金屬、高分子、陶瓷材料加工成型方法

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金屬材料、高分子材料、陶瓷材料的成型制備方法 金屬材料加工成型方法 金屬材料成型工藝有以下幾種 液態(tài)成型工藝 塑形成型工藝 連接成型 砂型鑄造 塑性成型加工 焊接工藝 特種鑄造 塑性成型加工 膠接技術 一、金屬液態(tài)成型也叫鑄造。它是將熔融的金屬液體澆注到與零件形狀相對應的鑄造模型腔中，待冷卻后得到實體毛坯或零件的工藝過程。 鑄造加工的特點：1.適應性強2.成本低廉3.鑄造組織存在一定缺陷4.工藝過程較難控制 鑄造方法分為砂型鑄造、特殊鑄造 I、砂型鑄造：用型砂做鑄型的鑄造方法，使用率90% 砂型鑄件的結構設計應注意 1、 力求外形簡單，輪廓平直，只需一個分型面2、力求鑄件的內腔鑄造時，型芯數(shù)目最少，方便裝配、清理、排氣3、起模方向應設計結構斜度4、鑄件應有合理的壁厚5、力求鑄件壁厚均勻，防止局部積聚變形，造成裂紋、縮孔、縮松等缺陷6、盡量避免鑄件中有過大的水平面，防止由于橫截面突然增大，導致金屬液面上升緩慢，致使型腔頂部受到長時間烘烤，造成夾砂缺陷、產(chǎn)生氣孔等；將平面改為傾斜面 II、特種鑄造 特種鑄造：砂型鑄造以外的其他鑄造方法，包括熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造等。 ①熔模鑄造（失蠟鑄造）：在蠟模表面包以造型材料，待其硬化，將其中的蠟模熔去，從而獲得無分型面的鑄型的鑄造方法。 基本過程：蠟模制造→結殼→脫蠟→造型→焙燒→澆鑄→落砂清理 熔模鑄造（失蠟鑄造）的特點 a、鑄件的精度高且表面光潔。 b、適用于各種鑄造合金鑄件，尤其是高熔點及難切削的合金的鑄造。 c、熔模鑄件的形狀可以比較復雜，最小孔徑0.5mm，壁厚0.3mm。 d、鑄件的重量不宜太大，一般<=25kg,最大80kg左右。 e、工藝過程復雜，不易控制，使用和消耗的材料較貴，適用于形狀復雜、精度較高或難以機加工的小型零件，如發(fā)動機葉片和葉輪等。 ②金屬型鑄造：金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復使用多次（幾百次到幾千次）。 金屬性鑄造的優(yōu)缺點 可以“一型多鑄”，鑄件的力學性能提高，金屬型鑄件的冷卻速度較快、組織比較致密鑄件精度較高，可以少加工或不加工。 但是，成本高、周期長；鑄造透氣性差、無退讓性，易產(chǎn)生冷隔、澆不足、裂紋等缺陷；鑄件熔點不宜太高，重量也不宜太大。 主要用于：大批量的有色金屬鑄件，如內燃機的鋁活塞、 氣缸體、缸蓋、油泵殼體等。 ③壓力鑄造：壓力鑄造（簡稱壓鑄）的實質是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。 壓鑄特點：高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa，甚至高達2105kPa。充填速度約在10~50m／s，有些時候甚至 可達100m／s以上。充填時間很短，一般在0.01~0.2s范圍內。 壓鑄優(yōu)點：鑄件表面質量高，可鑄出復雜形狀薄壁件或鑲嵌件，生產(chǎn)率高。主要適合于有色金屬合金，如鋅合金、鋁合金、鎂合金。 ④低壓鑄造：介于重力鑄造和壓力鑄造之間的一種方法，所用壓力為2-7N/cm2。主要用于生產(chǎn)質量高的鋁鎂合金鑄件。 ⑤離心鑄造：將液態(tài)合金澆入高速旋轉（250-1500r/min）的鑄型中，使金屬液在離心力作用下充填鑄型并結晶。主要用于生產(chǎn)圓筒形鑄件。 2、 塑性成形工藝 塑性成形工藝：利用外力使坯料產(chǎn)生塑性變形,獲得所需尺寸,形狀和性能的產(chǎn)品（毛坯或零件）成型方法。 加工基本方式：軋制、擠壓、拉撥、鍛造(自由鍛和模鍛)和板料沖壓。 軋制、擠壓、拉撥用于金屬型材、板材、管材和線材板料沖壓和鍛造用于毛胚和零件。 加工的特點：是一種重要的塑性成型方法，要求金屬具有 良好的塑性 優(yōu)點：金屬塑性變形后，能壓合鑄坯的內部缺陷，提高金屬機械性能保證強度和韌性，節(jié)省金屬材料和加工工時間。 缺點：只適用于塑性金屬材料，不能加工脆性材料如鑄鐵、青銅，不能加工形狀太復雜的零件比如具有復雜外形和內腔的零件。 A、軋制：將金屬靠摩擦力的作用，連續(xù)通過軋機上兩個相對回轉軋輥之間的空隙，進行壓延變形成為型材（如圓鋼、方鋼、工字鋼等）的加工方法。 B、擠壓：將金屬坯料置于一封閉的擠壓模內，用強大的擠壓力將金屬從?？字袛D出成型，從而獲得符合?？捉孛娴呐髁匣蛄慵募庸し椒ā? C、鍛造加工：對金屬坯料（不含板材）施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形、改變尺寸、形狀及改善性能,用以制造機械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。 可鍛造的固體坯料可以是鐵碳合金、鋁合金、銅合金等。 鍛造分為兩種: ①自由鍛 ②模鍛 ①自由鍛: 利用沖擊力或壓力，使金屬在上下之砧間塑性變形 而獲得所需尺寸、形狀以及內部質量鍛件的一種加工方法。 基本工序：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉和錯移 輔助工序：方便基本工序而進行的 修整工序：校正等 ②模鍛:使金屬坯料在模膛內受壓而產(chǎn)生塑性變形，獲得所需尺寸、形狀以及內部質量鍛件的加工方法稱為模鍛。 模鍛優(yōu)點：效率高、易操作、尺寸精確，質量好、減小切削工作量磨具昂貴、靈活性差、生產(chǎn)準備周期長、質量要小。 D、沖壓加工成型：它是利用沖模使板材產(chǎn)生分離或變形的加工方法。 通板料沖壓特點： （1）可沖壓出形狀復雜的零件，廢料較少。 （2）產(chǎn)品具有足夠高的精度和較低的表面粗糙度，互換性能好。 （3）能獲得質量輕，材料消耗少，強度和剛度較高的零件。 （4）沖壓操作簡單，工藝過程便于機械化和自動化，成品率很高， 故零件成本低。常在冷態(tài)下進行，又叫冷沖壓。 3、 連接形式 連接形式有以下幾類：焊接、膠接、機械連接 I、焊接：通過加熱、加壓,或兩者共同作用(用或不用填充材料)使 兩部分分離的金屬形體形成原子結合的一種永久性連接方法。 熔焊：電弧焊、氣焊、電子束焊、激光焊 壓焊：電阻焊（點焊、縫焊、對焊） 釬焊：錫焊、銅焊、銀焊 一般情況，低碳鋼的焊接性能較好，焊接過程中不出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等，焊后接頭強度與母材相近，高碳鋼，鑄鐵等較差。在燈飾，金屬家具等產(chǎn)品的加工過程中，都會用到。 1） 熔焊：將工件需要焊接的部位加熱至熔化狀態(tài)，一般須填充金屬并形成共同的熔池，待冷卻凝固后，使分離工件連接成整體。 特點：是金屬的熔化與結晶，類似于小型鑄造過程，焊接時填充金屬的目的是使焊接接頭符合標準尺寸、外形，滲入有益元素以加強強度，熔焊的能量可以是電能、化學能和機械能。 2）壓焊：在壓力（或同時加熱）作用下，被焊的分離金屬結合面處產(chǎn)生塑性變形（有的伴隨有熔化結晶過程）而使金屬連接成整體。 特點：常見的如電阻焊（點焊、縫焊、對焊）。1.金屬待焊部位發(fā)生塑性變形，擠碎或擠掉結合面的氧化物及其他雜質2.純凈的金屬緊密接觸，形成原子間的引力而牢固結合。3.加熱的目的：增加原子的動能，以提高塑性和降低頂鍛力。 3）釬焊：熔點低于被焊金屬的釬料熔化后，填充到被焊金屬結合面的空隙之中，釬料凝固而將兩部分金屬連接成整體。 常見有：錫焊、銅焊、銀焊。 特點：被焊金屬不熔化，釬料熔化，依靠熔化的釬料對 被焊金屬的潤濕性（浸潤與附著能力）和毛細作用與被焊金屬形成結合，從而將分離的金屬連接。 II、膠接： 膠接是將兩種或兩種以上的零件（構件）用膠粘劑連接起來的一種工藝方法，所構成的不可拆連接稱為膠連接。 膠接工藝主要包括接頭設計、表面處理、配膠和涂膠、固化和質量檢測。 膠接優(yōu)點：① 能夠將不同的金屬或金屬與非金屬粘接在一起。② 可以粘接一些不易焊接的異形、復雜、微小和極薄零件。③ 粘接接頭處應力分布比較均勻，粘接膠層具有緩和沖擊，消減振動的作用，使接頭處疲勞強度得以提高。④ 粘接膠層密封性能好，粘接劑可以將兩種不同金屬隔開，能防止電化學腐蝕。⑤ 粘接重量輕，外表光整。 膠接的缺點是：① 膠接劑對溫度變化比較敏感。② 耐老化、耐酸、堿等性能較差。③ 粘接接頭的檢查，特別是無損檢驗困難。 III、機械連接：螺栓與螺母連接，雙頭螺柱連接，螺釘連接，銷連接，鉚釘連接，壓擴、卷邊咬縫等機械方法連接將兩個金屬器件連接起來的方法。 塑料的加工成型方法 1、 塑料的加工成型 塑料的成型分為一次成型和二次成型兩類 塑料的一次成型方法有：擠出成型、注射成型、壓制成型、壓延成型、其他成型方法（鑄塑成型、模壓燒結成型、傳遞成型、泡沫塑料的成型）。 二次成型有：中空吹塑成型、熱成型、拉幅薄膜的成型。 ⑴、擠出成型：擠出成型在塑料加工中又稱為擠塑，在非橡膠擠出機加工中利用液壓機壓力于模具本身的擠出稱壓出。是指物料通過擠出機料筒和螺桿間的作用，邊受熱塑化，邊被螺桿向前推送，連續(xù)通過機頭而制成各種截面制品或半制品的一種加工方法。 擠出成型原理：料自料斗進入料筒，在螺桿旋轉作用下，通過料筒內壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段，在此松散固體向前輸送同時被壓實；在壓縮段，螺槽深度變淺，進一步壓實，同時在料筒外加熱和螺桿與料筒內壁摩擦剪切作用，料溫升高開始熔融，壓縮段結束；均化段使物料均勻，定溫、定量、定壓擠出熔體，到機頭后成型，經(jīng)定型得到制品。 １、擠出方法　　 按塑化方式：干法擠出與濕法擠出 　　 按加壓方式：連續(xù)擠出與間歇擠出 　　 2、 特點 　　生產(chǎn)連續(xù)、效率高、操作簡單、應用范圍廣 ⑵、注射成型：是指有一定形狀的模型，通過壓力將融溶狀態(tài)的膠體注入摸腔而成型。 工藝原理是：將固態(tài)的塑膠按照一定的熔點融化，通過注射機器的壓力，用一定的速度注入模具內，模具通過水道冷卻將塑膠固化而得到與設計模腔一樣的產(chǎn)品。主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于熱固性塑料的成型。 工藝流程:1、成型前的準備;2、注射過程；3、制品的后處理。 1、成型前的準備 　　為了使注射成型順利進行和保證制品質量，生產(chǎn)前需要進行原料預處理、清洗機筒、預熱嵌件和選擇脫模劑等一系列準備工作。 2、注射過程 注射過程一般包括：加料——塑化——注射——冷卻——脫模。 　　加料：由于注射成型是一個間歇過程，因而需定量（定容）加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得高質量的塑件。 　　 塑化：成型物料在注射機機筒內經(jīng)過加熱，壓實以及混合等作用，由松散的粉狀或粒狀固態(tài)轉變成連續(xù)的均化熔體之過程。 　 注射：柱塞或螺桿從機筒內的計量位置開始，通過注射油缸和活塞施加高壓，將塑化好的塑料熔體經(jīng)過機筒前端的噴嘴和模具中的澆注系統(tǒng)快速送入封閉模腔的過程。注射又可細分為流動充模、保壓補縮、倒流三個階段。 　　 冷卻:當澆注系統(tǒng)的塑料以及凍結后，繼續(xù)保壓已不再需要，因此可退回柱塞或螺桿，卸除料筒內的塑料熔體的壓力，并加入新料，同時在模具內通入冷卻水、油或空氣等冷卻介質，對模具進行進一步的冷卻，這一階段稱為澆口凍結后的冷卻。實際上冷卻過程從塑料熔體注入型腔起就開始了，它包括從充模、保壓到脫模前的這一段時間。 　　 脫模:塑件冷卻到一定的溫度即可開模，在推出機構的作用下將塑件推出模外。 3、制品的后處理 1、退火：消除殘余應力； 　　2、調濕： 使塑件顏色、性能及尺寸得以穩(wěn)定。 ⑶、壓延成型：壓延成型是將熔融塑化的熱塑性塑料通過兩個以上的平行異向旋轉輥筒間隙，使溶體受到輥筒擠壓延展、拉伸而成為具有一定規(guī)格尺寸和符合質量要求的連續(xù)片狀制品，最后經(jīng)自然冷卻成型的方法。 1.壓制成型的原理及特點 適用范圍： 各種熱固性塑料的主要成型方法之一。 壓制成型包括模壓法（又稱為擠膠法、擠塑法、壓塑法）和層壓法。 模壓法 ：又稱壓縮模塑，是模塑料在閉合模腔內借助加壓(一般尚須加熱)的成型方法。通常，壓縮模塑適用于熱固性塑料，如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料等。 壓縮模塑由預壓、預熱和模壓三個過程組成： 預壓 為改善制品質量和提高模塑效率等，將粉料或纖維狀模塑料預先壓成一定形狀的操作。 預熱 為改善模塑料的加工性能和縮短成型周期等，把模塑料在成型前先行加熱的操作。 模壓 在模具內加入所需量的塑料，閉模、排氣，在模塑溫度和壓力下保持一段時間，然后進行脫模清模的操作。 ⑷、壓制成型：壓制成形是利用壓力將置于模具內的粉料壓緊至結構緊密，稱為具有一定形狀和尺寸的坯體的成形方法。 根據(jù)材料的形狀和成型加工工藝的特征，又可分為模壓成型和層壓成型。 模壓成型：模壓成型又稱壓縮模塑，這種方法是將粉狀、粒狀、碎屑狀、或纖維狀的塑料放入加熱的陰模模槽中，合上陽模加熱使其熔化，并在壓力作用下使物料充滿模腔，形成與模腔形狀一樣的模制品，再經(jīng)加熱（使其進一步發(fā)生交聯(lián)反應而固化）或冷卻（對熱塑性塑料應冷卻使其硬化），脫模后即得制品。 主要優(yōu)點：①生產(chǎn)效率高，便于實現(xiàn)專業(yè)化和自動化生產(chǎn)；②產(chǎn)品尺寸精度高，重復性好；③表面光潔，無需二次修飾；④能一次成型結構復雜的制品；⑤因為批量生產(chǎn)，價格相對低廉。 層壓成型：是指在加熱、加壓下把多層相同或不同材料結合整體的成型加工方法。 在塑料加工中，對于熱塑性塑料，常用于生產(chǎn)人造革類產(chǎn)品或復合薄膜；對于熱固性塑料，是制造增強塑料和制品的一種重要方法。 ⑸、其他成型方法 1、 鑄塑成型類似于金屬的澆鑄。鑄塑成型的特點是所用設備簡單，成型時一般不需要加壓，故不需要加壓設備，對模具強度的要求也低。鑄塑對制品的尺寸限制較少，宜生產(chǎn)小批量的大型制品。 2、 模壓燒結成型：是將粉末狀的聚四氟乙烯冷模壓成密實的各種形狀的預成型品，然后將預成型品加熱到高于其結晶熔點（327℃）以上的溫度，使顆粒相互熔結，形成一個密實的連續(xù)整體，最后冷卻至室溫即得制品。主要用于與聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的樹脂的成型。 3、 傳遞模塑：又稱傳遞成型或注壓成型。熱固性塑料的一種成型方法，模塑時先將模塑料在加熱室加熱軟化，然后壓入已被加熱的模腔內熟化成型。 傳遞模塑與模壓相仿，都借助于壓機，但又有注射成型的特點，模具設有澆口和流道。 2、 塑料的二次成型 1、 中空吹塑成型：是將從擠出機擠出的，尚處于軟化狀態(tài)的管狀熱塑料性塑料坯料放入成型模內，然后通入壓縮空氣，利用空氣的壓力使坯料沿模腔變形，從而吹制成頸口短小的中空制品。 中空吹塑 ( 又稱吹塑模塑 ) 是借助于氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹形成中空制品的方法，是第三種最常用的塑料加工方法，同時也是發(fā)展較快的一種塑料成型方法。吹塑用的模具只有陰模 ( 凹模 ) ，與注塑成型相比，設備造價較低，適應性較強，可成型性能好 ( 如低應力 ) 、可成型具有復雜起伏曲線 ( 形狀 ) 的制品。 2、 熱成型：將熱塑性塑料片材加工成各種制品的一種較特殊的塑料加工方法。片材夾在框架上加熱到軟化狀態(tài)，在外力作用下，使其緊貼模具的型面，以取得與型面相仿的形狀。冷卻定型后，經(jīng)修整即成制品。此過程也用于橡膠加工。 3、 拉夫薄膜的成型：是將擠出得到的厚度為1—3毫米的厚片或管坯，重新加熱到Tg-Tm溫度范圍進行大幅度拉伸而形成的薄膜。 4、 冷成型：是在不進行加熱的情況下對材料進行沖剪、彎曲、拉伸等的加工方式。其特點是在高壓和冷模中經(jīng)過足夠時間成型，從模中取出后再在加熱或不加熱的爐中繼續(xù)干燥硬化而成不溶不熔的制品。此法操作迅速，價格低廉，電絕緣性能較好，耐水性、耐熱性較高，常用于制造絕緣電器產(chǎn)品。 橡膠的加工成型方法 橡膠的成型加工工藝過程一般分為塑煉、混煉、壓延、壓出、硫化五部分。 一、塑煉：塑煉就是在橡膠的加工過程中，首先通過機械、熱、氧和加入化學試劑等方式，使生膠由強韌的彈性狀態(tài)轉變?yōu)槿彳洝⒈阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)。 塑煉的目的：使生膠獲得一定的可塑性，使之適合于混煉、壓延、擠出和成型等工藝操作。使生膠的可塑性均勻化，以便制得質量均勻的膠料。 工藝上可用以降低橡膠分子量獲得可塑性的塑煉方法可分成兩大類。 1.機械塑煉法：采用開煉機、密煉機、螺桿塑煉機等的機械作用切斷分子鏈而獲得生膠可塑性。 2.化學塑煉法：在化學藥品的作用下，使橡膠大分子鏈解聚而達到塑化的目的。 生膠塑煉方法很多，工業(yè)中廣為采用的是機械塑煉法。按所用設備可分為：開煉機塑煉、密煉機塑煉、螺桿塑煉機。 ①開煉機塑煉是最早的塑煉方法屬于低溫塑煉，其優(yōu)點是塑煉膠料質量好，收縮小，但生產(chǎn)效率低，勞動強度大。此法適宜膠料變化多和耗膠量少的工廠。 ②密煉機塑煉屬于高溫塑煉的生產(chǎn)能力大、勞動強度第，電力消耗??；但由于是是密閉系統(tǒng)，所以清理較難，故僅適用于膠種變化少的場合。 ③螺桿機塑煉的特點是在高溫下進行連續(xù)塑煉，生產(chǎn)效率比密煉機塑煉高，并能連續(xù)生產(chǎn)，但在操作運行中產(chǎn)生大量的熱，對生膠物理機械性能的破壞性較大。適用于膠料變化多和規(guī)?；a(chǎn)。 2、 混煉：為了使各種橡膠制品性能符合使用要求，改善加工工藝性能、節(jié)約生膠降低成本，必須在生膠中加入各種配合劑，在煉膠機上將各種配合劑加至具有一定塑性的生膠中制成混煉膠的過程稱為混煉。 混煉的目的：通過機械作用使生膠與各種配合劑均勻混合。 對混煉工藝的要求：1、使各種配合劑全部均勻地分散于生膠中，保證膠料性能均勻一致。2、使配合劑（特別是增強劑）達到最好的分散度，并與生膠結合，以獲得良好的補強效果。3、使膠料具有一定的可塑度，保證各項加工操作順利進行。4、在保證混煉均勻的基礎上，盡可能縮短混煉時間，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。 混煉工藝按其使用設備，一般可以分為以下兩種：開放式煉膠機混煉和密煉機混煉。 1、 開放式煉膠機混煉 與密煉相比，其缺點是生產(chǎn)效率低、勞動強度大、環(huán)境衛(wèi)生及安全性差。開煉機混煉的靈活性大，適用于小規(guī)模、小批量的生產(chǎn)。對于品種變換頻繁，膠料需用量不大的橡膠產(chǎn)品的生產(chǎn)，開煉機有其特殊用途。開煉機混煉還特別適用于幾種特殊膠料的生產(chǎn)，如海綿膠、硬質膠和某些生熱量較大的合成橡膠（如丙烯腈含量較高的硬丁腈膠）。 2、 密煉機混煉 機械化程度高，勞動強度小，混煉時間短，生產(chǎn)效率高，此外，因混煉室為密閉的，減少粉劑的飛揚。 3、 壓延：主要是通過兩個輥筒作用把膠料輾壓成具有一定厚度和寬度的膠片的過程。 壓延工藝可分成壓片、貼膠、擦膠和壓型等不同的作業(yè)。 1、 從原理上看，壓延過程主要是通過兩個輥筒作用把膠料輾壓成具有一定厚度和寬度的膠片的過程。2、從表面上看，壓延只是膠料造型的變化，但實質上是一種流體流動過程。3、在壓延過程中，膠料一方面發(fā)生粘性流動，一方面又發(fā)生彈性變形。4、壓延中的各種工藝現(xiàn)象與膠料的流動性質有關，又與膠料的粘彈性有關。 4、 壓出:是使膠料通過壓出機連續(xù)制成各種不同形狀半成品的工藝過程。它廣泛應用于制造胎面、內胎、膠管、各種斷面形狀復雜或空心的半成品。 壓出的特點：壓出工藝操作簡單、經(jīng)濟，半成品質地均勻，生產(chǎn)能力大，是橡膠生產(chǎn)中的一個重要工藝過程。 5、 硫化：是橡膠制品制造工藝的最后一個過程，也是橡膠制品加工中最主要的物理-化學變化過程。 通過膠料定伸強度的測量（或硫化儀）可以看到，整個硫化過程可分為硫化誘導，預硫，正硫化和過硫（對天然膠來說是硫化返原）四個階段。 1、誘導期 硫化誘導期（焦燒時間）內，交聯(lián)尚未開始，膠料有很好的流動性。這一階段決定了 膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點，膠料開始交聯(lián)并喪失流動性。硫化誘導期的長短除與生膠本身性質有關，主要取決于所用助劑，如用遲延性促進劑可以得到較長的焦燒時間，且有較高的加工安全性。 2、預硫期 　硫化誘導期以后便是以一定速度進行交聯(lián)的預硫化階段。預硫化期的交聯(lián)程度低，即使到后期硫化膠的扯斷強度，彈性也不能到達預想水平，但撕裂和動態(tài)裂口的性能卻比相應的正硫化好。到達正硫化階段后，硫化膠的各項物理性能分別達到或接近最佳點，或達到性能的綜全平衡。 3、正硫化 正硫化階段（硫化平坦區(qū)）之后，即為過硫階段，有兩種情況：天然膠出現(xiàn)“返原”現(xiàn)象（定伸強度下降），大部分合成膠（除丁基膠外）定伸強度繼續(xù)增加。 4、過硫 　　對任何橡膠來說，硫化時不只是產(chǎn)生交聯(lián)，還由于熱及其它因素的作用產(chǎn)生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現(xiàn)象貫穿整個硫化過程。在過硫階段，如果交聯(lián)仍占優(yōu)勢，橡膠就發(fā)硬，定伸強度繼續(xù)上升，反之，橡膠發(fā)軟，即出現(xiàn)返原。 陶瓷的加工成型方法 陶瓷材料已經(jīng)成為我們生活中一個智能更要的工具了，在現(xiàn)代陶瓷材料的生產(chǎn)中，常用的成型方法有擠制成型、干壓成型、熱壓鑄成型、注漿成型、軋膜成型、等靜壓成型、熱壓成型和流延成型等。 1．擠制成型：坯料在三向不均勻壓應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工方法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。 擠制成型主要用于制造片形、棒形和管形制品，如電阻的基體蜂窩陶瓷載體的陶瓷棒、陶瓷管等陶瓷制品。該成型方法生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大、操作簡便，使用的擠壓機分臥式和立式兩種。配料中新土含量較大時，成型的坯料一般不加黏合劑，配料經(jīng)過真空練泥、閑料后即可用于擠制成型。坯料中一般含水量為16％一25％。配料中含茹土少或不含教土時，將均勻混合了熟合劑的粉料經(jīng)真空練泥和閑料后，再用于擠制成型。 2．干壓成型：干壓成型或模壓成型，一種金屬粉末和陶瓷粉末的成型方法，就是將干粉坯料填充入金屬模腔中，施以壓力使其成為致密坯體。 干壓成型的原理：高純度粉體屬于瘠性材料，用傳統(tǒng)工藝無法使之成型。首先，通過加入一定量的表面活性劑，改變粉體表面性質，包括改變顆粒表面吸附性能，改變粉體顆粒形狀，從而減少超細粉的團聚效應，使之均勻分布；加入潤滑劑減少顆粒之間及顆粒與模具表面的摩擦；加入黏合劑增強粉料的粘結強度。將粉體進行上述預處理后裝入模具，用壓機或專用干壓成型機以一定壓力和壓制方式使粉料成為致密坯體。 干壓成型的特點：干壓成型的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，人工少、廢品率低，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)的制品密度大、強度高，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)；缺點是成型產(chǎn)品的形狀有較大限制，模具造價高，坯體強度低，坯體內部致密性不一致，組織結構的均勻性相對較差等。 3. 熱壓鑄：熱壓鑄成型或熱壓注成型，是特種陶瓷生產(chǎn)應用較為廣泛的一種成型工藝，其基本原理是利用石蠟受熱熔化和遇冷凝固的特點，將無可塑性的瘠性陶瓷粉料與熱石蠟液均勻混合形成可流動的漿料，在一定壓力下注入金屬模具中成型，冷卻待蠟漿凝固后脫模取出成型好的坯體。坯體經(jīng)適當修整，埋入吸附劑中加熱進行脫蠟處理，然后再脫蠟坯體燒結成最終制品。 熱壓鑄成型或熱壓注成型，是特種陶瓷生產(chǎn)應用較為廣泛的一種成型工藝，其基本原理是利用石蠟受熱熔化和遇冷凝固的特點，將無可塑性的瘠性陶瓷粉料與熱石蠟液均勻混合形成可流動的漿料，在一定壓力下注入金屬模具中成型，冷卻待蠟漿凝固后脫模取出成型好的坯體。坯體經(jīng)適當修整，埋入吸附劑中加熱進行脫蠟處理，然后再脫蠟坯體燒結成最終制品。 熱壓鑄成型的工藝流程：1.陶瓷粉體中加入表面改性劑如油酸、硬脂酸等，球磨混合，使之具有親油性，和蠟液良好融合。2.將改性后的粉料加入熔化的石蠟中攪拌混合至均勻。 　　3.將混好的料漿加入熱壓鑄成型機中，以適當壓力和溫度注入模具成型。4.脫模并對坯體進行適當修整。5.將坯體埋入吸附劑中，以適當速度升溫至900℃-1100℃，使坯體完全排除石蠟并具有一定強度。6.再將坯體放入燒結爐中燒成最終制品。 　 熱壓鑄工藝的優(yōu)點：1. 可成型形狀復雜的陶瓷制品，尺寸精度高，幾乎不需要后續(xù)加工，是制作異形陶瓷制品的主要成型工藝 2. 成型時間短，生產(chǎn)效率高。3. 相比其它陶瓷成型工藝，生產(chǎn)成本相對較低，對生產(chǎn)設備和操作環(huán)境要求不高。4. 對原料適用性強，如氧化物、非氧化物、復合原料及各種礦物原料均可適用。 　　 熱壓鑄工藝的缺點：1. 氣孔率高、內部缺陷相對較多、密度低，制品力學性能和性能穩(wěn)定性相對較差。2. 需要脫蠟環(huán)節(jié)，增加了能源消耗和生產(chǎn)時間。因受脫蠟限制，難以制備厚壁制品。3. 不適合制備大尺寸陶瓷制品。4. 難以制造高純度陶瓷制品，限制了該工藝在高端技術領域的應用。 　　 熱壓鑄工藝的應用：主要用于生產(chǎn)中小尺寸和結構復雜的結構陶瓷、耐磨陶瓷、電子陶瓷、絕緣陶瓷、紡織陶瓷、耐熱陶瓷、密封陶瓷、耐腐蝕陶瓷、耐熱震陶瓷制品。 4． 軋膜成型：一種陶瓷坯片的成型方法。首先把粉料和有機黏結劑混合均勻，然后把他們倒在兩個反向滾動的軋輥上反復進行混練，使黏結劑和粉料充分均勻分布，溶劑逐步揮發(fā)(必要時可開電風扇加速其揮發(fā))，坯料由稀到稠，直至不粘軋輥?；炀毢玫呐髁辖?jīng)過折迭、倒向、反復進行粗軋，將其中氣泡排除，以獲得均勻一致的膜層，再逐漸縮小軋輥間的間距進行精軋，使之成為所需的薄膜(厚度可達十微米至幾毫米)。 軋膜成型的優(yōu)點：工藝簡便，軋出的膜片表面光滑，均勻，致密。但反復軋膜，常會引入少量雜質，有時對產(chǎn)品電性能產(chǎn)生不利影響，費時也較長，不便連續(xù)化操作。 主要用涂：薄片狀電容器坯片、壓電陶瓷揚聲器(蜂鳴片)、濾波器坯片和厚膜電路基板坯片等。 5． 流延成型：又稱帶式澆注，刮刀法，一種陶瓷制品的成型方法，首先把粉碎好的粉料與有機塑化劑溶液按適當配比混合制成具有一定黏度的料漿，料漿從容器同流下，被刮刀以一定厚度刮壓涂敷在專用基帶上，經(jīng)干燥、固化后從上剝下成為生坯帶的薄膜，然后根據(jù)成品的尺寸和形狀需要對生坯帶作沖切、層合等加工處理，制成待燒結的毛坯成品。 特點：一種陶瓷基片的專用成型方法，特別適合成型0.2MM--3MM厚度的片狀陶瓷制品，生產(chǎn)此類產(chǎn)品具有速度快、自動化程度高、效率高、組織結構均勻、產(chǎn)品質量好等諸多優(yōu)勢。 6． 印刷成型：將超細粉料、就合劑、潤滑劑、溶劑等充分混合，調制成流動性很好的漿料，在絲網(wǎng)印刷機上漏刷，可印出一層極薄的坯料膜層。該層干燥后，可重復若干次，直至達到需要的厚度。也可循環(huán)交替印刷坯料膜層和金屬電權層，直至達到要求的層數(shù)。待干透后進行剪切、焙燒等其他工序。 特點：這種成型工藝簡單，產(chǎn)量大，若制作獨石電容器時，產(chǎn)品的比電容高。 7. 等靜壓成型：等靜壓成型是將待壓試樣置于高壓容器中，利用液體介質不可壓縮的性質和均勻傳遞壓力的性質從各個方向對試樣進行均勻加壓，當液體介質通過壓力泵注入壓力容器時，根據(jù)流體力學原理，其壓強大小不變且均勻地傳遞到各個方向。此時高壓容器中的粉料在各個方向上受到的壓力是均勻的和大小一致的。通過上述方法使瘠性粉料成型致密坯體的方法稱為等靜壓法。 等靜壓成型的過程 ：1.初期成型壓力較小時，粉體顆粒遷移和重堆積階段。2.中期壓力提高，粉體局部流動和碎化階段。3.后期壓力最大時，粉體體積壓縮，排出氣孔，達到致密化階段。 特點：粉料與模具的摩擦力較大，壓力沿壓制方向會產(chǎn)生壓力損失，使坯體各部分的密度不均勻。而等靜壓成型時液體介質傳遞的壓力在各個方向上等是相等的。彈性模具在受到液體介質壓力時產(chǎn)生的變形傳遞到模具中的粉料，粉料與模具壁的摩擦力小，坯體受力均勻，密度分布均一，產(chǎn)品性能有很大提高。 8． 注漿成型：亦稱澆注成型，是基于多孔石膏模具能夠吸收水分的物理特性，將陶瓷粉料配成具有流動性的泥漿，然后注入多孔模具內（主要為石膏模），水分在被模具（石膏）吸入后便形成了具有一定厚度的均勻泥層，脫水干燥過程中同時形成具有一定強度的坯體，此種方式被稱為注漿成型。 三個階段：1. 泥漿注入模具后，在石膏模毛細管力的作用下吸收泥漿中的水，靠近模壁的泥漿中的水分首先被吸收，泥漿中的顆粒開始靠近，形成最初的薄泥層。2. 水分進一步被吸收，其擴散動力為水分的壓力差和濃度差，薄泥層逐漸變厚，泥層內部水分向外部擴散，當泥層厚度達到注件厚度時，就形成雛坯。3. 石膏模繼續(xù)吸收水分，雛坯開始收縮，表面的水分開始蒸發(fā)，待雛坯干燥形成具有一定強度的生坯后，脫模即完成注漿成型。 注漿成型的優(yōu)點：(1)適用性強，不需復雜的機械設備，只要簡單的石膏模就可成型；(2)能制出任意復雜外形和大型薄壁注件；(3)成型技術容易掌握，生產(chǎn)成本低。(4)坯體結構均勻。 　　 缺點：(1)勞動強度大，操作工序多，生產(chǎn)效率低；(2)生產(chǎn)周期長，石膏模占用場地面積大；(3)注件含水量高，密度小，收縮大，燒成時容易變形。(4)模具損耗大。(5)不適合連續(xù)化、自動化、機械化生產(chǎn)。