閥；按下綠色啟動開關，即開始加壓，直至達到設定壓力，電機會自動停止工作，開始保壓；

5、加壓過程中，如需提前停止工作，直接按下紅色停止鍵即可；

6、保壓結束，松開放油閥泄壓；

7、取出模具，倒置，取下模底，墊上退模套，將模具放回壓片機中心，旋下壓片機絲桿使樣品退出（嚴禁用電機加壓擠出樣品）；

8、清理模具；

第四篇：古陶瓷鑒定方法

古陶瓷鑒定方法

經常聽專家講：“該器物器型、胎質、紋飾、工藝、款識……與某某朝完全一致，鑒定為某某朝真品”或“該器物青花發色艷麗、紋飾生動、流暢，但胎質、工藝等與某某朝有較大差異，故鑒定為現代贗品，古陶瓷鑒定方法。”聽起來很是有理，但細一思量，又有不少疑問。疑問一，如果仿制科學進步到能仿制出與某某朝完全一致的東西怎么辦呢?如今，人類都能在太空漫步，何況是重金誘-惑下的仿制呢?這并非沒有可能。疑問二，如果某一器物是那一時代的另類，或者是特殊地方窯，與該朝標準器有較大區別怎么辦?疑問三，極貴重的東西往往數量較少，甚至是孤品，而我們又沒有其標準怎么辦?這就是標型學的不足。

標型學是以紀年墓葬出土，或已有定論的器物為標準器，利用類比推理得出結論的一種鑒定方法。目前在文物鑒定中普遍使用此方法。鑒定程序是：當被鑒定物出現時，鑒定者馬上在頭腦中調動庫存資料比對，根據比對結果作出判斷。(參閱《中國考古學通論》)

首先，從理論上講，標型學使用的類比推理、結論不具有必然性，即使被鑒定物與標準器特征完全吻合，也不能確定其真偽，這也是高仿品能混進大型知名拍賣會的原因。同時，即使兩者在某些特征上不吻合，也不能必然否定其真假，只能說結論是或然的。其次，從當前實際看，標型學主要依賴于鑒定者經驗，還停留在眼學階段，不可避免地會受到鑒定者主觀影響。除經驗知識、品德以外，甚至健康原因、情緒等都會影響鑒定結果，所以各位專家意見不一就不足為怪了。再次，許多特定器物的標型難以確定。比如汝窯，事實上現存傳承有序的汝窯器以及汝官窯窯址出土的汝器、瓷片，兩者之間也不完全一致，古董鑒定《古陶瓷鑒定方法》。又比如爭論極多的元青花，在鬼谷子下山大罐拍出2億多后，人們更是議論紛紛，其主要原因就在于標型不一致。最后，標型要大量積累，并存入大腦中，這也不是一般人所能為的。

總的來說，標型學對鑒定常規器、官窯器是有一定作用的(標型比較統一)，而對鑒定非標準器，特殊地方窯就有一定局限了。

為了克服標型學的缺陷，人們嘗試用科學儀器測量鑒定法，如：熱釋光測定、碳14測定、熒光光譜分析等，儀器測量法完全避免了人的主觀性，其結論是客觀的，定量的。但是，又帶來新的問題。首先，一些科學鑒定法仍需要大量標型樣品，而只要需要標型樣品，就不能完全避免標型學固有的缺陷。其次，科學鑒定法只能對鑒定對象樣品的結果負責，但鑒定樣品的真偽并不一定就是被鑒定對象整體的真偽，如對胎土樣品鑒定為明代，并不能確證該瓷器就是明代。因為可能出現老胎新彩，接底、換頭等可能。再次，科學鑒定法結論往往有一定局限性，如在時間上只能定在某時間段內，這對于鑒定清以前器物基本可以，但鑒定近現代器物就有局限了。不管是熱釋光，還是碳14，對鑒定文-革器就無能為力了。最后，對科學儀器鑒定也可以作做假。如用老瓷片磨細作胎土對付碳14法，用人工輻射對付熱釋光法等。

除了以上鑒定法外，還有“野戰派”最愛用的“痕跡學”，筆者自身屬于不入流的野戰人士，不揣冒昧，將野戰常用的痕跡法詳述于下，就教于方家。

痕跡大至可以分為兩種：歷史痕跡和工藝痕跡。

先說歷史痕跡，歷史痕跡是器物歲月歷煉的結果，如果排除了人為傷痕的因素，即可證明器物的歷史性。歷史痕跡又可分為增加和減少，即歲月使器物增加或減少了某些東西，傳世器物和出土器的歷史痕跡是不同的。(至于窖藏、庫藏筆者沒有體會，故存而不述。)

第五篇：塑料包裝容器成型方法及模具設計論文[范文模版]

【摘要】塑料是構成包裝容器的主要材質，應用范圍較廣。塑料在包裝容器加工過程中成型較為容易，并且不會影響到產品的質量，會根據包裝容器的設計隨意的改變外觀適應不同的產品。隨著科學水平的不斷發展以及人們環保意識的樹立。塑料包裝容器在設計與應用上的要求不斷的提升。對塑料包裝容器成型方法進行優化，強化模具設計，將會提升塑料的應用效果。

【關鍵詞】塑料；包裝容器；成型方法；模具設計

成型方法與模具設計是塑料包裝容器加工的重要方面。能夠根據產品的主要特點進行塑料成型?，F代科技在進行模具設計與塑料成型上的影響逐漸的擴大，并且發揮著重要的作用。本文對塑料包裝容器成型方法和模具設計進行相應的分析。

1塑料包裝容器成型方法

二次熱成型技術是塑料包裝容器加工應用較為廣泛的方法。主要針對陰模和陽模兩種形式。陰模成型主要是對溫度進行控制，利用熱量將塑料進行軟化處理。同時馬上對模具內部抽取空氣形成真空。這之后軟化之后的塑料會隨著空氣的抽取在外部壓力影響下改變形狀，形成陰模。陰模主要適用于淺度塑料包裝容器，深度在50mm以下，并且利用陰模成型的方式需要保證材料的厚度能夠符合加工要求。陽模成型與陰模具有一定的相似處。在基本原理上較為相同。但是陽模成型需要保證模具壁厚度均勻性，并且成型的塑料包裝容器在美觀上要優于陰模。陽模成型主要應用在表面不平整的塑料包裝容器，并且會隨著塑料包裝容器尺寸的變化產生不同的效果。吹泡成型法相比陽模陰模成型方法優勢更加的明顯，能夠對模具壁的厚度進行均勻性控制。同樣在對塑料進行加熱軟化的過程中需要特別注意加熱幅度的變化。在塑料簡單成型之后就要注入經過壓縮之后的空氣，能夠保證塑料進行適度的拉伸。吹泡成型法主要是應用在尺寸較大的包裝容器。栓塞推下真空成型方式通過對板材進行受力影響，能夠使栓塞進行延伸，同時進行抽取空氣形成真空。栓塞推下真空成型方式較為簡便，對模具壁的厚度進行有效的掌握，主要應用在較深的型腔制作。

2模具設計

模具成型需要進行真空制作，這樣就需要進行抽氣孔的制定。明確抽氣孔的大小需要按照成型模具進行制作。模具材質要保證塑料的流動性，根據抽氣狀況進行選擇。較好的塑料可以將抽氣孔設置小一些；同時材質較差的塑料，可以將抽氣孔設置較大。尺寸要保證對材質厚度相適應。抽氣孔的數量要隨著容器增大不斷的提升。抽氣孔間距要保證在25mm以上，30mm以下。有效的間隔能夠使空氣順利的排除。抽氣孔的設置需要將模具中的空氣能夠在短時間內排除。抽氣孔要設置在模具的最低點。模具在成型的過程中需要確定塑料的收縮率。這樣能夠保證模具成型之后形成更好的真空效果。收縮率在模具成型的過程中發揮著重要的作用，在一般情況下收縮量25%是取出后在室溫下1h內產生的，其余的收縮量25%是在取出后的24h內產生的。影響收縮率的因素有很多，針對這種情況需要對型腔進行設計，保證塑料的收縮路率能夠控制在合理的范圍之內。模具在成型的過程中都會形成不同程度的邊角。這種邊角要比材質厚。為了能夠更好的提升模具的質量，在進行模具成型的過程中需要進行適當的傾斜，保證一定的成型角度。斜度應取0.50-30，通常取20為宜。而對于陽模的斜度則應取20-50，通常取50。成型角度能夠更好的實現模具質量水平的提升。在完成模具成型之后形成的真空效果表面較為粗糙，對脫模會造成很大的影響。針對這種情況，在進行模具成型時真空條件下需要對空氣進行必要的壓縮。這樣就會降低成品的粗糙度，不容易使模具粘到一起，使脫模更加的簡便。真空情況下的模具會在表面形成一定的粗糙感，這是不能夠避免的情況，只能夠通過有效的方式降低粗糙度?？梢酝ㄟ^打磨等方式對模具表面進行平整處理。模具的壓縮與真空效果對于型腔的形成都具有各自的特點，但都是對空氣進行的有效處理。模具邊緣會設置一定的邊界，這種邊界要比模具相對較高。邊界的高度位于模具邊緣的0.4mm左右，更有利于將空氣順利排出。對模具的邊緣要進行密封處理，這樣能夠更好的阻止外界空氣流通到模具內部，影響到真空效果。模具邊緣部分也需要進行密封設置，充分進行空氣隔絕流通。對塑料進行的加熱主要是通過電阻絲加熱實現的，或者是紅外線燈以及石英管加熱器。無論是采用哪種方式對塑料進行加熱，都要根據不同材質的塑料設定合適的溫度，并且能夠對加熱器進行有效的調節，利用材質特點與溫度的變化進行加熱。

3模具材質

模具在材質的選擇上需要考慮在真空狀態下成型的特點，因此主要是金屬與非金屬兩種。木材、塑料等是較為常見的非金屬模具材質。非金屬材質價格較低，易于大范圍采購應用。同時非金屬材質組織較為緊密，不會發生變形，同時在生產量上能夠保證模具的使用。但同時非金屬材質不容易保存，在運輸或者使用的過程中都會導致損壞。在一般情況下,為了能夠增加非金屬材質的強度，會添加一定的水泥，并且會設置鐵絲，這樣能夠提升非金屬模具的使用效果。但是要保證非金屬模具一定的生產批量，避免使用不當造成不必要的損失。非金屬材質的模具很容易進行加工，生產周期相對較短，能夠更好的應對腐蝕等。在生產規模上適用于批量較大。主要的塑料為酚醛樹脂等。金屬材質的模具適合長期使用，但是金屬模具造價相對較高。不容易控制成本，因此在模具生產上需要進行數量上的控制。金屬模具在耐腐蝕性上效果最為明顯。鋁作為金屬模具的主要材質在由于自身特點的原因在生產量上能夠進行大規模的應用。并且在鋁模具表面鍍上銅等會增加抗磨性，應用時間和效果上會更加的明顯。對塑件的收縮率要控制在一定的范圍之內。例如陽模PS要在0.5—0.8之間；PE、PP在2—3之間；ABS為0.4；PC0.6；同時陰模PS在0.8—1.0之間；PE、PP是3—4之間；ABS為0.8；雙向PS也是0.8.根據不同的材料對加熱蕊數也要進行嚴格的控制。例如增韌聚苯乙烯為1.5K-3.5K（W/cm2）之間；聚乙烯為5K（W/cm2）；聚碳酸酯為3.5K-5K（W/cm2）；定向聚苯乙烯為4.7K（W/cm2）。材料和塑件的收縮率在塑料包裝容器模具設計的過程中發揮著重要的作用，能夠提升塑料包裝容器成型效果。對不同的材料引起的收縮情況進行分析，將會更好的指導模具設計工作的開展。同時還能夠對塑料成型進行影響。不同材料在融合應用過程中要做好各熔點的控制，使材料更好的結合發揮自身的功能性作用。

結語

人們生活水平不斷的提升對于環保事業的發展越來越重視。對包裝容器的材料選擇上更加注重安全節能環保效果。實現塑料包裝容器的可降解，循環利用能夠更好的推動環保事業的發展。塑料包裝容器在生產工藝上要不斷的進行創新，嚴格控制成型方式，強化模具設計。選擇合適的生產工藝進行塑料包裝容器的加工。對塑料包裝容器加工進行積極產業調整，快打綠色包裝技術的應用研究，實現整體行業生產模式不斷的優化改革，更好地推動國民經濟的增長。

參考文獻

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