CMF | 一文深入了解30+塑胶产品成型工艺（动图+视频）
产业的发展离不开CMF（色彩、材料、工艺）
从出生到死亡、从日出到日落、从早上起床到晚上入睡，我们的生活无时无刻不在跟塑胶产品打着交道，我们喝水的水杯、打字的键盘、吃饭的碗筷、汽车零部件等，那么这么多形态各异的塑胶产品是如何做出来的呢？今天我们来深入并详细的了解一下！
由于篇幅有限，本文针对各种工艺配合文字+图片+视频形式仅做简单介绍，后续CMF设计军团将推出每种工艺系列性专题文章供大家学习和借鉴。同时CMF设计军团及萨米工业云平台专门成立了表面处理及成型工艺技术交流群，旨在汇聚一大批工艺研究及爱好者，专注于产品的成型及表面处理工艺，交流设计及制造等方面的心得。长按如下二维码或加群主微信13714972649，备注“工艺交流”，加入技术交流群，与专业人士一起探讨！此群仅限专业技术人员加入，入群必须实名制，群主会严格审核，非相关人士不得入内！
注塑
（注射成型）
注塑成型，其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。
一般注塑成型总体工艺视频，时长2分58秒，可放心观看
主要优势：工艺成熟、成型快，生产灵活等
主要应用：在工业产品中，注射成型的制品有：厨房用品（垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器），电器设备的外壳（吹风机、吸尘器、食品搅拌器等），玩具与游戏，汽车工业的各种产品，其它许多产品的零件等。
国际知名薄壁注塑机企业：赫斯基、 德马格、阿博格、瑞士耐驰特机器有限公司、克劳斯玛菲、恩格尔、住友重机械、发那科、米拉克龙、海天塑机、震雄集团、巴顿菲尔、伯乐塑机······
目前，随着5G时代的即将到来，塑胶材料重回手机背板的市场，继复合材料（PC+PMMA）盖板之后，注塑透明PC背盖因其成本更低、高效的制品形态，冲击强度及耐用性更好等优点，正引起越来越多传统塑胶厂的关注，有望成为2019年主流的手机背盖方案。据了解，比亚迪、东方亮彩、劲胜、联懋、鑫旺达、通达、惠科等多个厂家正在加速布局注塑透明PC手机背盖。三菱化学、Sabic等原材料厂家也在验证PC注塑手机背盖专用料。
图 注塑压缩手机背盖（来源碧昇）
图 三菱化学DURABIO材料注塑手机背盖
挤出
（挤塑）
挤出成型：又称挤塑成型，主要适合热塑性塑料的成型，也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆，将被加热熔融的热塑性原料，从具有所需截面形状的机头挤出，然后由定型器定型，再通过冷却器使其冷硬固化，成为所需截面的产品。
挤出成型工艺视频，时长1分04秒，可放心观看
主要优势：设备成本低、工艺成熟、生产效率高、占地面积小等
主要应用：在产品设计领域，挤出成型具有较强的适用性。挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。
国际知名双螺杆挤出造粒机设备企业：科倍隆、莱斯特瑞兹集团、克劳斯玛菲贝尔斯托夫、日本制钢所、东芝机械、南京创博、南京瑞亚挤出机械制造有限公司、南京科亚公司······
旋转
（滚塑成型）
旋转成型又称滚塑成型、旋塑、旋转模塑、旋转铸塑、回转成型等，该成型方法是先将计量的塑料(液态或粉料)加入模具中，在模具闭合后，使之沿设定旋转轴旋转，通常是围绕两个垂直轴，同时使模具加热，模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为与模腔相同的形状，再经冷却定型、脱模制得所需形状的制品。旋转成型工艺在整个成型过程中，由于一般旋转得很慢，所以塑料除了受到重力的作用之外，几乎不受任何外力的作用。
了解旋转成型过程首先要了解其材料，旋转成型所使用的材料80％以上来自聚乙烯家族。包括交联聚乙烯（PEX），低密度聚乙烯（LDPE），线性低密度聚乙烯（LLDPE），高密度聚乙烯（HDPE），其他的也是一些热塑性材料，如聚酰胺（PA），聚丙烯（PP），聚氯乙烯（PVC）和乙烯醋酸乙烯酯（EVA）。这些材料能加热至熔融状态，也就是流体状的树脂材料，它具有流动性和粘附性，这样就可以在旋转过程中均匀粘附在模具内壁了。
图 旋转成型工艺示意图
主要优势：加工的产品壁厚均匀、尺寸稳定、无成型缝等，经济而有效。
主要应用：主要用于制造加工中空无缝产品的中型、大型或超大型中空制品，如搬运箱、翻斗车皮、帆船船体、衣用模特、工业贮槽和贮罐等。注塑与吹塑难以实现。
吹塑
吹塑成型是将从挤出机挤出的熔融热塑性原料，夹入模具，然后向原料内吹入空气，熔融的原料在空气压力的作用下膨胀，向模具型腔壁面贴合，最后冷却固化成为所需产品形状的方法。吹塑成型分为薄膜吹塑和中空吹塑两种，而中空吹塑按型坯的制造方法不同又分为三种不同方法：挤出吹塑(EBM)，注射吹塑(IBM)和注射拉伸吹塑(ISBM)。每个流程都有其特定的工艺，适用于不同的行业。
挤出吹塑成型工艺视频，时长54秒，可放心观看
主要优势：设备造价较低，适应性较强等
主要应用：吹塑成型技术通常用于大规模生产中空包装容器（瓶子、包装桶、喷壶、油箱、罐、玩具等）的生产，是一个迅速生产大量的薄壁零件的方法。
热成型
（热塑）
热塑成型，又称热成型，是其核心原理很简单，即将热塑性塑料片材加热至软化，在压力环境下，采用适当的模具或夹具进行加工，而使其成为制品的一种成型方法。
图 双片热成型工艺
此过程也用于橡胶加工。近年来，热成型已取得新的进展，例如从挤出片材到热成型的连续生产技术。
主要优势：生产效率高、设备投资少和能制造表面积较大的产品等
主要应用：杯、碟、食品盘、玩具、帽盔，以及汽车部件、建筑装饰件、化工设备等
吸塑
吸塑：一种塑料加工工艺，主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软后，采用真空吸附于模具表面，冷却后成型。
主要优势：节省原辅材料、运输方便、适合机械化、自动化包装等
主要应用：主要用于电子、电器行业，食品行业，五金工具，化妆品行业，玩具行业、日用品行业，医药、保健品，汽车，文具、文体用品等类别的行业。
模压
（压制、压缩成型）
模压成型又称压制成型或压缩成型，是先将粉状，粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使其成型并固化的作业。模压成型可兼用于热固性塑料，热塑性塑料和橡胶材料。
主要优势：原料损失小、可成型较大型平板状制品、生产效率高、精度高等
主要应用：主要用作结构件、连接件、防护件和电气绝缘件。广泛应用于工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、机械等领域
压延
压延成型（Calendering）是借助于辊筒间强大的剪切力，并配以相应的加工温度，使黏流态的物料多次受到挤压和延展作用，最终成为具有宽度和厚度的薄片制品的一种加工方法。塑料和橡胶均有压延成型工艺，塑料中以聚氯乙烯树脂为主要原料。
发泡
发泡成型是在发泡材料（PVC，PE和PS等）中加入适当的发泡剂，使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。
微发泡技术流程图（来源：ofweek）
微发泡技术流程图
发泡成型理解起来特别简单。就类似我们做馒头过程，为了让同样的面团做出又大又软的馒头，我们通常会添加小苏打。其实就是化学发泡的过程。面团在加热过程中，小苏打会分解产业CO2，这样就会在面团中产生气泡，使面团膨胀变大。当然塑料发泡，除了化学发泡之外，还可以通过设备直接向熔体中注入气体实现。
挤压
挤压成型，坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型。
缠绕
工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。
主要是热固性树脂的成型方法，就相当于把涂料刷到墙上，等干燥成型后，如果整块剥下来，基体是什么形状就会得到什么形状的产品。
层压
是指在加热、加压下把多层相同或不同材料结合整体的成型加工方法。常用于塑料加工，也用于橡胶加工。
和塑料的模压成型较为相同，只是可以用来进行多层材料的成型。而模压大多是单一材料、单一结构的成型。
涂覆
是利用塑性溶胶或有机溶胶涂覆与布或纸等基材的表面，制成仿皮革制品、漆布或塑料壁纸等，或将粉状塑料涂覆与金属表面的工艺。常见的塑料涂层制品有人造革、漆布、塑料壁纸及各种金属涂层制品。
其实就将已经融化的树脂涂布在基体表面，等冷却之后，就可以得到相应形状的产品。大多用于制作较大且为平面状的塑料制品。
浇注
是塑料加工的一种方法。早期的浇铸是在常压下将液态单体或预聚物见聚合物注入模具内，经聚合而固化成型变成与模具内腔形状相同的制品。60年代出现了尼龙单体浇铸见聚酰胺随着成型技术的发展，传统的浇铸概念有所改变，聚合物溶液、分散体指聚氯乙烯糊和熔体也可用于浇铸成型。
早期其实是用来成型热固性树脂的一种办法。后来逐渐也用于热塑性树脂。过程就是将还未固化成型的原材房子一个模具中，在外部加入或者刺激的情况下，反应成型。类似于上面说的方西瓜的形成。
滴塑
是利用热塑性高分子材料具有状态可变的特性，即在一定条件下具有黏流性，而常温下又可恢复固态的特性，并使用适当的方法和专门的工具喷墨，在其黏流状态下按要求塑造成设计的形态，然后在常温下固化成型。
用于热塑性树脂的成型方法，就好比将蜡烛点燃，石蜡油会低落下来，如果滴落在一定形状的模具上，冷却后就会出现一定的形状。
压缩模塑
主要用于热固性塑料制品的生产。成型经过加热使其熔化，加压冲模，再经过加热交联固化，脱模后既得制品。
冷压模塑 是压缩模塑的一种。和普通压缩模塑不同的是在常温下使物料加压模塑。脱模后的模塑品可再行加热或借助化学作用使其熟化。
树脂传递模塑
是将树脂注入到闭合模具中浸润增强材料并固化的工艺方法。该项技术可不用预浸料、热压罐，有效地降低设备成本、成型成本。该项技术近年来发展很快，在飞机工业、汽车工业、舰船工业等领域应用日广，并研究发展出RFI 、VARTM 、SCRIMP 、SPRINT等多种分支，满足不同领域的应用需求。
热固性复合材料的成型方法，类似于目前的钢筋+水泥的过程。将树脂和增强材料复合在一起。
手糊
手糊成型 又称手工裱糊成型、接触成型，指在涂好脱模剂的模具上，采用手工作业，即一边铺设增强材料，一边涂刷树脂直到所需塑料制品的厚度为止，然后通过固化和脱模而取得塑料制品的这一成工艺。
激光快速成型
激光快速成型（LaserRapidPrototyping：LRP）是将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制造技术。与传统制造方法相比具有：原型的复制性、互换性高；制造工艺与制造原型的几何形状无关；加工周期短、成本低，一般制造费用降低50%，加工周期缩短70%以上；高度技术集成，实现设计制造一体化。
熔融沉积成型法
熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)，这种工艺是通过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。
CNC
CNC 计算机数字控制机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。
3D打印
3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
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2 | 多彩陶瓷的创意实现和心路历程 | 三环/小米 |
3 | 车企的色彩开发流程/汽车氛围灯色彩设计及工艺 | 广汽研究院 宋贝沙 |
4 | 渐变色效果实现工艺综合考量及创新 | 兆奕 |
5 | 如何系统的分析和应用产品色彩 | 三星 |
6 | “Pantone的‘活珊瑚橙色’能否成为2019年的国际主打代表色” | 北京服装学院教授色彩专家 崔唯 |
7 | 包装行业色彩开发和系统管理 | 中荣印刷 |
8 | 色彩 | 2020-21流行色设计趋势 | WGSN |
9 | 2020高端涂料流行趋势和特殊效果应用开发 | 施美克 |
10 | 纹理效果创新 | 微纳纹理工艺介绍及难点解析 | 苏州印象 |
11 | 渐变色领域新型材料的选择和应用 | 崯涛 |
12 | 色彩管理及流行色的设计灵感 | Pantone |
13 | 手机复合板材通用工艺介绍及难点解析 | 通达 |
14 | IML、IMD、烫印在装饰薄膜上的新应用 | 库尔兹 |
15 | 施华洛世奇的时尚基因及趋势发布 | 施华洛世奇 |
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