第四篇 其它材料成型方法东北农业大学工程学院董 欣第四篇 其它材料成型方法第二章 橡胶的成型第三章 工业陶瓷的成型第四章 粉末冶金第一章 工程塑料的成型第四篇 其它材料的成型第五章 复合材料的成型
金属材料
–高强度,高硬度；一定塑性韧性
–难以达到满足一些特殊性能的要求
（耐高温性、耐腐蚀性）
第四篇 其它材料成型工艺
非金属材料
–具有金属材料不具备的某些独特性能；
–原料来源丰富,制造加工容易,节约能源第一章 工程塑料的成型
§ 2 工程塑料的成型
§ 1 概 述
§ 3 塑料制品的结构工艺性
§ 1 概 述
塑料
– 以合成树脂或天然树脂为原料，在一定温度和压力条件下可塑制成型的高分子原料。多数以合成树脂为基本成分，一般含有填加剂如：填料、稳定剂，增塑剂、色料或催化剂等。
塑料的特点
– 比重小，比强度大
– 耐腐蚀，耐磨，绝缘，减磨，
– 易成型，易复合等优良的综合性能。
第一章 工程塑料的成型
§ 1 概述
分类
– 热塑性塑料 — 受热时呈熔融状态，可反复成型加。
– 热固性塑料 — 成型后成为不熔不溶的材料。
– 通用塑料原料来源丰富，产量大，应用面广，价格便宜聚氯乙烯、聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯。
– 工程塑料具有较高物理机械性能，应用于工程技术领域塑料塑料生产 （ 树脂或半制品生产 ）
塑料制品的生产
（ 塑料成型工业 or 加工工业 ）
§ 2 工程塑料的成型塑料工业第一章 工程塑料的成型塑料制品的简单生产流程塑料制品生产系统组成成型、机械加工、修饰三个过程组成。
§ 2 工程塑料的成型原料 树脂塑料生产塑料制品塑料塑料制品生产塑料成型
§ 2 工程塑料的成型将各种形态的 塑料 （粉料、粒料、溶液或分散体）通过 加热 使其处于粘流态，
经流动或压制使其 成型并硬化,得到各种形状的塑料制品的过程。
一,工程塑料的成型性能及其影响因素
§ 2 工程塑料的成型
粘度及其影响因素
收缩性
吸湿性
定向作用
工程塑料对各种成型方法、成型工艺及模具结构的适应能力。
1,注射成型
1） 成型过程
2） 特点
4) 模具
3） 设备 注射机二,工程塑料的成型方法
§ 2 工程塑料的成型又称注塑模塑或注射法,是热塑性塑料的重要成型方法之一,几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型 。
周期短
生产率高
能一次成型空间几何形状复杂、尺寸精度高、带有各种嵌件的塑料制品，
对多种成型塑料的适应性强
生产过程易于实现自动化将坯料或粉状塑料从注塑机的料抖松紧加热得料桶,经过加热熔化至粘流太后,由注塞或螺杆的推动而通过料桶端部的喷嘴并注入温度较低的闭合塑模中,从曼苏模的熔料在收压的情况下,
经冷却固化后,即可保持塑料行腔所赋予的形状,
最后送楷模具,顶出制品 。
§ 2 工程塑料的成型
应用 用于热固性塑料的成型
成型过程
特点
设备 压机
模具
2．压制成型二,工程塑料的成型方法?成型过程 将粉状,粒状或纤维状热固性塑料转为熔融的粘流态,并在这种状态下流满型腔而取得型腔所赋予的形状,随后发生交联反应,分子结构由原子线型分子结构转变为网状分子结构,塑料也由粘流态转变为玻璃态,即硬化定型成塑料制品,最后脱模取出制品 。
特点
设备和模具结构简单,投资少；
可生产大型制品,尤其是有较大平面的平板类制品,也利用多槽模具大量生产中,小型制品,制品强度高；
压制成型生产周期长,效率低,
劳动强度大,难以实现自动化 。
§ 2 工程塑料的成型用成叠的、浸有或涂有树脂的片状底材，
在加热或加压下制成坚实而又近于均匀的板状、管状、棒状等简单形状塑料制品的成型过程。
3．层压成型二,工程塑料的成型方法螺杆式挤出机 —
挤出过程连续拄塞式挤出机 —
挤出过程是间隙的
§ 2 工程塑料的成型
2） 应用
3） 设备
4） 成型特点生产棒材,板材,线材,
薄板,连续的塑料型材 。
1） 成型过程 （ 2个阶段 ）
成型过程连续
生产率高
制品内部组织均匀致密，
尺寸稳定性高
模结构简单
4．挤压成型
（又称挤塑成型）
二,工程塑料的成型方法
（ 1）固态塑料塑化，并在加压情况下使其通过 特殊形状的口模而成为截面峪口模形状相似的连续体。
（ 2）用适当的处理方法，挤出具有粘流态的连续体转变成玻璃台连续体，得到型材或制 品。
§ 2 工程塑料的成型
注射吹塑成型
挤出吹塑成型
注射机
挤出机
模具
模具中冷却系统
3） 设备2） 特点
制品壁厚均匀,
尺寸精度高,事后加工量小；
适于多种热塑性塑料 。
5,吹塑成型
1） 种类二,工程塑料的成型方法 借助压缩空气，使处于高弹态或粘流态的中空塑料型坯发生吹胀变形，然后经冷却定型获得塑料制品的方法。
2） 制品
§ 2 工程塑料的成型是将已加热塑化的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转的水平滚筒间隙，并在挤压和延展作用下，成为规定尺寸的连续片状制品的成型方向。
各种薄膜（农业用保温、保湿薄膜，工业用包装薄膜
录象带基材
各种热成型用片材大多是热敏性非晶态塑料，用得最多：聚氯乙烯。
6,压延成型
1） 原材料二,工程塑料的成型方法
6） 特点
4） 压延成型过程
5） 设备 压延机,挤出机,辊压机
§ 2 工程塑料的成型
加工能力大,生产速度快,产品质量好,生产连续,可实现自动化；
设备庞大，前期投资高，维修复杂，
制品宽度受压延机滚筒长度的限制。
配制塑料 —塑化塑料 —向压延机供料
—压延 —牵引 —轧花 —冷却 —卷取
—切割
6,压延成型
*压延涂层法
压延软质聚氯乙烯薄膜时,将布 or纸张随同薄膜一起压延成型,则薄膜就会粘在布或纸张上,所得制品为涂层布,
也就是人造革 or塑料墙纸,这种成型方法称压延涂层法 。
§ 2 工程塑料的成型
1） 热成型过程
5） 特点? 生产率高,设备投资少,能生产面积大的塑料制品；
后续加工工序多,成本高 。
利用 热塑性塑料 的片材作为原材料来制造塑料制品的一种塑料成型方法 。
7、热成型
2） 用途 生产内凹外凸的半壳形塑料制品二,工程塑料的成型方法先将裁成一定尺寸形状的塑料片材夹在框架上,塑料片材被加热至热弹状态,然后借助施加的压力使塑料片材贴近模具型面,
得到与模具型面相仿的形状,经冷却脱模后获得制品 。
浇筑成型 将已准备好的浇注原料注入模具中，
并使其固化，从而获得与模具型腔相吻合的塑料制品。
§ 2 工程塑料的成型
3） 生产特点
2） 其它方法
嵌铸成型
离心浇注
滚塑
搪塑
8,浇注成型
1） 成型过程二,工程塑料的成型方法嵌铸成型 又称封入成型，是将各种物体包封在塑料中的一种成型方法。
离心浇注 将液态塑料注入旋转的模具中，在离心力作用下，使其充满回转体形的模具，在使其固化定型而获得制品的一种成型方法。
滚塑 靠液态塑料自重作用流动并粘附于旋转模具的型腔壁上，经固化定型获得制品的一种成型方法。
搪塑 又涂凝成型。它是在糊状塑料制造空心软制品（如玩具）的一种成型方法。
特点
投资少
成型周期长
制品尺寸准确性较低
可生产大型制品
§ 2 工程塑料的成型
4） 分类软质泡沫塑料,半硬制泡沫塑料,硬质泡沫塑料
2） 特点 密度低,绝热,绝缘吸振,吸音
5） 制造泡沫塑料树脂聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚乙烯 聚氨脂 甲醛 环氧
3） 发泡方法 物理发泡 化学发泡 机械搅拌发泡
9、发泡成型
1）用途 生产泡沫塑料二,工程塑料的成型方法
§ 2 工程塑料的成型
目的
方法
2） 修饰
目的
方法
10、塑料的机械加工和修饰
1）塑料的机械加工二,工程塑料的成型方法经过一次成型后进行的机械加工称为塑料二次加工，常在玻璃态下进行。塑料的机械加工 借用切削金属和木材等加工方法对一次成型的塑料制品或半制品进行加工的总称。
目的 完成一次成型时不能完成或完成不够准确的工作。
机械加工方法 在一次成型后的制品或半制品 上进行 铣削、钻孔、切螺纹、锯切、冲切、粘合、焊接、机械连接 等。
修饰目的 去除塑料制品的废边和附生的赘物、美化塑料制品的表面 or 外观
，以提高其性能。
修饰方法 锉削 转鼓滚光 抛光 磨削 涂盖金属 溶浸增亮 透明涂层
§ 2 工程塑料的成型
塑料焊条
塑料件焊接方法
(只适用热塑性塑料制品的焊接 )
加热工具焊接
感应焊接
热风焊接
超声波焊接
激光焊接
其类型应与被焊塑料件的同或主要化学成分相同。
截面：圆形 OR
三角形
11,塑料件连接
1） 塑料件焊接二,工程塑料的成型方法
3） 机械连接方法 铆接 螺钉接合
应用 用于热塑性塑料制品 热固性塑料制品
作用 使简单塑料部件成为复杂而完整的大件
or 修残补缺 。
§ 2 工程塑料的成型
2） 胶接 —— 利用胶粘剂,使塑料与塑料或塑料与其它材料之间连接的方法 。
11,塑料件连接二,工程塑料的成型方法塑料制品的形状、尺寸大小等对成型工艺和模具结构的适应性称为塑料制品的结构工艺性。
在进行塑料制品的结构设计时，应 保证在使用的条件下，易于成型。
一,形状
1） 模具结构简单
2） 脱模容易
3） 零件形状寓所用成型方法相似
§ 3 塑料制品的结构工艺性二,斜度
（ 保证制品顺利脱模 ） 一般取斜度值 1° ~1.5°
三,壁厚
（ 应尽可能使制件壁厚均匀 ）
第四篇 其它材料成型工艺四,加强筋五,园角 （ 避免制件应力集中 ）
内外园角分别为制件壁厚的 0.5和 1.5倍 。
§ 3 塑料制品的结构工艺性六,孔 （ 制品上各种孔的位置开设再不削弱制品强度的位置 ）
七,螺纹 （ 螺纹配合长度不大于螺纹表润直径的
1.5~2倍 ）
八,镶嵌零件
（ 材料的膨胀系数尽可能接近,塑料层厚度不易太薄 ）
内腔形状园角的设计采用加强筋改善壁厚采用加强筋防止翘曲加强筋变形方向加强筋缩孔加强筋的连接加强筋的尺寸塑件螺纹塑件内螺纹塑件外螺纹错误正确料成型技术基础 § 1 橡胶制品的成型方法第二章 橡胶的成型
§ 2 橡胶成型工艺第二章 橡胶的成型
橡胶 另一类重要的高分子材料,
主要成分,生胶 or合成橡胶添加剂 （ 除生胶以外的组分 ）
种类 天然橡胶 使用温度 -55℃ ~80℃
合成橡胶,硅橡胶,氟橡胶 -55℃ ~250℃
（ -96℃ ）
料成型技术基础
特点
（ 1） 很高的弹性
（ 2） 耐热性差,耐寒性也差
（ 3） 在溶剂中会溶解 。
第二章 橡胶的成型橡胶成型用生胶（天然胶、合成胶、再生胶）和各种配合剂（硫化剂、防老化剂、填充剂），用炼胶机混炼而成混炼胶（又称胶料），在根据需要加入能保持制品形状和提高其强度的各种骨架材料（如天然纤维、化学纤维、玻璃纤维、钢丝等）经混合均匀后放入一定形状的模具中，并在通用 or专用设备上经过加热、加压（即硫化处），获得所需形状和性能的橡胶制品。
料成型技术基础料成型技术基础
§ 1 橡胶制品的成型方法按成型方法分压制成型压铸成型注射成型挤出成型平板硫化机上模压成型注射机中注射成型按生产设备不同分第二章 橡胶的成型分类
§ 1 橡胶制品的成型方法一,压制成型
1,成型过程将 具有 一 定可塑性的胶料,经预制成简单的形状后,
填入敞开的模具型腔,闭模后经加热,
加压硫化后,获得所需形状的橡胶制品的方法 。
特点
模具结构简单
通用性好
操作方便
2,特点
§ 1 橡胶制品的成型方法二,压铸成型 （ 又称传递法成型 or剂胶法成型 ）
1,成型过程
2,特点
3,应用料成型技术基础是将混炼过的形状简单而且限量的胶条或胶块半成品置于压铸模的型腔中,通过压铸塞的压力挤压胶料,并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化定型的方法 。
特点
制品致密性好
质量优越应用 普通压制成型不易压制的薄壁、细长制品、
形状复杂难于加料的橡胶制品
§ 1 橡胶制品的成型方法三,注射成型 （ 与塑料注射成形相类似 ）
1,成型过程
2,特点料成型技术基础又称注压成型,
它是利用注射机 or
注压机的压力,将预加热成塑性状态的胶料经注压模的浇注系统注入模具型腔中硫化定型的方法 。
特点
注射成型的硫化时间短,成形时间短,
生产率高
制品质量稳定
可生产大型厚壁,
薄壁及复杂集合形状制品 。
橡胶注射工艺主要包括注射保压 硫化 出摸修边质检包装入库出厂喂料塑化
§ 1 橡胶制品的成型方法四,挤出成型
1,成型过程料成型技术基础 又称压出成型,它是橡胶制品生产中的一项基本的成型方法 。
是在挤出机中对胶料加热与塑化,通过螺杆的旋转,
使胶料在螺杆和机筒筒壁之间受到强大的挤压力,并不断地向前移送,通过安装在机头的成型模具 （ 口模 ） 而制成各种截面形状的橡胶型材半成品,以达到初步造型的目的,而后经过冷却定型输送到硫化罐内进行硫化 or
用做压制成型所需的预成型半成品胶料 。
§ 1 橡胶制品的成型方法
2,特点
所得的半成品致密度高
口模结构简单
成型过程易实现机械化
只能挤出形状简单的 直条型材 或 预成型半成品,
不能生产精度高,断面形状复杂的橡胶制品和带有金属嵌件的橡胶制品 。
料成型技术基础四．挤出成型
§ 2 橡胶成型工艺一,橡胶制品成型设备
1,平板硫化压机
2,液压机 （ 多为油压机 ）
3,注射机专用橡胶注射机塑料注射机改制的料成型技术基础第二章 橡胶的成型
工作压力
2~15MPa
硫化温度
（ 243~15） ℃
精度高、效果好，
价格高
工作压力 10~15MPa
§ 2 橡胶成型工艺二,橡胶制品成型模具
1,种类料成型技术基础 根据成型方法分压制成型模具压铸成型模具注射成型模具挤出成型模具
2,材料碳 钢 （ 常用,45 T8A T10A 5Mn)
不锈钢 (调制处理 +表面镀铬处理抛光 Ra<1.6)
三,橡胶制品的成型过程料成型技术基础
§ 2 橡胶成型工艺
1.混炼过的 胶料成型 为具有和制品形状相似的半成品胶料；
2.然后根据模具型腔的形状,尺寸大小对半成品胶料进行 称重,并将定量的半成品胶料 置于模具型腔 中,使模具在平板硫化机或液压机中 受热受压 （ 或直接注射进模具型腔 ）,
3.保压 一段时间后,橡胶分子经过由线型结构变成网状结构的 交联反应 而 定型 （ 即达到正硫化点状态 ）,获得所需的 橡胶制品 。
料成型技术基础第三章 工业陶瓷的成型
§ 1 成型基础
§ 2 陶瓷成型方法
§ 3 陶瓷制品的生产过程料成型技术基础概 述
陶瓷的生产过程
成型过程
坯体成型方法第三章 工业陶瓷的成型陶瓷的生产过程 将配制好的符合要求的坯料用不同的成型方法,制造出具有一定形状的坯体,
坯体经干燥,施釉,烧成等工序,
最后得到陶瓷制品 。
成型过程
原料处理
坯料的制备
坯体成型坯体成型方法
可塑成型
注浆成型
压制成型料成型技术基础
§ 1 成型基础一,坯料的成型性能第三章 工业陶瓷的成型坯料分类：
可塑泥团
泥浆
粉料料成型技术基础二．调整坯料成型性能的添加剂添加剂种类及其作用：
1,解凝胶 （ 又称解胶剂,稀释剂 ）
主要用于注浆成型 。
– 应用粘土质泥浆 —无机电解质,有机酸盐类 or聚合物电解质瘠性料浆 ——有机酸盐类 or聚合物电解质
– 目的 改善泥浆的流动性 。
§ 1 成型基础料成型技术基础
3,润滑剂 用于压制成型
– 目的 提高粉料的湿润性,减少粉料颗粒之间及粉料与模具之间的摩擦,以增大压制坯体的密度 。
二．调整坯料成型性能的添加剂
2,结合剂 用于可塑成型
– 目的 提高可塑泥团的塑性,增强生坯的强度
– 种类 有机物及其溶液,无机物质
§ 1 成型基础在常温下将坯了颗粒粘合在一起，
使其具有成型能力，但烧结时，他们便挥发、分解、氧化（粘合剂）。
在常温下能提高坯料塑性，经烧成后仍留在坯体中（粘结剂）
料成型技术基础
§ 2 陶瓷成型方法陶瓷制品的成型就是将坯料制成具有一定形状和规格的坯体 。 该坯体在经过施釉,
烧成等工序成陶瓷制品 。
陶瓷成型方法也就是指 坯体的成型方法 。
第三章 工业陶瓷的成型分类,
根据成型压力,大小方式不同分料成型技术基础一,注浆法成型特点指将具有流 动性的液态泥浆注入多孔模型内 （ 模型为石膏模,多孔树脂模等 ）,借助于模型的毛细吸水能力,泥浆脱水,硬化,经脱模获得一定形状的坯体的过程 。
1) 成型的适应性强
2) 能得到各种结构、
形状的坯体基本注浆法 强化注浆法热压铸成型法 流延法
§ 2 陶瓷成型方法料成型技术基础
1,基本注浆法
特点
§ 2 陶瓷成型方法
泥浆的浇注,成型过程中不施加外力
浇注成型是在自然重力下进行的 。 分类
模型 石膏模型
– 空心注浆法
– 实心注浆法空心注浆法
石膏模型没有型芯,空心坯体
适合小件,薄壁制品实心注浆法泥浆注入外模与型芯之间
适合于坯体的内外表面形状,
花纹不同,大型壁厚制品 。
实际生产中，常根据产品结构要求将空心注浆法和实心注浆法结合起来。
特点 在注浆过程中，人为地对泥浆施加外力，
加速泥浆过程进行，提高吸浆速度，使坯体强度得到提高。
料成型技术基础
2,强化注浆法
分类
– 真空注浆
– 离心注浆
– 压力注浆法真空注浆 模型外面抽取真空 or将紧固的模型放在外于负压的真空室内，造成模型内外的压力差，提高注浆成型中的充型能力，提高吸浆速度，成品密度高。
离心注浆 将金属离心铸造的方法移植到陶瓷成型中。
适合回转空心壳体的成型。
压力注浆法 通过提高泥浆压力来增大注浆过程的推动力,
提高吸浆速度,加速水分扩散,缩短注浆和吸浆时间 。
§ 2 陶瓷成型方法
特点料成型技术基础
3,热压铸成型成型过程 将含有石蜡的浆料,在一定的温度和压力下注入金属模中,待坯体冷却凝固后脱模的成型方法 。
应用 形状复杂,尺寸要求精确的工业陶瓷制品 。
特点 制品尺寸精确,结构紧凑,表面光滑主要工序 制备蜡浆 浇注坯体 排蜡
§ 2 陶瓷成型方法料成型技术基础
4,流延法成型
应用
– 生产薄形 or超薄形 瓷片,0.05mm以下薄膜
– 常用于生产电子工业中的薄膜电路基片,
电容器瓷片 。
§ 2 陶瓷成型方法
特点特点
成型没有外力作用
坯体密度较低料成型技术基础二,可塑成型方法
旋压成型
滚压成型
塑压成型
注塑成型
轧模成型
§ 2 陶瓷成型方法利用可塑性坯料在外力作用下，发生塑性变形而制成坯体的方法。
料成型技术基础二,可塑成型
1,旋压成型和滚压成型滚压成型 将旋压成型用的扁平型刀改进成回转体型滚压头即为滚压成型,
旋压成型 利用型刀和石膏模型进行成型的一种成型方法 。
§ 2 陶瓷成型方法料成型技术基础
2,塑性挤压成型 (类似金属模锻 )
模型 常用石膏制 。
应用 适合于各种碟形,盘类坯体的成型特点
在一定压力下成型,坯体致密度高,强度高；
石膏模型易破损,寿命短 。
§ 2 陶瓷成型方法二,可塑成型
模型 常用石膏制 。
应用 适合于各种碟形,盘类坯体的成型
特点
– 在一定压力下成型,坯体致密度高,强度高；
– 石膏模型易破损,寿命短 。
成型过程
成型模具
– 高强度金属模
设备
– 柱塞式
– 螺杆式注射成型机料成型技术基础董欣
§ 2 陶瓷成型方法二,可塑成型
3,注射成型 （ 与工程塑料的注射成型过程相似 ）
成型特点? 可以生产形状复杂,尺寸精度要求高的制品；
有机添加物含量较高,脱脂时间长,金属模具易磨损,一次性投资较高 。
料成型技术基础董欣
特点
应用 主要用于电子陶瓷工业中的瓷片电容,
电路基片等坯体 。
轧模用坯料 瘠性粉料和塑化剂
4,轧模成型二,可塑成型
§ 2 陶瓷成型方法
与金属板料轧制相似,是生产薄片瓷坯的成型工艺之一 。
可轧,≤1mm坯片,
常见,0.15mm左右坯片 。
制品的力学性能呈各向异性工业陶瓷的成型三．压制成型
成型过程
分类 （ 根据粉料中含水量的多少分 ）
§ 2 陶瓷成型方法
设备
– 摩擦螺旋压力机 ——不宜压制厚坯体
– 液压机 ——不宜压制厚坯体将含有一定水分的粒状粉料填充到模具中,使其在压力下成为具有一定形状和强度的陶瓷坯体的成型方法 。
–干压成型 (含水量 <7%)
–半干压成型 （ 含水量 7%~15% ）
–特殊的压制成型方法 （ 含水量低于 3%）
第 三 章 粉 末 冶 金
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
§ 3 粉末冶金制品结构工艺性
§ 1 概 述第四篇 其它材料的成型第四章 粉末冶金成型
§ 1 概 述一、粉末冶金成型工艺 (又称金属陶瓷法 )
是一门研究制造各种金属材料 粉末 和以粉末为原料通过 成型,烧结 和必要的 后续处理 制取金属材料和制品的科学技术。
（粉末冶金生产工艺与陶瓷生产工艺在形式上类似有成金属陶瓷法。）
二,特 点
1,具有优异的组织结构和性能
2,表现出显著的技术经济效益；
3,能生产许多用其它方法所不能生产的材料和制品
（ 如：许多难熔材料 ） ；
4,是制造各种机器零件重要而又经济的成型技术； （ 能够获得具有最终尺寸和形状的零件,实现了少无切削加工 ）
§ 1 概 述粉末冶金成型二,特 点
5.普通粉末冶金制品的强度比相应锻件或铸件要低 （ 20~30） %； （ 制品内部有孔隙 ）
6.成型过程中粉末的流动性不如液态金属
（ 对产品的结构形状有限制 ）
7.制品一般 < 10kg（ 因为成型压强高 ）
8.压模成本高 。
9.只是用于成批或大量生产
§ 1 概 述粉末冶金成型三、工艺过程
1,原料 粉末制备 ；
2,粉末物料在专用压模中 加压成型,得到一定形状和尺寸的压坯；
3,烧结 压坯在低于基体金属熔点的温度下加热,使制品获得最终的物理机械性能 。
4,后处理
§ 1 概 述粉末冶金成型四、制品种类
1,难熔金属及其合金
2,组元彼此不熔合,熔点十分悬殊的烧结合金
3,难熔金属及其碳化物的粉末制品 （ 硬质合金 ）
4,金属与陶瓷材料的粉末制品 （ 金属陶瓷 ）
5,含油轴承和摩擦零件以及其它孔性制品
§ 1 概 述粉末冶金成型五、应用
板,带,棒,管,丝等各种型材
齿轮,链轮,棘轮,轴套类等各种零件
重量仅百分之几克的小制品
近两吨重大型坯料 （ 用热等静压法 ）
§ 1 概 述成批或大量生产粉末冶金成型
§ 2 粉末冶金成型工艺简介第四章 粉末冶金成型烧结后的处理压制成型 烧 结粉末冶金成品粉料制备粉末冶金成型一．粉料制备 （粉末冶金原料）
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金原材料 （ 粉末 ）
制取方法选择：
取决于该材料的特殊性能及制取方法的成本种类纯金属非金属化合物粉末冶金成型 纯金属合金化合物复合金属粉末
分类 机械法
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
1,粉末的制造方法
二者区别将原材料机械地粉碎而化学成分基本上不发生变化的工艺过程。
借助化学的或物理的作用,改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程 。
物理化学法粉末冶金成型二者之间没有明显的界限,而是相互补充 。
（ 1）雾化法
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
特点,
– 生产效率高,成本低,易于制造高纯度粉末；
– 合金粉末易产生成分偏析以及难以制得小于 300
目的细粉 。
应用
– 制造 Pb,Sn,Zn,Al,青铜,黄铜等低熔点金属与合金粉末；
– 18-8不锈钢,低合金钢,镍合金等粉末 。
使熔化的液态金属从雾化塔上部的小孔中流出,同时喷入高压气体,
在气流 的机械力和急冷作用下,液态金属被雾化,冷凝成细小粒状的金属粉末落入雾化塔下的盛粉桶中 。
粉末冶金成型
1,粉末的制造方法
(2) 机械粉碎法
特点,
– 既是一种独立制粉方法,
– 又常作为某些制粉方法不可缺少的补充工序 。
应用
– 比较适用于脆性材料 （ 虽然所有的金属和合金都可以被机械地粉碎 ）
是靠压碎,击碎和磨削等作用,将块状金属或合金机械地粉碎成粉末 。
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
1,粉末的制造方法
（ 4）还原法 （常用化学方法）
从固态金属氧化物或金属化合物中还原制取金属或金属粉末,是最常用的生产方法之一 。
特点,
– 该法简单,费用低
应用
– 目前铁粉大部分由还原法生产 。
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
（ 3）蒸汽冷凝法 （常用物理方法）
即将金属蒸汽冷凝而制取金属粉末
1,粉末的制造方法
（ 4）电解法 从金属盐水溶液中电解沉积金属粉末 。 特点,
– 电解末高纯度,高密度,高压缩性；
– 生产率低,成本高 (高于还原法和雾化法 ） 。
应用
– 纯铜粉大多用该法制造 。
– 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用 。
*说明 金属粉末的各种性能均与制粉方法密切相关。
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
1,粉末的制造方法
2,粉末性能
1） 几何尺寸
2） 物理性能
3） 机械性能
4） 化学性能
5） 特殊性能
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
颗粒形状
粒度
粒度分布及比表面颗粒密度颗粒内空隙
显微镜组织
硬度
加工硬化性
塑性变形能
表面状态
表面张力等松装密度振实密度流动性压制性成型性纯度氢中失重等电磁性能摩擦特性导热性耐热性抗氧化性耐腐蚀性等粉末冶金成型
3．粉末的预处理与混合
（ 1） 粉末的预处理
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
（ 2） 粉末混合
目 的
– 使性能不同的组元形成均匀的混合物,
以利于压制和烧结时状态均匀一致 。
混合
– 两种以上化学组元相混合
（ 相同化学组成的粉末的混合叫做合并 。 ）
粉末冶金成型为什么预处理？
a,即使在同一条件下制造的同一粉末,其纯度和粒度分 布也是有差别的 ；
b,原料粉末在运输和储存中会产生大量锈块或凝结成块状,要筛出这些块状物；
c,对颗粒度分布有要求时,需将粉末过筛按所要求的粒度分布进行混合 。
说 明
– 混合好的粉末常需要过筛,除去较大的夹杂和润滑剂的块状凝聚物；
– 混好的粉末尽可能及时使用 。
二．粉末成型
粉末成型方法：
– 普通模压法
– 特殊成型方法
§ 2 粉末冶金成型工艺简介压坯 将处理过的粉末经过成型工序，得到具有既定形状与强度的粉末体，叫做压坯。
粉末冶金成型普通模压法将金属粉末或混合粉末装在压模内，
通过压机使其成型。
特殊成型方法指各种非模压成型
1．模压法成型
称粉
压制
– a,单向压制
– b,双向压制
– C,浮动压制
– d,引下法
保压
脱模
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
是指在常温下粉料在封闭的钢模中 （ 指钢性模 ）,按规定的单位压力,
将粉料制成压坯的方法 。
成型过程
称粉 就是称量成型一个压坯所需得粉了的重量或容量 。
压制 按一定的单位压力,将装在型腔中的粉料,集聚成达到一定密度,
形状和尺寸要求 。
脱模 压坯从模具型腔中脱出过程 。
粉末冶金成型二．粉末成型
保压目的
– 提高压坯密度
保压选择
– 小型压坯布采用保压
– 大型致密压坯可是当考虑保压
回弹或弹性后效
– 压坯从模腔中脱出后，
会产生弹性恢复而尺寸胀大的现象，
– 用回弹率表示，即线性相对伸长的百分率，其大小与模具尺寸计算有直接关系。
2．特殊成型方法 （非钢模成型法）
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
分类
（按工作原理和特点分为）
等静压成型连续成型无压成型注射成型高能成型等粉末冶金成型二．粉末成型
（ 1）等静压成型
（ 2）金属粉末轧制
（ 3）粉浆浇注
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
2．特殊成型方法 （非钢模成型法）? 等静压成型 借助于高压泵的作用把流体介质（气体或液体）压入耐高压的钢质密封容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性模套内的粉末上；粉末体在同一时间内在各个方向上均衡地收压而获得密度分布均衡和强度较高的压坯。
特点 压坯任意断面上个点的密度大体上相同
分类 冷静压，热静压金属粉末轧制 将金属粉末通过一个特制的漏斗喂入转动的轧辊缝中，即可轧出具有一定厚度的长度连续的、并且强度适宜的板带坯料，这些坯料经烧结，又经轧制加工及热处理等工序，就可制成有一定孔隙度的，或致密的粉末冶金板带材。
粉浆浇注 金属粉末在不施加外压力的情况下而实现成型的过程。
成型过程 将成型材料首先与水或其它液体调成悬浮液浆，并注入能够吸收液体的石膏模内；然后再从石膏模中取出干涸的坯块，并进行最后烘干。
粉末冶金成型三．烧结
1,烧结
2,影响烧结的因素
3,设备
4,烧结对产品质量的影响
§ 2 粉末冶金成型工艺简介烧结 将压坯按一定的规范加热到规定温度并保温一段时间，使压坯获得一定的物理及力学性能的工序。
影响烧结的因素
– 烧结温度
– 烧结时间
– 大气环境设备
按加热方式分
– 燃料加热
– 电加热
据作业的连续性分
– 间歇式烧结炉 —坩埚炉箱式炉
– 高频或中频感应炉
– 连续式烧结炉
产生“过烧”废品
– 烧结温度过高或时间过长，使压坯歪曲和变形，其晶粒也大；
产生,欠烧,废品
– 烧结温度过低或时间过短,产品结合强度等性能达不到要求；
粉末冶金成型四．后处理 金属粉末压坯经烧结后的处理
1,提高制件的物理及力学性能
——复压,复烧,浸油,热锻与热复压,
热处理及化学热处理
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
2,改善制件表面的耐腐蚀性
——水蒸气处理,磷化处理,电镀
3,提高制件形状与尺寸精度
——精整,机械加工
§ 3 粉末冶金制品的结构工艺性粉末冶金成型
§ 3 粉末冶金制品的结构工艺性一,避免模具出现脆弱的尖角；
二,避免模具和压坯出现局部薄壁；
三,锥面和斜面需有一小段平直带；
四,需要有脱模锥缴或园角；
五,适应压制方向的需要总的原则 零件结构应尽量简单，方便压制、脱模； 利于粉末均匀填充，压坯致密且密度均匀；
有利于简化压模结构，提高使用寿命。
金属材料
–高强度,高硬度；一定塑性韧性
–难以达到满足一些特殊性能的要求
（耐高温性、耐腐蚀性）
第四篇 其它材料成型工艺
非金属材料
–具有金属材料不具备的某些独特性能；
–原料来源丰富,制造加工容易,节约能源第一章 工程塑料的成型
§ 2 工程塑料的成型
§ 1 概 述
§ 3 塑料制品的结构工艺性
§ 1 概 述
塑料
– 以合成树脂或天然树脂为原料，在一定温度和压力条件下可塑制成型的高分子原料。多数以合成树脂为基本成分，一般含有填加剂如：填料、稳定剂，增塑剂、色料或催化剂等。
塑料的特点
– 比重小，比强度大
– 耐腐蚀，耐磨，绝缘，减磨，
– 易成型，易复合等优良的综合性能。
第一章 工程塑料的成型
§ 1 概述
分类
– 热塑性塑料 — 受热时呈熔融状态，可反复成型加。
– 热固性塑料 — 成型后成为不熔不溶的材料。
– 通用塑料原料来源丰富，产量大，应用面广，价格便宜聚氯乙烯、聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯。
– 工程塑料具有较高物理机械性能，应用于工程技术领域塑料塑料生产 （ 树脂或半制品生产 ）
塑料制品的生产
（ 塑料成型工业 or 加工工业 ）
§ 2 工程塑料的成型塑料工业第一章 工程塑料的成型塑料制品的简单生产流程塑料制品生产系统组成成型、机械加工、修饰三个过程组成。
§ 2 工程塑料的成型原料 树脂塑料生产塑料制品塑料塑料制品生产塑料成型
§ 2 工程塑料的成型将各种形态的 塑料 （粉料、粒料、溶液或分散体）通过 加热 使其处于粘流态，
经流动或压制使其 成型并硬化,得到各种形状的塑料制品的过程。
一,工程塑料的成型性能及其影响因素
§ 2 工程塑料的成型
粘度及其影响因素
收缩性
吸湿性
定向作用
工程塑料对各种成型方法、成型工艺及模具结构的适应能力。
1,注射成型
1） 成型过程
2） 特点
4) 模具
3） 设备 注射机二,工程塑料的成型方法
§ 2 工程塑料的成型又称注塑模塑或注射法,是热塑性塑料的重要成型方法之一,几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型 。
周期短
生产率高
能一次成型空间几何形状复杂、尺寸精度高、带有各种嵌件的塑料制品，
对多种成型塑料的适应性强
生产过程易于实现自动化将坯料或粉状塑料从注塑机的料抖松紧加热得料桶,经过加热熔化至粘流太后,由注塞或螺杆的推动而通过料桶端部的喷嘴并注入温度较低的闭合塑模中,从曼苏模的熔料在收压的情况下,
经冷却固化后,即可保持塑料行腔所赋予的形状,
最后送楷模具,顶出制品 。
§ 2 工程塑料的成型
应用 用于热固性塑料的成型
成型过程
特点
设备 压机
模具
2．压制成型二,工程塑料的成型方法?成型过程 将粉状,粒状或纤维状热固性塑料转为熔融的粘流态,并在这种状态下流满型腔而取得型腔所赋予的形状,随后发生交联反应,分子结构由原子线型分子结构转变为网状分子结构,塑料也由粘流态转变为玻璃态,即硬化定型成塑料制品,最后脱模取出制品 。
特点
设备和模具结构简单,投资少；
可生产大型制品,尤其是有较大平面的平板类制品,也利用多槽模具大量生产中,小型制品,制品强度高；
压制成型生产周期长,效率低,
劳动强度大,难以实现自动化 。
§ 2 工程塑料的成型用成叠的、浸有或涂有树脂的片状底材，
在加热或加压下制成坚实而又近于均匀的板状、管状、棒状等简单形状塑料制品的成型过程。
3．层压成型二,工程塑料的成型方法螺杆式挤出机 —
挤出过程连续拄塞式挤出机 —
挤出过程是间隙的
§ 2 工程塑料的成型
2） 应用
3） 设备
4） 成型特点生产棒材,板材,线材,
薄板,连续的塑料型材 。
1） 成型过程 （ 2个阶段 ）
成型过程连续
生产率高
制品内部组织均匀致密，
尺寸稳定性高
模结构简单
4．挤压成型
（又称挤塑成型）
二,工程塑料的成型方法
（ 1）固态塑料塑化，并在加压情况下使其通过 特殊形状的口模而成为截面峪口模形状相似的连续体。
（ 2）用适当的处理方法，挤出具有粘流态的连续体转变成玻璃台连续体，得到型材或制 品。
§ 2 工程塑料的成型
注射吹塑成型
挤出吹塑成型
注射机
挤出机
模具
模具中冷却系统
3） 设备2） 特点
制品壁厚均匀,
尺寸精度高,事后加工量小；
适于多种热塑性塑料 。
5,吹塑成型
1） 种类二,工程塑料的成型方法 借助压缩空气，使处于高弹态或粘流态的中空塑料型坯发生吹胀变形，然后经冷却定型获得塑料制品的方法。
2） 制品
§ 2 工程塑料的成型是将已加热塑化的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转的水平滚筒间隙，并在挤压和延展作用下，成为规定尺寸的连续片状制品的成型方向。
各种薄膜（农业用保温、保湿薄膜，工业用包装薄膜
录象带基材
各种热成型用片材大多是热敏性非晶态塑料，用得最多：聚氯乙烯。
6,压延成型
1） 原材料二,工程塑料的成型方法
6） 特点
4） 压延成型过程
5） 设备 压延机,挤出机,辊压机
§ 2 工程塑料的成型
加工能力大,生产速度快,产品质量好,生产连续,可实现自动化；
设备庞大，前期投资高，维修复杂，
制品宽度受压延机滚筒长度的限制。
配制塑料 —塑化塑料 —向压延机供料
—压延 —牵引 —轧花 —冷却 —卷取
—切割
6,压延成型
*压延涂层法
压延软质聚氯乙烯薄膜时,将布 or纸张随同薄膜一起压延成型,则薄膜就会粘在布或纸张上,所得制品为涂层布,
也就是人造革 or塑料墙纸,这种成型方法称压延涂层法 。
§ 2 工程塑料的成型
1） 热成型过程
5） 特点? 生产率高,设备投资少,能生产面积大的塑料制品；
后续加工工序多,成本高 。
利用 热塑性塑料 的片材作为原材料来制造塑料制品的一种塑料成型方法 。
7、热成型
2） 用途 生产内凹外凸的半壳形塑料制品二,工程塑料的成型方法先将裁成一定尺寸形状的塑料片材夹在框架上,塑料片材被加热至热弹状态,然后借助施加的压力使塑料片材贴近模具型面,
得到与模具型面相仿的形状,经冷却脱模后获得制品 。
浇筑成型 将已准备好的浇注原料注入模具中，
并使其固化，从而获得与模具型腔相吻合的塑料制品。
§ 2 工程塑料的成型
3） 生产特点
2） 其它方法
嵌铸成型
离心浇注
滚塑
搪塑
8,浇注成型
1） 成型过程二,工程塑料的成型方法嵌铸成型 又称封入成型，是将各种物体包封在塑料中的一种成型方法。
离心浇注 将液态塑料注入旋转的模具中，在离心力作用下，使其充满回转体形的模具，在使其固化定型而获得制品的一种成型方法。
滚塑 靠液态塑料自重作用流动并粘附于旋转模具的型腔壁上，经固化定型获得制品的一种成型方法。
搪塑 又涂凝成型。它是在糊状塑料制造空心软制品（如玩具）的一种成型方法。
特点
投资少
成型周期长
制品尺寸准确性较低
可生产大型制品
§ 2 工程塑料的成型
4） 分类软质泡沫塑料,半硬制泡沫塑料,硬质泡沫塑料
2） 特点 密度低,绝热,绝缘吸振,吸音
5） 制造泡沫塑料树脂聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚乙烯 聚氨脂 甲醛 环氧
3） 发泡方法 物理发泡 化学发泡 机械搅拌发泡
9、发泡成型
1）用途 生产泡沫塑料二,工程塑料的成型方法
§ 2 工程塑料的成型
目的
方法
2） 修饰
目的
方法
10、塑料的机械加工和修饰
1）塑料的机械加工二,工程塑料的成型方法经过一次成型后进行的机械加工称为塑料二次加工，常在玻璃态下进行。塑料的机械加工 借用切削金属和木材等加工方法对一次成型的塑料制品或半制品进行加工的总称。
目的 完成一次成型时不能完成或完成不够准确的工作。
机械加工方法 在一次成型后的制品或半制品 上进行 铣削、钻孔、切螺纹、锯切、冲切、粘合、焊接、机械连接 等。
修饰目的 去除塑料制品的废边和附生的赘物、美化塑料制品的表面 or 外观
，以提高其性能。
修饰方法 锉削 转鼓滚光 抛光 磨削 涂盖金属 溶浸增亮 透明涂层
§ 2 工程塑料的成型
塑料焊条
塑料件焊接方法
(只适用热塑性塑料制品的焊接 )
加热工具焊接
感应焊接
热风焊接
超声波焊接
激光焊接
其类型应与被焊塑料件的同或主要化学成分相同。
截面：圆形 OR
三角形
11,塑料件连接
1） 塑料件焊接二,工程塑料的成型方法
3） 机械连接方法 铆接 螺钉接合
应用 用于热塑性塑料制品 热固性塑料制品
作用 使简单塑料部件成为复杂而完整的大件
or 修残补缺 。
§ 2 工程塑料的成型
2） 胶接 —— 利用胶粘剂,使塑料与塑料或塑料与其它材料之间连接的方法 。
11,塑料件连接二,工程塑料的成型方法塑料制品的形状、尺寸大小等对成型工艺和模具结构的适应性称为塑料制品的结构工艺性。
在进行塑料制品的结构设计时，应 保证在使用的条件下，易于成型。
一,形状
1） 模具结构简单
2） 脱模容易
3） 零件形状寓所用成型方法相似
§ 3 塑料制品的结构工艺性二,斜度
（ 保证制品顺利脱模 ） 一般取斜度值 1° ~1.5°
三,壁厚
（ 应尽可能使制件壁厚均匀 ）
第四篇 其它材料成型工艺四,加强筋五,园角 （ 避免制件应力集中 ）
内外园角分别为制件壁厚的 0.5和 1.5倍 。
§ 3 塑料制品的结构工艺性六,孔 （ 制品上各种孔的位置开设再不削弱制品强度的位置 ）
七,螺纹 （ 螺纹配合长度不大于螺纹表润直径的
1.5~2倍 ）
八,镶嵌零件
（ 材料的膨胀系数尽可能接近,塑料层厚度不易太薄 ）
内腔形状园角的设计采用加强筋改善壁厚采用加强筋防止翘曲加强筋变形方向加强筋缩孔加强筋的连接加强筋的尺寸塑件螺纹塑件内螺纹塑件外螺纹错误正确料成型技术基础 § 1 橡胶制品的成型方法第二章 橡胶的成型
§ 2 橡胶成型工艺第二章 橡胶的成型
橡胶 另一类重要的高分子材料,
主要成分,生胶 or合成橡胶添加剂 （ 除生胶以外的组分 ）
种类 天然橡胶 使用温度 -55℃ ~80℃
合成橡胶,硅橡胶,氟橡胶 -55℃ ~250℃
（ -96℃ ）
料成型技术基础
特点
（ 1） 很高的弹性
（ 2） 耐热性差,耐寒性也差
（ 3） 在溶剂中会溶解 。
第二章 橡胶的成型橡胶成型用生胶（天然胶、合成胶、再生胶）和各种配合剂（硫化剂、防老化剂、填充剂），用炼胶机混炼而成混炼胶（又称胶料），在根据需要加入能保持制品形状和提高其强度的各种骨架材料（如天然纤维、化学纤维、玻璃纤维、钢丝等）经混合均匀后放入一定形状的模具中，并在通用 or专用设备上经过加热、加压（即硫化处），获得所需形状和性能的橡胶制品。
料成型技术基础料成型技术基础
§ 1 橡胶制品的成型方法按成型方法分压制成型压铸成型注射成型挤出成型平板硫化机上模压成型注射机中注射成型按生产设备不同分第二章 橡胶的成型分类
§ 1 橡胶制品的成型方法一,压制成型
1,成型过程将 具有 一 定可塑性的胶料,经预制成简单的形状后,
填入敞开的模具型腔,闭模后经加热,
加压硫化后,获得所需形状的橡胶制品的方法 。
特点
模具结构简单
通用性好
操作方便
2,特点
§ 1 橡胶制品的成型方法二,压铸成型 （ 又称传递法成型 or剂胶法成型 ）
1,成型过程
2,特点
3,应用料成型技术基础是将混炼过的形状简单而且限量的胶条或胶块半成品置于压铸模的型腔中,通过压铸塞的压力挤压胶料,并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化定型的方法 。
特点
制品致密性好
质量优越应用 普通压制成型不易压制的薄壁、细长制品、
形状复杂难于加料的橡胶制品
§ 1 橡胶制品的成型方法三,注射成型 （ 与塑料注射成形相类似 ）
1,成型过程
2,特点料成型技术基础又称注压成型,
它是利用注射机 or
注压机的压力,将预加热成塑性状态的胶料经注压模的浇注系统注入模具型腔中硫化定型的方法 。
特点
注射成型的硫化时间短,成形时间短,
生产率高
制品质量稳定
可生产大型厚壁,
薄壁及复杂集合形状制品 。
橡胶注射工艺主要包括注射保压 硫化 出摸修边质检包装入库出厂喂料塑化
§ 1 橡胶制品的成型方法四,挤出成型
1,成型过程料成型技术基础 又称压出成型,它是橡胶制品生产中的一项基本的成型方法 。
是在挤出机中对胶料加热与塑化,通过螺杆的旋转,
使胶料在螺杆和机筒筒壁之间受到强大的挤压力,并不断地向前移送,通过安装在机头的成型模具 （ 口模 ） 而制成各种截面形状的橡胶型材半成品,以达到初步造型的目的,而后经过冷却定型输送到硫化罐内进行硫化 or
用做压制成型所需的预成型半成品胶料 。
§ 1 橡胶制品的成型方法
2,特点
所得的半成品致密度高
口模结构简单
成型过程易实现机械化
只能挤出形状简单的 直条型材 或 预成型半成品,
不能生产精度高,断面形状复杂的橡胶制品和带有金属嵌件的橡胶制品 。
料成型技术基础四．挤出成型
§ 2 橡胶成型工艺一,橡胶制品成型设备
1,平板硫化压机
2,液压机 （ 多为油压机 ）
3,注射机专用橡胶注射机塑料注射机改制的料成型技术基础第二章 橡胶的成型
工作压力
2~15MPa
硫化温度
（ 243~15） ℃
精度高、效果好，
价格高
工作压力 10~15MPa
§ 2 橡胶成型工艺二,橡胶制品成型模具
1,种类料成型技术基础 根据成型方法分压制成型模具压铸成型模具注射成型模具挤出成型模具
2,材料碳 钢 （ 常用,45 T8A T10A 5Mn)
不锈钢 (调制处理 +表面镀铬处理抛光 Ra<1.6)
三,橡胶制品的成型过程料成型技术基础
§ 2 橡胶成型工艺
1.混炼过的 胶料成型 为具有和制品形状相似的半成品胶料；
2.然后根据模具型腔的形状,尺寸大小对半成品胶料进行 称重,并将定量的半成品胶料 置于模具型腔 中,使模具在平板硫化机或液压机中 受热受压 （ 或直接注射进模具型腔 ）,
3.保压 一段时间后,橡胶分子经过由线型结构变成网状结构的 交联反应 而 定型 （ 即达到正硫化点状态 ）,获得所需的 橡胶制品 。
料成型技术基础第三章 工业陶瓷的成型
§ 1 成型基础
§ 2 陶瓷成型方法
§ 3 陶瓷制品的生产过程料成型技术基础概 述
陶瓷的生产过程
成型过程
坯体成型方法第三章 工业陶瓷的成型陶瓷的生产过程 将配制好的符合要求的坯料用不同的成型方法,制造出具有一定形状的坯体,
坯体经干燥,施釉,烧成等工序,
最后得到陶瓷制品 。
成型过程
原料处理
坯料的制备
坯体成型坯体成型方法
可塑成型
注浆成型
压制成型料成型技术基础
§ 1 成型基础一,坯料的成型性能第三章 工业陶瓷的成型坯料分类：
可塑泥团
泥浆
粉料料成型技术基础二．调整坯料成型性能的添加剂添加剂种类及其作用：
1,解凝胶 （ 又称解胶剂,稀释剂 ）
主要用于注浆成型 。
– 应用粘土质泥浆 —无机电解质,有机酸盐类 or聚合物电解质瘠性料浆 ——有机酸盐类 or聚合物电解质
– 目的 改善泥浆的流动性 。
§ 1 成型基础料成型技术基础
3,润滑剂 用于压制成型
– 目的 提高粉料的湿润性,减少粉料颗粒之间及粉料与模具之间的摩擦,以增大压制坯体的密度 。
二．调整坯料成型性能的添加剂
2,结合剂 用于可塑成型
– 目的 提高可塑泥团的塑性,增强生坯的强度
– 种类 有机物及其溶液,无机物质
§ 1 成型基础在常温下将坯了颗粒粘合在一起，
使其具有成型能力，但烧结时，他们便挥发、分解、氧化（粘合剂）。
在常温下能提高坯料塑性，经烧成后仍留在坯体中（粘结剂）
料成型技术基础
§ 2 陶瓷成型方法陶瓷制品的成型就是将坯料制成具有一定形状和规格的坯体 。 该坯体在经过施釉,
烧成等工序成陶瓷制品 。
陶瓷成型方法也就是指 坯体的成型方法 。
第三章 工业陶瓷的成型分类,
根据成型压力,大小方式不同分料成型技术基础一,注浆法成型特点指将具有流 动性的液态泥浆注入多孔模型内 （ 模型为石膏模,多孔树脂模等 ）,借助于模型的毛细吸水能力,泥浆脱水,硬化,经脱模获得一定形状的坯体的过程 。
1) 成型的适应性强
2) 能得到各种结构、
形状的坯体基本注浆法 强化注浆法热压铸成型法 流延法
§ 2 陶瓷成型方法料成型技术基础
1,基本注浆法
特点
§ 2 陶瓷成型方法
泥浆的浇注,成型过程中不施加外力
浇注成型是在自然重力下进行的 。 分类
模型 石膏模型
– 空心注浆法
– 实心注浆法空心注浆法
石膏模型没有型芯,空心坯体
适合小件,薄壁制品实心注浆法泥浆注入外模与型芯之间
适合于坯体的内外表面形状,
花纹不同,大型壁厚制品 。
实际生产中，常根据产品结构要求将空心注浆法和实心注浆法结合起来。
特点 在注浆过程中，人为地对泥浆施加外力，
加速泥浆过程进行，提高吸浆速度，使坯体强度得到提高。
料成型技术基础
2,强化注浆法
分类
– 真空注浆
– 离心注浆
– 压力注浆法真空注浆 模型外面抽取真空 or将紧固的模型放在外于负压的真空室内，造成模型内外的压力差，提高注浆成型中的充型能力，提高吸浆速度，成品密度高。
离心注浆 将金属离心铸造的方法移植到陶瓷成型中。
适合回转空心壳体的成型。
压力注浆法 通过提高泥浆压力来增大注浆过程的推动力,
提高吸浆速度,加速水分扩散,缩短注浆和吸浆时间 。
§ 2 陶瓷成型方法
特点料成型技术基础
3,热压铸成型成型过程 将含有石蜡的浆料,在一定的温度和压力下注入金属模中,待坯体冷却凝固后脱模的成型方法 。
应用 形状复杂,尺寸要求精确的工业陶瓷制品 。
特点 制品尺寸精确,结构紧凑,表面光滑主要工序 制备蜡浆 浇注坯体 排蜡
§ 2 陶瓷成型方法料成型技术基础
4,流延法成型
应用
– 生产薄形 or超薄形 瓷片,0.05mm以下薄膜
– 常用于生产电子工业中的薄膜电路基片,
电容器瓷片 。
§ 2 陶瓷成型方法
特点特点
成型没有外力作用
坯体密度较低料成型技术基础二,可塑成型方法
旋压成型
滚压成型
塑压成型
注塑成型
轧模成型
§ 2 陶瓷成型方法利用可塑性坯料在外力作用下，发生塑性变形而制成坯体的方法。
料成型技术基础二,可塑成型
1,旋压成型和滚压成型滚压成型 将旋压成型用的扁平型刀改进成回转体型滚压头即为滚压成型,
旋压成型 利用型刀和石膏模型进行成型的一种成型方法 。
§ 2 陶瓷成型方法料成型技术基础
2,塑性挤压成型 (类似金属模锻 )
模型 常用石膏制 。
应用 适合于各种碟形,盘类坯体的成型特点
在一定压力下成型,坯体致密度高,强度高；
石膏模型易破损,寿命短 。
§ 2 陶瓷成型方法二,可塑成型
模型 常用石膏制 。
应用 适合于各种碟形,盘类坯体的成型
特点
– 在一定压力下成型,坯体致密度高,强度高；
– 石膏模型易破损,寿命短 。
成型过程
成型模具
– 高强度金属模
设备
– 柱塞式
– 螺杆式注射成型机料成型技术基础董欣
§ 2 陶瓷成型方法二,可塑成型
3,注射成型 （ 与工程塑料的注射成型过程相似 ）
成型特点? 可以生产形状复杂,尺寸精度要求高的制品；
有机添加物含量较高,脱脂时间长,金属模具易磨损,一次性投资较高 。
料成型技术基础董欣
特点
应用 主要用于电子陶瓷工业中的瓷片电容,
电路基片等坯体 。
轧模用坯料 瘠性粉料和塑化剂
4,轧模成型二,可塑成型
§ 2 陶瓷成型方法
与金属板料轧制相似,是生产薄片瓷坯的成型工艺之一 。
可轧,≤1mm坯片,
常见,0.15mm左右坯片 。
制品的力学性能呈各向异性工业陶瓷的成型三．压制成型
成型过程
分类 （ 根据粉料中含水量的多少分 ）
§ 2 陶瓷成型方法
设备
– 摩擦螺旋压力机 ——不宜压制厚坯体
– 液压机 ——不宜压制厚坯体将含有一定水分的粒状粉料填充到模具中,使其在压力下成为具有一定形状和强度的陶瓷坯体的成型方法 。
–干压成型 (含水量 <7%)
–半干压成型 （ 含水量 7%~15% ）
–特殊的压制成型方法 （ 含水量低于 3%）
第 三 章 粉 末 冶 金
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
§ 3 粉末冶金制品结构工艺性
§ 1 概 述第四篇 其它材料的成型第四章 粉末冶金成型
§ 1 概 述一、粉末冶金成型工艺 (又称金属陶瓷法 )
是一门研究制造各种金属材料 粉末 和以粉末为原料通过 成型,烧结 和必要的 后续处理 制取金属材料和制品的科学技术。
（粉末冶金生产工艺与陶瓷生产工艺在形式上类似有成金属陶瓷法。）
二,特 点
1,具有优异的组织结构和性能
2,表现出显著的技术经济效益；
3,能生产许多用其它方法所不能生产的材料和制品
（ 如：许多难熔材料 ） ；
4,是制造各种机器零件重要而又经济的成型技术； （ 能够获得具有最终尺寸和形状的零件,实现了少无切削加工 ）
§ 1 概 述粉末冶金成型二,特 点
5.普通粉末冶金制品的强度比相应锻件或铸件要低 （ 20~30） %； （ 制品内部有孔隙 ）
6.成型过程中粉末的流动性不如液态金属
（ 对产品的结构形状有限制 ）
7.制品一般 < 10kg（ 因为成型压强高 ）
8.压模成本高 。
9.只是用于成批或大量生产
§ 1 概 述粉末冶金成型三、工艺过程
1,原料 粉末制备 ；
2,粉末物料在专用压模中 加压成型,得到一定形状和尺寸的压坯；
3,烧结 压坯在低于基体金属熔点的温度下加热,使制品获得最终的物理机械性能 。
4,后处理
§ 1 概 述粉末冶金成型四、制品种类
1,难熔金属及其合金
2,组元彼此不熔合,熔点十分悬殊的烧结合金
3,难熔金属及其碳化物的粉末制品 （ 硬质合金 ）
4,金属与陶瓷材料的粉末制品 （ 金属陶瓷 ）
5,含油轴承和摩擦零件以及其它孔性制品
§ 1 概 述粉末冶金成型五、应用
板,带,棒,管,丝等各种型材
齿轮,链轮,棘轮,轴套类等各种零件
重量仅百分之几克的小制品
近两吨重大型坯料 （ 用热等静压法 ）
§ 1 概 述成批或大量生产粉末冶金成型
§ 2 粉末冶金成型工艺简介第四章 粉末冶金成型烧结后的处理压制成型 烧 结粉末冶金成品粉料制备粉末冶金成型一．粉料制备 （粉末冶金原料）
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金原材料 （ 粉末 ）
制取方法选择：
取决于该材料的特殊性能及制取方法的成本种类纯金属非金属化合物粉末冶金成型 纯金属合金化合物复合金属粉末
分类 机械法
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
1,粉末的制造方法
二者区别将原材料机械地粉碎而化学成分基本上不发生变化的工艺过程。
借助化学的或物理的作用,改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程 。
物理化学法粉末冶金成型二者之间没有明显的界限,而是相互补充 。
（ 1）雾化法
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
特点,
– 生产效率高,成本低,易于制造高纯度粉末；
– 合金粉末易产生成分偏析以及难以制得小于 300
目的细粉 。
应用
– 制造 Pb,Sn,Zn,Al,青铜,黄铜等低熔点金属与合金粉末；
– 18-8不锈钢,低合金钢,镍合金等粉末 。
使熔化的液态金属从雾化塔上部的小孔中流出,同时喷入高压气体,
在气流 的机械力和急冷作用下,液态金属被雾化,冷凝成细小粒状的金属粉末落入雾化塔下的盛粉桶中 。
粉末冶金成型
1,粉末的制造方法
(2) 机械粉碎法
特点,
– 既是一种独立制粉方法,
– 又常作为某些制粉方法不可缺少的补充工序 。
应用
– 比较适用于脆性材料 （ 虽然所有的金属和合金都可以被机械地粉碎 ）
是靠压碎,击碎和磨削等作用,将块状金属或合金机械地粉碎成粉末 。
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
1,粉末的制造方法
（ 4）还原法 （常用化学方法）
从固态金属氧化物或金属化合物中还原制取金属或金属粉末,是最常用的生产方法之一 。
特点,
– 该法简单,费用低
应用
– 目前铁粉大部分由还原法生产 。
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
（ 3）蒸汽冷凝法 （常用物理方法）
即将金属蒸汽冷凝而制取金属粉末
1,粉末的制造方法
（ 4）电解法 从金属盐水溶液中电解沉积金属粉末 。 特点,
– 电解末高纯度,高密度,高压缩性；
– 生产率低,成本高 (高于还原法和雾化法 ） 。
应用
– 纯铜粉大多用该法制造 。
– 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用 。
*说明 金属粉末的各种性能均与制粉方法密切相关。
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
1,粉末的制造方法
2,粉末性能
1） 几何尺寸
2） 物理性能
3） 机械性能
4） 化学性能
5） 特殊性能
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
颗粒形状
粒度
粒度分布及比表面颗粒密度颗粒内空隙
显微镜组织
硬度
加工硬化性
塑性变形能
表面状态
表面张力等松装密度振实密度流动性压制性成型性纯度氢中失重等电磁性能摩擦特性导热性耐热性抗氧化性耐腐蚀性等粉末冶金成型
3．粉末的预处理与混合
（ 1） 粉末的预处理
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
（ 2） 粉末混合
目 的
– 使性能不同的组元形成均匀的混合物,
以利于压制和烧结时状态均匀一致 。
混合
– 两种以上化学组元相混合
（ 相同化学组成的粉末的混合叫做合并 。 ）
粉末冶金成型为什么预处理？
a,即使在同一条件下制造的同一粉末,其纯度和粒度分 布也是有差别的 ；
b,原料粉末在运输和储存中会产生大量锈块或凝结成块状,要筛出这些块状物；
c,对颗粒度分布有要求时,需将粉末过筛按所要求的粒度分布进行混合 。
说 明
– 混合好的粉末常需要过筛,除去较大的夹杂和润滑剂的块状凝聚物；
– 混好的粉末尽可能及时使用 。
二．粉末成型
粉末成型方法：
– 普通模压法
– 特殊成型方法
§ 2 粉末冶金成型工艺简介压坯 将处理过的粉末经过成型工序，得到具有既定形状与强度的粉末体，叫做压坯。
粉末冶金成型普通模压法将金属粉末或混合粉末装在压模内，
通过压机使其成型。
特殊成型方法指各种非模压成型
1．模压法成型
称粉
压制
– a,单向压制
– b,双向压制
– C,浮动压制
– d,引下法
保压
脱模
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
是指在常温下粉料在封闭的钢模中 （ 指钢性模 ）,按规定的单位压力,
将粉料制成压坯的方法 。
成型过程
称粉 就是称量成型一个压坯所需得粉了的重量或容量 。
压制 按一定的单位压力,将装在型腔中的粉料,集聚成达到一定密度,
形状和尺寸要求 。
脱模 压坯从模具型腔中脱出过程 。
粉末冶金成型二．粉末成型
保压目的
– 提高压坯密度
保压选择
– 小型压坯布采用保压
– 大型致密压坯可是当考虑保压
回弹或弹性后效
– 压坯从模腔中脱出后，
会产生弹性恢复而尺寸胀大的现象，
– 用回弹率表示，即线性相对伸长的百分率，其大小与模具尺寸计算有直接关系。
2．特殊成型方法 （非钢模成型法）
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
分类
（按工作原理和特点分为）
等静压成型连续成型无压成型注射成型高能成型等粉末冶金成型二．粉末成型
（ 1）等静压成型
（ 2）金属粉末轧制
（ 3）粉浆浇注
§ 2 粉末冶金成型工艺简介
2．特殊成型方法 （非钢模成型法）? 等静压成型 借助于高压泵的作用把流体介质（气体或液体）压入耐高压的钢质密封容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性模套内的粉末上；粉末体在同一时间内在各个方向上均衡地收压而获得密度分布均衡和强度较高的压坯。
特点 压坯任意断面上个点的密度大体上相同
分类 冷静压，热静压金属粉末轧制 将金属粉末通过一个特制的漏斗喂入转动的轧辊缝中，即可轧出具有一定厚度的长度连续的、并且强度适宜的板带坯料，这些坯料经烧结，又经轧制加工及热处理等工序，就可制成有一定孔隙度的，或致密的粉末冶金板带材。
粉浆浇注 金属粉末在不施加外压力的情况下而实现成型的过程。
成型过程 将成型材料首先与水或其它液体调成悬浮液浆，并注入能够吸收液体的石膏模内；然后再从石膏模中取出干涸的坯块，并进行最后烘干。
粉末冶金成型三．烧结
1,烧结
2,影响烧结的因素
3,设备
4,烧结对产品质量的影响
§ 2 粉末冶金成型工艺简介烧结 将压坯按一定的规范加热到规定温度并保温一段时间，使压坯获得一定的物理及力学性能的工序。
影响烧结的因素
– 烧结温度
– 烧结时间
– 大气环境设备
按加热方式分
– 燃料加热
– 电加热
据作业的连续性分
– 间歇式烧结炉 —坩埚炉箱式炉
– 高频或中频感应炉
– 连续式烧结炉
产生“过烧”废品
– 烧结温度过高或时间过长，使压坯歪曲和变形，其晶粒也大；
产生,欠烧,废品
– 烧结温度过低或时间过短,产品结合强度等性能达不到要求；
粉末冶金成型四．后处理 金属粉末压坯经烧结后的处理
1,提高制件的物理及力学性能
——复压,复烧,浸油,热锻与热复压,
热处理及化学热处理
§ 2 粉末冶金成型工艺简介粉末冶金成型
2,改善制件表面的耐腐蚀性
——水蒸气处理,磷化处理,电镀
3,提高制件形状与尺寸精度
——精整,机械加工
§ 3 粉末冶金制品的结构工艺性粉末冶金成型
§ 3 粉末冶金制品的结构工艺性一,避免模具出现脆弱的尖角；
二,避免模具和压坯出现局部薄壁；
三,锥面和斜面需有一小段平直带；
四,需要有脱模锥缴或园角；
五,适应压制方向的需要总的原则 零件结构应尽量简单，方便压制、脱模； 利于粉末均匀填充，压坯致密且密度均匀；
有利于简化压模结构，提高使用寿命。
