聚苯硫醚板材等静压成形方法及模具技术

本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚板材等静压成形方法及模具，方法包括将聚苯硫醚粉体材料装填在等静压成形模具内，利用加热设备对等静压成形模具及装填的聚苯硫醚粉体材料进行整体加热；所述整体加热温度是加热到100摄氏度以上，且加热温度小于所述聚苯硫醚的熔化温度；模具包括底座、模框、密封压紧环、密封装置、压制冲头、抽真空装置和起吊装置；所述模框设置在所述底座上，所述密封装置设置在所述模框上，所述密封压紧环设置在所述密封装置上；所述压制冲头设置在所述模框内；所述抽真空装置设置在所述模框一侧，所述起吊装置与所述压制冲头连接。解决聚苯硫醚板材成形件的强度、成形效率和成形精度均不高，以及成形幅面尺寸也不大等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种聚苯硫醚板材等静压成形方法及模具，方法包括将聚苯硫醚粉体材料装填在等静压成形模具内，利用加热设备对等静压成形模具及装填的聚苯硫醚粉体材料进行整体加热；所述整体加热温度是加热到100摄氏度以上，且加热温度小于所述聚苯硫醚的熔化温度；模具包括底座、模框、密封压紧环、密封装置、压制冲头、抽真空装置和起吊装置；所述模框设置在所述底座上，所述密封装置设置在所述模框上，所述密封压紧环设置在所述密封装置上；所述压制冲头设置在所述模框内；所述抽真空装置设置在所述模框一侧，所述起吊装置与所述压制冲头连接。解决聚苯硫醚板材成形件的强度、成形效率和成形精度均不高，以及成形幅面尺寸也不大等问题。【专利说明】聚苯硫醚板材等静压成形方法及模具
本专利技术涉及一种板材成形方法及模具，具体涉及一种聚苯硫醚板材等静压成形方法及模具。
技术介绍
聚苯硫醚(英文简写为PPS)是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。特别地，聚苯硫醚是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度，聚苯硫醚板材在空气中最大允许工作温度非常高，制作的耐热件可在220°C?240°C持续工作，短时可达260°C，在400°C的空气或氮气中保持稳定，在高温环境保持高机械强度、刚度和硬度；另外，聚苯硫醚具有优越的耐化学腐蚀及耐水解性能(目前尚未发现可在200°C以下溶解聚苯硫醚的溶剂，对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强)；具有优秀的耐磨、抗蠕变性，非常好的尺寸稳定性，优秀的抗高能量辐射，良好的抗紫外线性能，自身具有阻燃性，优良的电绝缘性，尤其高频绝缘性优良，白色硬而脆，跌落于地上有金属响声，透光率仅次于有机玻璃，流动性仅次于尼龙。聚苯硫醚成形件应用范围十分广阔，包括以下应用领域:在电子、电气方面，有微型电子元件封装、线圈骨架、马达壳、继电器、微调电容器等零部件；在精密仪器方面，有电脑、计时器、复印机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件；在机械方面，有泵壳、泵轮、阀、风扇、流量计部件、法兰盘、万向头等；在汽车方面，有点火器、离合器、变速器、齿轮箱、轴承支架、排气系统等零部件；在家用电器方面，有热风筒、卷发器、干发器、烫发器、电饭煲等的防护涂层和零部件。另外，可以制作电绝缘件及化学仪器，光学仪器等零件，制成各种功能性的薄膜和复合材料等，在航空航天、汽车运输等领域也获得成功应用。目前，中国PPS改性与复合粒料的市场总需求量大于10000吨/年，且增长很快，年需求增长率高达15%?20%。消费的PPS产品型号仍以通用品种0% -40%玻璃纤维增强料为主，应用以电子电器、精密机械为主，在汽车、摩托以及石油、化工领域的消费也在稳步增长。随着中国电子电器、汽车行业的高速发展，PPS的市场前景极为广阔，国内外多家厂商和投资者有意介入PPS树脂生产线或者建设新的PPS树脂工业化生产线。中国市场正在形成PPS生产的国内外双重竞争态势，这将有利于PPS在国内的进一步推广以及市场和应用领域的扩展，并开拓国际市场。预计未来几年，PPS的需求量还将逐年增长，目前全球PPS生产与需求已趋于紧张，随着社会的发展，汽车和电子工业对PPS的总需求量还将进一步扩大。这给全球的PPS树脂生产商扩大生产提供了机会，同时，也为中国PPS产业带来巨大的机遇。国内企业积极研发，并初步形成了一定的生产能力，改变了以往完全依赖进口的状况。但是，中国PPS技术还存在广品品种少、闻功能广品少、广能急待扩大等问题，这些将是PPS下一步发展的重点。特别是在聚苯硫醚板材成形件的成形方面，国内主要利用机械压力通过模具压制成形，由于受到成形方式的限制，聚苯硫醚板材成形件的强度、成形效率和成形精度均不是很高，以及成形幅面尺寸也不是很大，很多大尺寸高强度的聚苯硫醚板材还需依靠进口。因此，在结合国内外开发新型PPS复合材料改性品种及规模化生产线的同时，需要建立一种聚苯硫醚板材高效率高质量的精密成形方法和技术，这是发展中国高性能结构材料所必须的战略举措，对打破国外技术限制和封锁，满足国民经济以及军工各领域对高性能结构材料的需求意义极为重大。等静压成形技术现已广泛应用于粉末冶金、国防科研、陶瓷等行业粉体材料压制成形的产品研制与生产，而聚苯硫醚原材料状态一般是粉体材料，所以利用等静压成形技术压制聚苯硫醚板材是一种可行的方法。等静压成形方法是将被压制的粉体原材料放置在等静压成形模具内，然后将该模具放置在等静压设备的传压介质中，通过提高传压介质的内部压力，使传压介质作用在等静压成形模具外表面的压力升高，模具型腔的内部形状和尺寸随着传压介质压力的不断升高而按一定规律发生相应变化，粉体原材料各分子之间的间隙不断减小并被压实，最终形成具有一定形状并且内部紧密的实体材料。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种聚苯硫醚板材等静压成形方法及模具，以期待解决聚苯硫醚板材成形件的强度、成形效率和成形精度均不高，以及成形幅面尺寸也不大等问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案:一种聚苯硫醚板材等静压成形方法，所述的方法包括以下步骤:将聚苯硫醚粉体材料装填在等静压成形模具内，利用加热设备对等静压成形模具及装填的聚苯硫醚粉体材料进行整体加热；所述整体加热温度是加热到100摄氏度以上，且加热温度小于所述聚苯硫醚的熔化温度；利用密封装置实现在抽真空和压制过程中聚苯硫醚粉体材料与模具外部的介质之间隔离；通过等静压成形模具的抽真空系统对模具内部的聚苯硫醚粉体材料进行抽真空；根据聚苯硫醚板材产品的尺寸精度和性能要求，确定相应的等静压压力和温度控制曲线；将成形模具放置在等静压设备里进行压制，将压制成形的聚苯硫醚板材从模具中取出。更进一步的技术方案是提供一种用于实现聚苯硫醚板材等静压成形方法的模具，所述的模具包括底座、模框、密封压紧环、密封装置、压制冲头、抽真空装置、退模装置和起吊装置；所述模框设置在所述底座上，所述密封装置设置在所述模框上，所述密封压紧环设置在所述密封装置上；所述压制冲头设置在所述模框内；所述抽真空装置设置在所述模框一侧；所述退模装置与所述模框、压制冲头连接，用于分别退出压制冲头和压制成形的聚苯硫醚板材；所述起吊装置与所述模框连接。更进一步的技术方案是底座与所述模框之间是金属密封环与橡胶密封圈的组合密封结构。更进一步的技术方案是模框与所述压制冲头之间的密封结构包括密封压紧环与橡胶软垫。更进一步的技术方案是底座上设置有板材成形平面，所述板材成形平面与模框和压制冲头的板材成形平面共同组成板材成形模腔；所述板材成形模腔是自适应变化的刚性板材空间。更进一步的技术方案是底座上设置有定位止口和高压密封平面，所述定位止口用于安装固定金属密封圈；所述底座上设置有用于增强螺纹强度的螺套安装孔；所述螺套安装孔的直径略小于螺套的圆柱外径。更进一步的技术方案是模框上部设置有与所述模具底座匹配的放置面和连接固定孔；所述模框上部设置有密封压环安装定位孔和沿圆周均布的密封装置拉杆安装孔；所述模框顶部设置有放料口。更进一步的技术方案是压制冲头包括密封套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯硫醚板材等静压成形方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：将聚苯硫醚粉体材料装填在等静压成形模具内，利用加热设备对等静压成形模具及装填的聚苯硫醚粉体材料进行整体加热；所述整体加热温度是加热到100摄氏度以上，且加热温度小于所述聚苯硫醚的熔化温度；利用密封装置实现在抽真空和压制过程中聚苯硫醚粉体材料与模具外部的介质之间隔离；通过等静压成形模具的抽真空系统对模具内部的聚苯硫醚粉体材料进行抽真空；根据聚苯硫醚板材产品的尺寸精度和性能要求，确定相应的等静压压力和温度控制曲线；将成形模具放置在等静压设备里进行压制，将压制成形的聚苯硫醚板材从模具中取出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李森，赵维，陈良军，樊星，范玉德，蒋道建，鲍延年，陈龙飞，雍炼，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51