刘海艳 王波 钱晓亮
北方华安工业集团有限公司 黑龙江 碾子山 161046
摘要：塑料已广泛应用于国民经济各个领域中，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料。塑料产业是轻工业支柱产业之一，塑料加工成型机械是轻工装备的重要组成部分。随着轻工业的生产方式向“绿色”转变，低耗、高效、环保型的加工成型技术正成为塑料加工行业的发展趋势，每一次技术创新性研究都会推动行业的技术进步。本文分析了塑料加工成型技术的最新研究进展。
关键词：塑料成型加工技术发展现状及研究进展
塑料是20 世纪发展起来的新型材料，应用广泛，以代替部分木材、皮革、金属及硅酸盐等自然材料，成为现代生活和工业中不可缺少的一种人造化学合成材料，并与金属、木材和硅酸盐三种传统材料一起，成为现代工业生产中四种重要的原材料之一。塑料成型是将各种形态的塑料原料（熔体、粒状、粉粒或分散体）加热或熔融塑化达到要求的塑性状态，在一定压力下经过要求形状模具或填充到要求形状模具模腔内，待冷却定型后，获得要求尺寸、形状及其性能塑料制件的生产过程。
一、塑料成型加工技术发展现状
1.现状。塑料产业作为新时代的技术性轻工产业，在对于提高原材料混合混炼、提高制品质量均有优秀的效果，而对于目前的技术研究来说。成型机械类的塑料加工已经成为轻工装备中的重要支柱部分。而随着塑料加工成型技术的不断发展，在塑料动态领域中，加工成型的方法被不断的传播与广泛的利用，使得设备在基础工作中，基于对塑料的拉伸流变加工与成型，不断的进行发展与利用，提出更多的研究了方法与技术，一些设备在技术上有缩短50％以上历程的经验，而与此同时在加工中能耗可以同比降低30％左右。 环保型的加工成型随着市场的变化，而不断的改进着技术。而成型物料的热机械通过不断的作用下产生一系列的的形变过程，这个变化的创新便是热机械的进化历程。
2.塑料加工成型技术技术的问题。随着塑料加工成型热机械化的不断变革与发展，如何能够最大限度地将热能的能量效率提升，成为了创新的瓶颈点。而在对于如何提高传到时提高热传质的效率，进而更大程度的缩短热机械的作用进而节省能源吗，成为了塑料加工在节能降耗技术创新上的关键点。其次，对于目前的塑料加工成型设备有一定的局限性，在以螺杆作为塑料加工成型设备的结构标志与原理特征的同时，螺杆机械在应用中，却也出现了热机械在塑化输运的过程中历程长且能耗高等劣势，而其的设备体积与过大的重量大，也在一定程度上对物料造成了特性依赖。物料会在运输中产生了拉压形变，并且会随着动态的剪切强度而不断的增加，进而导致物料塑化在输运的过程中传质传热效果将会无法掌控。
二、塑料加工成型技术最新研究进展
1.主要加工技术。一是压塑。压塑也称模压成型或压制成型, 主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。压塑是利用模压机和成型模具, 在模压成型后继续加热通过发生化学反应而交联固化。该成型工艺和设备较简单, 适应性广。二是挤塑。挤塑又称挤出成型, 将物料加热熔融成粘流态, 借助螺杆挤压作用, 推动粘流态的物料, 使其通过口模而成为截面与口模形状相仿的连续体的一种成型方法。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品, 生产效率高, 可自动化、连续化生产;缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工, 制品尺寸容易产生偏差。生产的产品有管、棒、丝、薄膜、板、电线电缆的包覆材、异型材、中空制品等。三是注塑。注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机(或称注射机)将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高, 操作可自动化, 能成型形状复杂的零件, 特别适合大批量生产。缺点是设备及模具成本高, 注塑机清理较困难等。
工艺过程为加料预塑化—闭模和锁紧—注射装置前移和注射—保压—制品冷却定型—注射装置后退和开模顶出制品。塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法, 吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。三是中空吹塑成型中空吹塑成型简称为吹塑， 主要是利用压缩空气使模具中加热塑化的塑料坯料膨胀之后形成一种空心制品， 利用吹塑这种方法可以制造各种结构复杂的中空容器和各类包装塑料制品。其优势在于便于生产各种“口小腹大” 中空塑料制品。塑料发泡成型主要是建立在树脂熔体的粘性膨胀基础之上， 发泡塑料中泡的形状可以是开孔型， 也可以是闭孔型。发泡塑料制成之后可以是硬质的， 相应的还可以是软质的。发泡塑料在发泡的过程中其变化范围会非常大， 这就会让发泡塑料的容重在很大的范围中波动。塑料在发泡成型的时候主要的方法有： 一是机械式发泡， 这种方法主要是将气体混入其中， 并机械的进行搅拌产生气体发泡； 二是物理发泡， 发泡成型的时候需要在其中加入惰性气体。
2.塑料加工成型的技术发展动向。近年来, 塑料加工成型的技术取得了显著的进步, 其发展的总趋势是对已有原材料成型加工技术潜力进行最大限度挖掘, 主要体现在3个方向的发展。一是精密化。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。根据对原有加工技术的基本评价, 通过简化工序、节省能耗、原料配方的最佳选择、复合化及与其他材料一体化加工等措施达到高性能和降低成本的目的。如用化学或物理的方法控制发光倍率的发泡制品, 具有分离机能和透析机能的离子膜。三是纳米化。由于分散的纳米尺寸效应, 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。高强度和高耐热性。它能将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与高分子材料的韧性、可加工性及介电性完美地结合起来;高阻隔性及自熄灭性。它可通过控制纳米层取向来实现;优良的加工性能。它的熔体强度高、粘度低、结晶速度快, 尤其适合注塑、挤出和吹塑。
3.塑料成型设备的发展方向。一是模块化和专业化。实行挤出成型装备生产的“模块化”生产可以适应不同用户的特殊要求, 缩短新产品的研发周期, 争取更大的市场份额;而“专业化”生产可以将成型设备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购, 这对保证整机质量、降低成本、加速资金周转非常有利。在我国挤出机的螺杆、机筒、减速器、加热冷却系统、润滑系统、上料系统、控制系统均有定点配套商专业生产。二是智能化和网络化。先进的成型装备已普遍采用现代电子和计算机控制技术, 操作台高有显示屏监测, 对整个成型过程的各种工艺参数和设备运转参数进行检测监控;对较复杂的设备现在还设有远程诊断系统, 可以让专家远在国外即可对设备的状况进行分析诊断。
塑料作为现代工业的基础性新型材料， 越来越广泛应用于国民经济的各个领域。先进的塑料成型加工技术， 让制品的性能进一步提高， 让制造成本进一步降低。生态化、功能化、信息化、智能化的塑料成型加工技术成为塑料加工行业的主要发展趋势。这就会让科研人员畅游， 利用精湛的技术让塑料来代替各种材料， 避免资源出现的浪费和消耗， 让社会经济能够高质量持续发展。塑料成型技术和装备的发展趋势应会向更深层次地精密化、自动化、节能化、无人化方向发展。在这一领域里仍有广阔的空间让科研设计人员去畅游, 让我们以更精湛的技术实现以塑代木、以塑代钢, 减少自然资源的浪费与消耗, 实现社会经济的可持续发展。
参考文献：
[1] 谢福泉, 郭锐标, 冯彦洪, 等. 叶片挤出机对PBS/ 木质素共混体系加工性及性能影响[J]. 高分子学报.2019(4):482-490.
[2]邢韬． 聚合物叶片挤出机熔体正位移输送与混合特性研究［D］． 广州: 华南理工大学，2019．
[3]刘斌, 谭景焕. 大直径塑料管道成型工艺的研究进展[J]. 塑料科技, 2017(6):112-117.