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出版者:

作者:Rosato, Dominick V. (EDT)/ Rosato, Donald V. (EDT)/ Rosato, Marlene G. (EDT)

出品人:

页数:1488

译者:

出版时间:2001-1

价格:$ 111.87

装帧:

isbn号码:9780792386193

丛书系列:

图书标签:

• 注塑成型
• 塑料加工
• 模具设计
• 材料科学
• 工程塑料
• 制造工艺
• 产品设计
• 聚合物
• 热塑性塑料
• 注塑机

《高分子材料加工技术：挤出与吹塑工艺详解》 本书聚焦于现代高分子材料工业中两大核心制造流程——挤出成型与吹塑成型。它旨在为工程技术人员、材料科学家以及相关领域的高级学生提供一套全面、深入且具有高度实践指导价值的技术手册。 --- 第一部分：高分子挤出成型工艺的深度剖析 挤出成型是塑料制品制造中最基础、应用最广泛的工艺之一。本书的第一部分将理论与实践相结合，详尽阐述了从原料准备到最终型材挤出的每一个关键环节。 第一章：挤出工艺基础与设备选型 本章首先界定了挤出成型的物理化学基础，重点讨论了聚合物熔融流变学在挤出过程中的重要性。我们将深入分析不同类型的聚合物（如PE、PP、PVC、工程塑料）在剪切作用下的粘弹性行为，并探讨如何通过分子量分布和添加剂来预测其加工性能。 设备选型是成功挤出的第一步。本章详细对比了单螺杆挤出机、双螺杆挤出机（同向和反向旋转）以及往复式挤出机的结构特点、适用材料和特定优势。螺杆几何形状的设计，特别是输送段、压缩段和计量段的长度比例、螺距和深度变化对熔融效率、排气效果及剪切热控制的影响，将通过大量的图表和计算模型进行阐释。 第二章：熔融、混合与排气控制 挤出过程的核心在于高效的熔融和均匀的混合。本章将聚焦于螺杆元件的设计艺术。我们不仅会分析经典的传送元件，还将深入探讨捏合块（Kneading Blocks）、剪切元件和反向螺纹元件在实现不同混合程度（分散性混合与分配性混合）中的作用。针对不同材料体系（如高填充复合材料、多相共混物），我们将提供具体的螺杆构型推荐方案。 聚合物中的残留气体、水分和挥发性物质是导致制品缺陷（如气泡、银纹）的元凶。本章专门设立章节讨论排气技术，包括真空辅助排气（De-gassing）系统的设计原理、排气口的布置策略，以及如何通过控制熔体粘度来优化排气效果。 第三章：挤出过程的热力学与动力学控制 精确的温度控制是保证产品质量的关键。本章从热力学的角度审视了聚合物的相变过程，分析了摩擦热、传导热和剪切生热在螺杆不同区域的贡献。我们提出了优化加热器分区设置和冷却系统设计的实践方法，以确保熔体温度均匀且不超过材料的降解阈值。 动力学方面，本章深入探讨了挤出压力曲线的分析。通过监测和记录螺杆末端的压力波动，我们可以实时诊断螺杆堵塞、进料不稳或润滑不良等问题。此外，还提供了应对熔体破裂（Melt Fracture）现象的策略，包括调整挤出速率、改变模口设计以及使用加工助剂。 第四章：挤出制品成型与后处理技术 挤出过程的终点是型坯的稳定成型。本章涵盖了各种挤出制品的模具设计与操作。 1. 管材/型材挤出：重点分析了口模（Die）设计，包括流道平衡、壁厚均匀性控制以及如何利用冷却水槽和真空定径套来确保尺寸精度。 2. 薄膜挤出（吹塑薄膜与流延薄膜）：虽然吹塑薄膜在后续章节详述，但本章会简要对比流延薄膜（Cast Film）的工艺特点。 3. 挤出涂覆（Coatings）：针对电线电缆和胶带的涂覆，讨论了共挤出技术（Co-extrusion）中的界面粘合控制和多层结构设计。 后处理环节，如在线牵引、拉伸、退火（Annealing）和矫直，对最终产品的机械性能和尺寸稳定性至关重要。本章提供了针对不同聚合物体系的推荐后处理参数。 --- 第二部分：高分子吹塑成型的原理与应用 吹塑成型，特别是中空制品制造的核心技术，其特点在于熔体型坯的拉伸与吹胀。本书的第二部分将集中解析此工艺的复杂性。 第五章：吹塑工艺基础与设备原理 本章区分了挤出吹塑（Extrusion Blow Molding, EBM）、注塑吹塑（Injection Blow Molding, IBM）和拉伸吹塑（Stretch Blow Molding, SBM）三种主要技术，并分析了它们各自适用的产品范围和材料限制。 EBM的型坯挤出系统与第一部分提到的挤出机有相似之处，但更侧重于对型坯厚度和均匀性的极致控制。本章详细介绍了型坯模头（Parison Die）的设计，特别是垂直型坯和水平型坯的流道差异。 第六章：型坯的厚度控制与优化 型坯的厚度分布是决定最终制品壁厚均匀性的决定性因素。本章深入研究了型坯壁厚控制技术： 1. 机械调节法：通过液压或电动驱动的型坯壁厚调节环（Blow Station）进行实时调整。我们提供了不同厚度剖面图与调节阀行程的对照表。 2. 模具设计与流道平衡：分析了如何通过优化模具内的流道几何形状，利用剪切速率差异来影响型坯的厚度，以补偿重力对型坯的拉伸影响。 第七章：吹胀过程的流变学与模具交互 吹塑的独特之处在于熔体型坯在模具内壁上的双向拉伸。本章运用有限元分析（FEA）的原理，模拟了气体压力驱动下的熔体流动前沿扩张过程。关键在于理解“吹胀比”（Blow Up Ratio, BUR）与材料拉伸性能的关系。 模具设计是吹塑工艺中精度要求最高的环节之一。本章详述了型坯冷却、型坯定型（ Pinch-off/Seal Area）以及排气系统的设计要点。特别是闭合线（Pinch-off Line）的设计，直接关系到制品的密封性和强度，需要精确计算材料的挤出速率与吹塑周期的匹配。 第八章：拉伸吹塑技术（SBM）的深度探索 拉伸吹塑是生产高强度、高透明度容器（如PET瓶）的核心技术。本章集中讨论了其独特的两步法或一步法工艺。 1. 预坯（Preform）的注塑：分析了预坯设计中颈部和螺纹结构的设计要求，以及对预坯内部分子取向的影响。 2. 轴向与径向拉伸：详细描述了拉伸杆（Stretch Rod）的运动轨迹和吹胀压力的精确控制。我们解释了拉伸过程如何诱导聚合物链的 biaxial orientation（双轴取向），从而显著提高制品的抗拉强度、气体阻隔性和刚性。 --- 第三部分：过程监测、质量控制与故障排除 本书的最后部分提供了实用的生产管理和质量保证工具，将理论知识转化为可操作的流程。 第九章：传感器技术与在线监测系统 先进的挤出与吹塑生产线依赖于实时数据。本章介绍了一系列非接触式和接触式传感器技术： 红外/拉曼光谱仪：用于在线监测材料组分和降解程度。 激光测距仪/视觉系统：用于连续测量管材或型材的外径和壁厚波动。 熔体压力与温度传感器网络：在螺杆不同位置的安装与校准指南。 第十章：常见缺陷的诊断与纠正 本章提供了一个详尽的故障排除流程图（Troubleshooting Flowchart），涵盖了从原料到成品的常见问题： | 缺陷类型 | 可能原因（挤出） | 可能原因（吹塑） | 纠正措施示例 | | :--- | :--- | :--- | :--- | | 表面粗糙/条纹 | 螺杆剪切过高、模口温度不均 | 吹胀速率过快、模具表面污染 | 降低加热区温度、检查模具清洁度 | | 气泡/银纹 | 熔体含湿量高、排气不良 | 预坯冷却不足、吹胀压力瞬时过大 | 预干燥原料、增加真空排气时间 | | 壁厚不均 | 挤出速率波动、型坯模具不平衡 | 模具调节环响应滞后、重力影响 | 优化牵引速度、校准自动壁厚控制器 | | 产品尺寸收缩 | 后冷却速率过快、退火处理不当 | 模具温度设置过低 | 缓慢冷却、调整模具温度设定点 | --- 本书的独特价值在于其对工艺参数之间复杂相互作用的深入挖掘，提供了超越基础操作层面的工程化解决方案，是推动高分子加工技术向更高精度和更低能耗发展的必备参考书。

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我一直认为，一本优秀的专业书籍，应该能够成为读者在工作中的“良师益友”，《注塑成型手册》恰恰做到了这一点。这本书的另一个显著特点是其内容的“即时性”和“前瞻性”。在快速发展的注塑成型领域，许多旧的知识体系可能已经难以满足当下的需求。而这本书似乎紧跟时代步伐，在介绍经典理论的同时，也融入了许多新兴的技术和材料的应用。例如，书中在谈到“模具冷却系统”时，不仅仅停留在传统的冷却水道设计，还涉及到了更先进的“热流道系统”以及“可变冷却技术”的应用前景。这让我看到了行业未来的发展方向，也为我自身的职业规划提供了重要的参考。我特别欣赏书中对于“可持续性”和“环保”理念的强调，这与当前全球的绿色发展趋势不谋而合。它提醒我们，在追求高效生产的同时，也应该关注材料的循环利用和能源的节约。这本手册不仅仅是一本关于技术的书，更是一本充满社会责任感的书。

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我最近开始接触注塑成型行业，对其中的一些概念常常感到模糊不清，尤其是在面对不同的材料性能和工艺参数之间的复杂关联时。翻看《注塑成型手册》的几个章节后，我发现这本书最大的亮点在于它对实践经验的提炼和总结。作者并没有仅仅罗列理论知识，而是通过大量实际案例的分析，深入浅出地揭示了在实际生产中可能遇到的各种问题，以及解决这些问题的有效方法。例如，在讨论“脱模困难”这一常见现象时，书中详细分析了模具设计、脱模机构、以及成型参数等多个维度的影响因素，并提供了详尽的排查步骤和优化建议。这种“问题导向”的叙事风格，对于像我这样需要快速掌握核心技能的初学者来说，简直是雪中送炭。它能够帮助我提前预判潜在的风险，并在实际操作中更加得心应手。更重要的是，书中对一些“经验性”的判断，都给出了相应的科学解释，这让我觉得非常有说服力，也更容易将其内化为自己的知识体系。我甚至在阅读过程中，就开始在脑海中构建起自己的工作流程，想象着如何在未来的生产实践中应用这些宝贵的指导。

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作为一名在注塑行业摸爬滚打了多年的技术人员，我总是在不断寻找能够拓展我视野、深化我理解的专业书籍。《注塑成型手册》在我看来，更像是一本“内功心法”的秘籍。它并非简单地介绍设备操作或工艺流程，而是着重于对注塑成型过程背后深层次的物理化学原理的探索。书中关于“保压阶段”的阐述，让我对熔体在模腔内的收缩和补缩机制有了全新的认识。作者以一种近乎哲学的高度，探讨了时间、压力、温度等因素如何微妙地影响着最终产品的尺寸精度和内在应力。我印象尤为深刻的是，书中用“能量守恒”和“熵增定律”来解释某些现象，这对于习惯了从宏观层面观察问题的我来说，是一种思维的颠覆。它让我意识到，即使是看似简单的注塑过程，其背后也蕴含着深刻的科学规律。我甚至开始尝试将书中某些抽象的概念，与我日常遇到的具体工艺问题联系起来，并从中寻找新的解决思路。这本书的价值在于，它能够激发我的好奇心，并引导我进行更深入的探究，这正是专业技术人员不断进步的源泉。

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在我看来，《注塑成型手册》并非一本可以随意翻阅的“工具书”，而是一本需要静下心来，细细品味的“百科全书”。它所涵盖的知识体系异常庞杂，从材料的微观结构分析，到模具的精密设计，再到成型工艺的参数优化，几乎囊括了注塑成型产业链上的所有关键环节。我特别喜欢书中对“产品设计与模具开发的协同作用”的探讨。作者强调，好的产品设计是成功注塑成型的基础，而精密的模具设计则是实现产品设计理念的关键。书中用大量的图例和公式，详细阐述了如何从产品的功能需求出发，反向推导模具的结构和成型工艺。这种“全流程”的分析方法，让我对整个注塑成型过程有了更宏观、更系统性的理解。它打破了我过去将各个环节割裂开来思考的模式，让我认识到，每一个环节都相互关联，相互影响。这本书的价值在于，它能够帮助我构建起一个完整的知识框架，让我不再是零散地掌握某些技巧，而是能够从全局的角度去审视和解决问题。

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当我拿到这本《注塑成型手册》时，首先映入眼帘的是其厚重的纸质和扎实的装订，预示着它并非一本浅尝辄止的入门读物，而是承载了深厚知识与经验的宝藏。我对于它能否系统性地梳理注塑成型这一复杂工艺的脉络充满期待。在翻阅过程中，我惊喜地发现，作者似乎运用了一种非常巧妙的叙述方式，将原本枯燥的技术原理，通过大量生动形象的比喻和图示，变得易于理解。我尤其对其中关于熔体流动行为的解析印象深刻，那段描述简直就像在讲述一场发生在模具内部的精密舞蹈，每一个细微的流变特征都被赋予了生命力，让我仿佛置身其中，亲眼见证熔体如何在压力和温度的作用下，将精美的产品形态勾勒出来。虽然我尚未深入钻研到每一个公式和参数的细节，但单从其逻辑清晰的章节划分和层层递进的讲解方式，就足以看出编撰者在结构设计上的匠心独运。它不仅是一本提供答案的书，更是一本引导你思考的书，它不会直接告诉你“这样做”，而是会告诉你“为什么这样做”，让你在理解原理的基础上，能够触类旁通，举一反三。这种由“知其然”到“知其所以然”的转变，对于任何一个想要在注塑成型领域有所建树的人来说，都是弥足珍贵的。

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