塑料成型加工技术发展现状及研究进展

谢 晖

（武汉职业技术学院科教园区管委会，湖北 武汉 430074）

塑料作为现代工业的基础性新型材料，已越来越广泛应用于国民经济的各个领域。2018 年全国塑料制品行业完成塑料制品产量达6042 万吨。塑料成型加工技术的发展水平，在很大的程度上反映出一个国家的工业发展水平。生态化、功能化、信息化、智能化、低能耗的塑料成型加工技术成为塑料加工行业的发展趋势。人民不断增长的对美好生活的需求，对于塑料制品质量以及品种多样性有了更高的需求，这就需要对塑料成型加工技术不断进行深入研究。

1 塑料成型加工主要方法

1.1 塑料注射成型

注射成型主要是利用注塑机将热塑性塑料熔体在一定的压力和速度下注入模具内部冷却，通过固化获取制品的方法。塑料注射成型对于泡沫塑料或者是热固性塑料均能够进行。注塑具备的优点是不仅生产的速度快、效率高，而且完全可以操作自动化，易完成结构形状复杂制品的生产，非常适合大批量生产，缺点是设备和模具的投入成本较大。

1.2 塑料挤出成型

塑料挤出成型简称是挤塑，对物料进行加热让其成为一种粘流状，利用塑化系统螺杆进行挤压，将粘流态的物料挤入机头，利用口模截面形状形成具有一定截面形状和尺寸的连续制品的成型方法。挤塑成型的优点就是能够形成各种各样的具有一定截面形状和尺寸的连续制品，具有较高的生产效率，易自动化、连续化生产。塑料挤出成型对热固性塑料制品的生产控制难度较大，因为利用挤出成型的方法对热固性塑料进行加工，很容易让制品的尺寸存在相应的偏差，生产产品中具有多种材料，管、丝等[1]。

1.3 塑料压延成型

压延成型就是在树脂中添加或不添加助剂，并实施混配预处理，利用压延机各压延辊间间隙进行压延加工，使其形成薄膜、人造革或片材板材，然后通过压延机辊筒进行剥离，冷却并定型。压延成型主要用于聚氯乙烯树脂成型的过程，制造出相应的薄膜以及板材片材。

1.4 塑料模压成型

塑料模压成型的简称为压塑，使用的塑料类型有脲醛树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等，这些材料都属于热固性塑料。使用这种方法的时候主要是利用模压机，确保模压成型之后再进行加热，确保发生化学反应之后让其交联固化。这种工艺和设备相对来说比较简单，具有广泛的适应性。成型的主要过程为准备好物料和模具，让液压机能够产生相应的压力并传递到模具中，让物料上能够发生相应的作用，将模腔填满物料，通过加热作用出现熔融软化的状态，确保其发生化学反应。

1.5 中空吹塑成型

中空吹塑成型简称为吹塑，主要是利用压缩空气使模具中加热塑化的塑料坯料膨胀之后形成一种空心制品，利用吹塑这种方法可以制造各种结构复杂的中空容器和各类包装塑料制品。其优势在于便于生产各种“口小腹大”中空塑料制品。

1.6 塑料发泡成型

塑料发泡成型主要是建立在树脂熔体的粘性膨胀基础之上，发泡塑料中泡的形状可以是开孔型，也可以是闭孔型。发泡塑料制成之后可以是硬质的，相应的还可以是软质的。发泡塑料在发泡的过程中其变化范围会非常大，这就会让发泡塑料的容重在很大的范围中波动[2]。塑料在发泡成型的时候主要的方法有：一是机械式发泡，这种方法主要是将气体混入其中，并机械的进行搅拌产生气体发泡；二是物理发泡，发泡成型的时候需要在其中加入惰性气体。

2 塑料成型加工技术发展现状

经过多年的发展，我国塑料成型加工技术已经形成了门类比较齐全、体系比较完整、低端转向中高端的塑料成型加工技术，基本能满足国内经济发展的需要。但与发达国家相比较，仍然存在较大的差距。特别是随着我国经济产业结构的调整和升级的推进，在生态化、功能化、数字化、智能化、低能耗的塑料成型加工技术方面的瓶颈亟待突破，尤其是生物降解技术和循环再生利用技术的开发利用。

3 塑料成型加工技术研究进展与发展展望

3.1 塑料成型加工技术研究进展

近年来，我国塑料加工成型技术取得了前所未有的进步，总体发展的趋势是需要对原材料的成型做好加工，最大限度对加工技术的潜力进行挖掘，主要的研究进展体现在这样几个方面。

3.1.1 精密化

对塑料进行成型加工的时候需要采用高晶化加工的方法，如采用一些超微指令的激光唱盘或者是一些光导纤维。

3.1.2 高性能化

对原来的技术实施相应的评价，对工序进行简化，让能源的消耗能够最大程度节约，选择一个最佳的原料配方，对材料实施一体化的加工，让材料能够达到高性能，并且能够对成本起到一定的控制作用。如利用化学方法或者物理方法对光倍率的发泡制品进行控制，这样离子膜就会存在一种分离机能，或者存在一种透析机能。

3.1.3 纳米化

纳米尺寸效应通常都处于分散的状态，尺寸较大的会和界面结合在一起，纳米材料具有的优异性能也比较大[3]。这种材料需要具备较高的强度，同时还需要具备较高的耐热性。可以充分体现出无机物的刚性，让尺寸能够具有一定的稳定性，确保材料能够具有较高的韧性，能够有机将介电性以及加工性结合在一起。

3.2 塑料成型加工技术发展展望

3.2.1 生态化、低能耗

随着塑料制品在电商、外卖、快递等新业态的爆炸性发展，在方便人们生活促进经济发展的同时，后回收处理问题凸显，"禁塑令"的不断逼近，将对一次性不可降解塑料制品市场带来很大制约性的影响，倒逼废弃塑料的回收再利用技术和产业的发展，也将促进生物可降解塑料成型技术的发展，引发塑料产业生态化进程。

3.2.2 高速度、高产能

高速度、高产能将成为塑料成型加工设备性能的重要判别标准，成型设备高效率的主要表现形式为具备较高的产出，能量消耗低，花费的制造成本也比较低下，高速度、高产能成就高效益。

3.2.3 高端化、多功能

国家调结构、转方式战略的实施，企业要适应不同客户的需求，必将不断开发功能多、效用高的新产品，逐渐由单一品种、单一功能、低端化，转向多品种、多工艺、多功能、多用途、高端化方向发展，不断拓展新的市场。

3.2.4 大型化、精密化

我国进口的一些设备大多都是大型的，而且在构造上比较紧密。大型设备可以让生产成本不断降低，这就会让各种机组的优势展现出来[4]。设备的精密化较高也可以让产品的含金量不断提高。

3.2.5 数字化、智能化

信息技术、人工智能在塑料工业领域广泛渗透必将引发成型加工技术体系重大变革，协同、智能逐渐成为塑料加工业的核心价值体现，产品个性化、高端化，小批量、定制生产将是未来塑料加工业新趋势。塑料加工业将继续推进数字化、智能化技术，实现塑料加工智能化转型。

3.2.6 模块化、专业化

实际实施成型设备的时候需要彰显出模块化，确保能够满足不同用户提出的特殊需求，让新的产品能够在较短的时期内研发出来。实施专业化生产可以让设备的按照相应的生产点来进行采购，这就会让整体质量得到保证，让成本能够大幅度降低，完善各种零件的配套生产。

4 结语

塑料作为现代工业的基础性新型材料，越来越广泛应用于国民经济的各个领域。先进的塑料成型加工技术，让制品的性能进一步提高，让制造成本进一步降低。生态化、功能化、信息化、智能化的塑料成型加工技术成为塑料加工行业的主要发展趋势。这就会让科研人员畅游，利用精湛的技术让塑料来代替各种材料，避免资源出现的浪费和消耗，让社会经济能够高质量持续发展。