특정 조건 하에서, 고분자 소재(예: 판, 시트, 막대, 튜브)를 일회 성형하여 얻은 형상을 다시 성형하고 가공하여 최종 제품 모양을 얻습니다.
개요
2차 성형은 플라스틱 성형 가공 방법 중 하나입니다 . 플라스틱 프로파일 또는 프리폼을 원료로 사용하여 열과 외부 힘을 가해 원하는 형상의 제품으로 만드는 방법입니다.
2차 성형은 1차 성형으로 얻은 판재, 튜브, 튜브 등의 플라스틱 프로파일을 가열하여 고무와 같은 상태로 만든 후, 외부 힘을 가하여 변형시키고 다양한 단순 형상으로 성형한 다음, 냉각 및 성형하여 제품을 얻는 공정입니다. 2차 성형에는 중공 블로우 성형, 열성형, 텐터 필름 성형 등이 있으며, 열가소성 플라스틱에만 적용 가능합니다. 2차 성형은 1차 성형을 기반으로 하는 성형 방법입니다.
2차 성형 가공 원리
실온보다 Tg가 훨씬 높은 비정질 폴리머의 경우, Tg-Tf 사이로 가열한 후 특정 모양으로 변형시킵니다. 변형이 완료되면 실온에 가깝게 두어 식히고 굳힙니다.
부분 결정성 폴리머의 경우 : 녹는점 근처에서 가열하고 성형하며, 주로 성형 후 결정화에 의존합니다.
2차 성형 조건
2차 성형조건 : 성형온도, 경화온도, 성형속도
성형 온도: 2차 성형 온도는 고분자가 변형되어 최대 신장률을 나타내는 온도입니다. 이 온도에서 온도가 상승하여 고탄성 상태로 전이됩니다. 사슬 분절이 움직이기 시작하고 시스템의 점도가 매우 높기 때문에 사슬 분절의 움직임에 대한 마찰 저항이 상대적으로 큽니다. 고탄성 변형은 응력 변화에 비해 상당히 뒤처지며 내부 마찰 또한 큽니다. 일반적으로 비정질 열가소성 수지 의 최적 성형 온도는 유리전이온도(Tg)보다 약간 높습니다. 예를 들어, 경질 폴리염화비닐 (PVC, Tg=83℃) 의 최적 성형 온도는 92~94℃이고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Tg=105℃)의 최적 성형 온도는 118℃입니다.
설정 온도: 설정 온도가 낮아질수록 회복 가능한 변형이 감소하고 잔류 변형(유효 변형)이 증가하므로 설정 온도는 Tg보다 낮은 것이 가장 좋습니다. 동일한 설정 온도에서 성형 온도가 높을수록 얻은 잔류 형상 변수가 커지고 제품의 치수 안정성이 좋아지지만 이때 제품의 신장은 최대값을 갖습니다. 성형 온도가 너무 높으면 신장이 감소합니다. 불안정한 현상이 발생합니다. 고온 저속의 작용으로 열로 인해 제품이 연화되고 분해되어 제품에 균열 및 기타 현상이 발생합니다.
성형 속도: 특정 변형을 완료하는 데 필요한 시간 또는 특정 기간 내에 완료된 변형량을 말합니다. 성형 온도와 관련이 있으며, 폴리머의 실온 효과를 고려해야 합니다. Tg 이하에서는 느린 성형으로 높은 신장률을 얻을 수 있고, Tg 이상에서는 빠른 성형으로 더 높은 신장률을 얻을 수 있습니다.
행동 양식
주로 다음과 같은 성형 방법이 포함됩니다.
열 성형
열성형은 열가소성 플라스틱 시트를 가스 압력, 액체 압력 또는 기계적 압력 하에서 적절한 금형이나 고정물을 사용하여 부드러워질 때까지 가열하여 제품으로 만드는 성형 방법입니다. 플라스틱 열성형에는 여러 가지 방법이 있으며 일반적으로 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
압축 성형은 단일 금형(수형 또는 암형 금형) 또는 한 쌍의 금형을 사용하여 외부 기계적 압력이나 자중을 이용해 판재를 다양한 제품으로 성형하는 방식입니다. 이는 일회성 가공 방식의 압축 성형과는 다릅니다. 이 방법은 모든 열가소성 수지에 적용 가능합니다.
차압 성형은 단일 금형(수컷 또는 암컷 금형) 또는 금형 쌍을 사용하거나 금형 없이 사용합니다. 가스 차압의 작용으로 가열되어 연질 플라스틱 시트가 금형 표면에 부착되고 냉각되어 다양한 제품을 만듭니다. 성형 방법. 차압 성형은 진공 성형과 공압 성형으로 나눌 수 있습니다.
열성형은 특히 벽 두께가 얇고 표면적이 넓은 제품을 제조하는 데 적합합니다. 일반적으로 사용되는 플라스틱 종류로는 다양한 종류의 폴리스티렌 , 플렉시글라스, 폴리염화비닐, ABS , 폴리에틸렌 , 폴리프로필렌 , 폴리아미드, 폴리카보네이트 , 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 등이 있습니다.
열성형 장비에는 클램핑 시스템, 가열 시스템, 진공 및 압축 공기 시스템, 성형 금형이 포함됩니다.
이축신장
열가소성 필름 또는 시트의 분자를 재조정하기 위해 유리 전이 온도 이상에서 이축 연신 공정을 수행합니다. 연신 및 배향은 유리 전이 온도와 폴리머의 융점 사이에서 수행해야 합니다. 방향성 연신 및 실온으로의 급속 냉각 후, 연신 방향의 필름 또는 모노필라멘트의 기계적 특성이 크게 개선됩니다.
방향성 신장에 적합한 폴리머는 다음과 같습니다: 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리염화비닐리덴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 일부 벤젠. 에틸렌 공중합체.
고상 성형
고체상 성형은 열가소성 프로파일 또는 블랭크를 금형을 이용하여 압력 하에서 제품 형태로 성형하는 방법입니다. 성형 공정은 플라스틱의 용융(연화) 온도보다 낮은 온도(적어도 용융점보다 10~20°C 낮음)에서 진행됩니다. 이러한 모든 성형 방식을 고체상 성형이라고 합니다. 그중에서도 유리 전이 온도 이상, 용융점 이하의 고탄성 영역에서 비정질 플라스틱을 가공하는 것을 열성형이라고 하고, 유리 전이 온도 이하에서 가공하는 것을 냉간 성형 또는 상온 성형이라고 하며, 플라스틱 성형이라고도 합니다. 냉간 가공법 또는 상온 플라스틱 가공법 이라고도 합니다.
이 방법은 다음과 같은 장점이 있습니다: 짧은 생산 주기; 향상된 제품의 인성 및 강도; 간단한 장비, 대형 및 초대형 제품을 생산할 수 있음; 비용 절감. 단점은 다음과 같습니다: 복잡하고 정밀한 모양의 제품을 생산하기 어려움; 생산 공정을 제어하기 어렵고, 제품이 변형되고 깨지기 쉽습니다.
고체상 성형에는 다음이 포함됩니다: 시트 롤링, 딥 드로잉 또는 시트 스탬핑, 하이드로 포밍, 압출, 콜드 스탬핑, 롤러 성형 등.
