铝合金焊接工艺技术展望 摘要 简要回顾了航天工业铝合金焊接技术的发展，并对国内外铝合 金在航天器上的应用情况进行了综述和分析。介绍了铝合金焊接技术 的最新发展和应用前景，其中包括变极性等离子焊、局部真空电子束 焊、气脉冲焊接技术、搅拌摩擦焊、焊接修复技术以及焊接工艺裕度 和焊接结构安全评定技术。 关键词 铝合金，焊接，航天。 Prospects for Welding Technology of Aluminum Alloy in Aerospace Industry in 21st Century Liu Zhihua Zhao Bing Zhao Qing (Beijing Institute of Material and Technology,Beijing ,100076) Abstract The development of welding technology of aluminum alloy in aerospace industry is reviewed and the application of aluminum alloy in spacecrafts is summarized and analysed in this paper. The uptodate development and application prospect of welding technologies of aluminum alloy are introduced. These welding technologies include variable polarity plasma welding, local vacuum electronic beam welding, air pulse welding, stirring friction welding, welding reparing technique, and the evaluation techniques of welding technological margin and welded construction safety. Key Words Aluminum alloy, Welding, Aerospace. 1 前 言 铝合金不但具有高的比强度、比模量、断裂韧度、疲劳强度和耐 腐蚀稳定性，同时还具有良好的成形工艺性和良好的焊接性，因此成 为在航天工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料。 例如，铝合金是运载火箭及各种航天器的主要结构材料。美国的 阿波罗飞船的指挥舱、登月舱，航天飞机氢氧推进剂贮箱、乘务员舱 等也都采用了铝合金作为结构材料。我国研制的各种大型运载火箭亦 广泛选用了铝合金作为主要结构材料。 航天工业铝合金焊接技术的发展和应用与材料的发展有着密切的 联系，本文将简要回顾航天工业铝合金焊接技术的发展并介绍几种极 有应用前景的铝合金焊接工艺技术。 2 铝合金焊接技术的发展 2.1 LD10CS 铝合金焊接回顾 早期的一些导弹和远程运载火箭的推进剂贮箱结构材料主要采用 AlMg 系列合金，特别是退火和半冷作硬化状态的 LF3、LF6 防锈铝 的应用最为普遍。这两种铝合金都具有优良的焊接性能［1］。 随着航天技术的发展，运载火箭的推进剂贮箱结构材料，从使用 非热处理强化的防锈铝，转变到使用可热处理强化的高强度铝合金。 LD10CS 合金已在多种大型运载火箭和固体导弹上获得成功的应用。 由于它的超低温性能较好，因此在三子级的液氢、液氧推进剂贮箱上 也获得了应用。 需要指出的是 LD10 合金的焊接性能较差，焊接时形成热裂纹的倾 向较大，对焊接过程中的各种因素也比较敏感，焊接接头的断裂韧度 较低，特别是当焊缝部位存在焊接缺陷时，液压强度试验时试验件经 常发生低压爆破。 20 世纪 70 年代，在研制 LD10 合金火箭推进剂贮箱初期，在焊接 工艺方面曾遇到了极大的困难。在“三结合”攻关中发明的“两面三层 焊”工艺（正面打底、盖面，背面清根封焊）使焊接接头性能达到了 设计要求。在 LD10 焊接生产实践中总结得出：如果焊接接头区的延 伸率不小于 3%，则焊接接头的塑性可以满足使用要求。在此后的许 多年中，一直以“延伸率不小于 3%”作为一个重要的验收指标。 几十年来，焊接工艺主要是氩弧焊（TIG），包括手工氩弧焊和自 动氩弧焊。从焊接工艺方面看，为了减少焊接结构的焊接残余应力和 变形，通常在焊接工艺选择上都尽量减少焊接热输入量。特别是对于 热处理强化铝合金，由于焊接热过程的作用，在焊接热影响区存在软 化区，塑性较好，强度较低。焊接接头强度系数为 0.5～0.7。 为什么 LD10CS 贮箱采用两面三层焊工艺？理论分析和实践结果 表明，若不采用此焊接方法，就会造成 LD10CS 铝合金焊接接头塑性 较差，且焊缝背面焊趾处易出现裂纹。两面三层焊时，清根和封底焊 可消除此种裂纹。同时由于热输入量较大，热影响区发生不同程度的
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5％葡萄糖注射液工艺卡（无水） 部门：生产部 题目：5％葡萄糖注射液工艺卡(无水) 1/2 文件编号：STP－PC－99009（01） 新订： 替代： 起草： 部门审阅： 审核： 批准： 执行日： 变更记录： 修订人： 批准执行日： 变更原因及目的： 目 的：便于车间对 5%葡萄糖注射液生产的工艺、技术的掌握。 适用范围：生产车间各工序 责 任 者：操作员、生产管理人员 内 容： 产品名称 5％葡萄糖注射液（Glucose Injection） 规 格 500ml:25g 250ml:12.5g 处 方 无水葡萄糖 45.45kg 活性炭 0.2g 10％盐酸 适量 注射用水加至 1000L 处方及质量依据 中国药典九五版二部 P845 批准文号 川卫药准字（1988）第 004672 号 半成品质量标准 及检验方法 含量限度：98－102％ pH 值：3.8－4.2 色泽：无色 葡萄糖测定；量取稀配好的药液 100ml，装入 20cm 测定管中，测定旋光度 A， 按下式计算葡萄糖的标示含量： A×1.0426 ×100％ 5 pH 值：用 pH 计测定（中国药典九五版附录Ⅵ H） 制 水 饮用水经电渗析、离子交换及超滤制得去离子水，再蒸馏、过滤,制得注射用水。 冼 瓶 瓶外清洗后，用 0.5%NaOH 处理，刷洗内壁，再用饮用水清洗，而后用去离子 水清洗，最后用注射用水清洗两次。输液瓶洗净后精选剔除不合格瓶，精洗后 洗水经检验不得带有残余洗涤剂且澄明度检查合格，pH5.0－7.0。 各 工 序 操 作 方 法 与 胶 塞 用 1.2%(g/ml)NaOH 液处理，煮沸 1 小时，用自来水洗净；又用 1％(ml/ml)HCl 液煮沸 1 小时，自来水洗净。最后蒸馏水煮沸 1 小时，用蒸馏水洗净，再注射 用水清洗至最后的一次洗涤水检查不显氯化物反应，澄明度检查合格，方得进 入下工序。 过 程 隔离膜 先用手工刷去毛边，然后浸泡于 0.9％NaCl 中 12 小时，从盐水中捞起，逐张分 散浸泡于 95％乙醇中，浸泡时间 12 小时以上，滤干后，用注射用水漂洗至最后 一次洗涤水澄明度检查应无白块、小白点在 2 个（包括 2 个）以下，方得进入 下工序。 5％葡萄糖注射液工艺卡（无水） 部门：生产部 题目：5％葡萄糖注射液工艺卡(无水) 2/2 文件编号：STP－PC－99009（01） 新订： 替代： 起草： 部门审阅： 审核： 批准： 执行日： 变更记录： 修订人： 批准执行日： 变更原因及目的： 配 制 称取按处方计算的葡萄糖，在稀配锅中加入约 1/2 量的注射用水，搅拌下将葡萄 糖投入，待溶解完毕，加入活性炭，搅拌下煮沸 15 分钟，加注射用水至需要量， 继续搅拌 10 分钟，取样测定含量、pH 值合格后，通自来水冷却至 60℃，经钛 棒过滤(0.65μm)泵至贮药罐，经微孔滤过滤(0.45μm)泵至灌装室，经终端过滤 (0.22μm)后供灌装。 灌 装 药液经澄明度检查合格后，装入输液瓶中，立即盖膜、放正，然后上塞、翻塞、 加盖、轧口。轧口后需进行检查，胶塞损伤、封口不严等及时剔除，进行返工 处理。 灭 菌 采用湿热灭菌法，以温度为依据，汽压为参考，在 116℃保温 35 分钟。灭菌过 程采用温度自动调节仪进行温度自控和记录。灭菌时蒸汽应保持畅通，严格控 制操作压力和温度。药液从灌装轧口至灭菌间隔时间不超过 2 小时。 灯 检 灯检室中，在不反光的黑色背景下进行灯检。光源采用 20W 日光灯，照度为 1000 －1500LX，检品与眼睛距离为 20－25cm。检查标准按卫生部 WS1－362（B－ 121）－91 号逐步直立、倒立、平视三步法旋转检视，每瓶检视时间不得少于 7 秒。不合格品移交配制工序进行回收处理，合格产品送入下工序。 包 装 按计划领取所需标签、纸箱。逐一盖好批号、负责限期、字迹应清晰、端正无误， 不得涂改，剩余和报废标签专人回收处理，瓶签应贴端正，位置适中、贴牢、 不皱折、不漏贴、缺角等。贴好瓶签后进行装箱，装好后检查有无漏损，放入 装箱单及合格证，盖上纸板，封箱。经质检员检查后，送入待检库，抽样送检。 不合格品的处理 1、 不合格的药液，可回收的重新调配，不可回收的报废处理； 2、 橡胶塞可回收的进行清洁消毒处理，不可回收的报废处理； 3、 合格的玻瓶在药液回收后，立即回收使用，不合格作废渣处理。
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18-氨基酸注射液(5%)工艺卡 部门：生产部 题目：18-氨基酸注射液(5%)工艺卡 1/2 文件编号：STP－PC－99016（01） 新订： 替代： 起草： 部门审阅： 审核： 批准： 执行日： 变更记录： 修订人： 批准执行日： 变更原因及目的： 目 的：便于车间对 18-氨基酸注射液生产的工艺和技术的掌握。 适用范围：适用于 18-氨基酸注射液(5%)各种规格的生产。 责 任 者：操作员。 内 容： 产品名称 18-氨基酸注射液(5%)（18-Aminoacid Injection） 规 格 500ml:25g（总氨基酸） 250ml:12.5g（总氨基酸） 处 方 L－亮氨酸 4.90g L－异亮氨酸 3.52g L－缬氨酸 3.60g L－苯丙氨酸 5.53g L－苏氨酸 2.50g L－蛋氨酸 2.25g L－色氨酸 0.90g L－盐酸赖氨酸 4.30g L－盐酸精氨酸 5.00g L－盐酸组氨酸 2.50g L－丙氨酸 2.00g L－脯氨酸 1.00g L－丝氨酸 1.00g L－酪氨酸 0.25g L－谷氨酸 0.75g L－天门冬氨酸 2.50g L－胱氨酸 0.10g 甘氨酸 7.60g 山梨醇 50.0g 亚硫酸氢钠 0.5g 活性炭 0.1g 加注射用水共制成 1000ml 处方及质量依据 卫生部药品标准（二部）六册 P88 批准文号 川卫药准字（1992）第 011345 号 半成品质量标准 及检验方法 含量限度（以 L－色氨酸计）：98－110％ pH 值：5.5－6.5 无色澄明 L－色氨酸测定：精密量取样品 2ml，置 100ml 量瓶中，加氢氧化钠液(0.1mol/L) 稀释至刻度，摇匀，照分光光度法（中国药典 95 版二部附录 IV A）在 280nm 波长处测定吸收度，按 C11H12N2O2 的吸收系数（E1％1cm）为 269 计算,即得。 制 水 饮用水经电渗析、离子交换及超滤制得去离子水，再蒸馏、过滤,制得注射用水。 冼 瓶 瓶外清洗后，用 0.5%NaOH 处理，刷洗内壁，再用饮用水清洗，然后用去离子 水清洗，最后用注射用水清洗两次。输液瓶洗净后精选剔除不合格瓶，精洗后 洗水经检验不得带有残余洗涤剂且澄明度检查合格，洗水 pH5.0－7.0。 各 工 序 操 作 方 法 与 过 胶 塞 用 1.2%(g/ml)NaOH 液处理，煮沸 1 小时，用自来水洗净；又用 1％(ml/ml)HCl 液煮沸 1 小时，自来水洗净。再用蒸馏水煮沸 1 小时，用蒸馏水洗净，再注射 用水清洗至最后的一次洗涤水检查不显氯化物反应，澄明度检查合格，方得进 入下工序。 程 隔离膜 先用手工刷去毛边，然后浸泡于 0.9％NaCl 中 12 小时，从盐水中捞起，逐张分 散浸泡于 95％乙醇中，浸泡时间 12 小时以上，滤干后，用注射用水漂洗至最后 一次洗涤水澄明度检查应无白块、小白点在 2 个（包括 2 个）以下，方得进入 下工序。 18-氨基酸注射液(5%)工艺卡 部门：生产部 题目：18-氨基酸注射液(5%)工艺卡 2/2 文件编号：STP－PC－99016（01） 新订： 替代： 起草： 部门审阅： 审核： 批准： 执行日： 变更记录： 修订人： 批准执行日： 变更原因及目的： 配 制 ① 称量：按处方进行原辅料投料量的计算、称量。配料前应核对原辅料品名、规格、批号、 生产厂及数量，并检查检验报告单。 ② 浓配：先将 L－山梨醇、L－亮氨酸、L－天门冬氨酸溶于注射用水(控制在 80℃左右）中， 溶解完全后，加入 L－酪氨酸、L－异亮氨酸、L－谷氨酸、L－苯丙氨酸、L－胱氨酸，溶 解完全后；再加入 L－盐酸精氨酸、L－丙氨酸、L－盐酸赖氨酸、L－缬氨酸、L－苏氨酸， 溶解完全后；再加入甘氨酸、L－脯氨酸、L－盐酸组氨酸、L－丝氨酸、L－蛋氨酸，溶解 完全后，冷却至 45℃，用 10％NaOH 调节 pH 值至 6.0，最后加入色氨酸，溶解完全后，冷 却至 40℃，加入 NaHSO3。最后加入活性炭总量的 2/3，搅拌均匀，约 30 分钟，浓配全过 程需在氮气保护下进行。 ③稀配：配好的药液用泵经钛棒过滤(0.65μm)后移至稀配罐内，加注射用水(70℃)稀释至体 积，同时氮气通入速度增加为 20L/分钟，通入约 5 分钟，再以 5L/分钟速度通入氮气，将温 度冷却至 40℃，再加入活性炭总量 1/3，搅拌均匀后取样测定含量、pH 值，符合规定后，药 液经钛棒过滤(0.65μm)和高分子微孔滤膜折叠过滤器(0.221μm)精滤后供灌装。 灌 装 药液经澄明度检查合格后，装入输液瓶中（灌装时，以 5L/分钟速度通入氮气）， 立即盖膜、放正，然后上塞、翻塞、加盖、轧口。轧口后需进行检查，胶塞损伤、 封口不严等及时剔除，进行返工处理。 灭 菌 采用湿热灭菌法，以温度为依据，汽压为参考，在 115℃保温 32 分钟。灭菌过 程采用温度自动调节仪进行温度自控和记录。灭菌时蒸汽应保持畅通，严格控 制操作压力和温度。药液从灌装轧口至灭菌间隔时间不超过 2 小时。 灯 检 灯检室中，在不反光的黑色背景下进行灯检。光源采用 20W 日光灯，照度为 1000 －1500LX，检品与眼睛距离为 20－25cm。检查标准按卫生部 WS1－362（B－ 121）－91 号逐步直立、倒立、平视三步法旋转检视，每瓶检视时间不得少于 7 秒。不合格品移交配制工序进行回收处理，合格产品送入下工序。 包 装 按计划领取所需标签、纸箱。逐一盖好批号、负责限期、字迹应清晰、端正无误， 不得涂改，剩余和报废标签专人回收处理，瓶签应贴端正，位置适中、贴牢、 不皱折、不漏贴、缺角等。贴好瓶签后进行装箱，装好后检查有无漏损，放入 装箱单及合格证，盖上纸板，封箱。经质检员检查后，送入待检库，抽样送检。
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10％葡萄糖注射液工艺卡(无水) 部门：生产部 题目：10％葡萄糖注射液工艺卡(无水) 1/2 文件编号：STP－PC－99010（01） 新订： 替代： 起草： 部门审阅： 审核： 批准： 执行日： 变更记录： 修订人： 批准执行日： 变更原因及目的： 目 的：便于车间对 10%葡萄糖注射液生产的工艺和技术的掌握。 适用范围：生产车间各工序 责 任 者：操作员、生产管理人员 内 容： 产品名称 10％葡萄糖注射液（Glucose Injection） 规 格 500ml:50g 250ml:25g 处 方 无水葡萄糖 90.91kg 活性炭 0.3kg 10％盐酸 适量 注射用水加至 1000L 处方及质量依据 中国药典九五版二部 P845 批准文号 川卫药准字（1988）第 004672 号 半成品质量标准 及检验方法 含量限度：98－102％ pH 值：3.8－4.2 色泽：无色 葡萄糖测定；量取稀配好的药液 100ml，装入 20cm 测定管中，测定旋光度 A，按 下式计算葡萄糖的标示含量： A×1.0426 ×100％ 10 pH 值：用 pH 计测定（中国药典九五版附录ⅥH） 制 水 饮用水经电渗析、离子交换及超滤制得去离子水，再蒸馏、过滤，制得注射用水。 冼 瓶 瓶外清洗后，用 0.5%NaOH 处理，刷洗内壁，再用饮用水清洗，而后用去离子水 清洗，最后用注射用水清洗两次。输液瓶洗净后精选剔除不合格瓶，精洗后洗水 经检验不得带有残余洗涤剂且澄明度检查合格，pH5.0－7.0。 各 工 序 操 作 方 法 与 胶 塞 用 1.2%(g/ml)NaOH 液处理，煮沸 1 小时，用自来水洗净；又用 1％(ml/ml)HCI 液 煮沸 1 小时，自来水洗净。最后蒸馏水煮沸 1 小时，用蒸馏水洗净，再注射用水 清洗至最后的一次洗涤水检查不显氯化物反应，澄明度检查合格，方得进入下工 序。 过 程 隔离膜 先用手工刷去毛边，然后浸泡于 0.9％NaCl 中 12 小时，从盐水中捞起，逐张分散 浸泡于 95％乙醇中，浸泡时间 12 小时以上，滤干后，用注射用水漂洗至最后一次 洗涤水澄明度检查应无白块、小白点在 2 个（包括 2 个）以下，方得进入下工序。 10％葡萄糖注射液工艺卡(无水) 部门：生产部 题目：10％葡萄糖注射液工艺卡(无水) 2/2 文件编号：STP－PC－99010（01） 新订： 替代： 起草： 部门审阅： 审核： 批准： 执行日： 变更记录： 修订人： 批准执行日： 变更原因及目的： 配 制 称取按处方计算的无水葡萄糖，在稀配锅中加入约 1/2 量的注射用水，搅拌下将 无水葡萄糖投入，待溶解完毕，加入活性炭，搅拌下煮沸 15 分钟，加注射用水 至需要量，断续搅拌 10 分钟，取样测含量、pH 值合格后，通自来水冷却至 60℃， 经钛棒过滤(0.65μm)泵至贮药罐，经微孔滤膜过滤(0.45μm)泵至灌装室，经终 端过滤(0.2μm)后供灌装。 灌 装 药液经澄明度检查合格后，装入输液瓶中，立即盖膜、放正，然后上塞、翻塞、 加盖、轧口。轧口后需进行检查，胶塞损伤、封口不严等及时剔除，进行返工 处理。 灭 菌 采用湿热灭菌法，以温度为依据，汽压为参考，在 115℃保温 32 分钟。灭菌过 程采用温度自动调节仪进行温度自控和记录。灭菌时蒸汽应保持畅通，严格控 制操作压力和温度。药液从灌装轧口至灭菌间隔时间不超过 2 小时。 灯 检 灯检室中，在不反光的黑色背景下进行灯检。光源采用 20W 日光灯，照度为 1000 －1500LX，检品与眼睛距离为 20－25cm。检查标准按卫生部 WS1－362（B－ 121）－91 号逐步直立、倒立、平视三步法旋转检视，每瓶检视时间不得少于 7 秒。不合格品移交配制工序进行回收处理，合格产品送入下工序。 包 装 按计划领取所需标签、纸箱。逐一盖好批号、负责限期、字迹应清晰、端正无误， 不得涂改，剩余和报废标签专人回收处理，瓶签应贴端正，位置适中、贴牢、 不皱折、不漏贴、缺角等。贴好瓶签后进行装箱，装好后检查有无漏损，放入 装箱单及合格证，盖上纸板，封箱。经质检员检查后，送入待检库，抽样送检。 不合格品的处理 1、 不合格的药液，可回收的重新调配，不可回收的报废处理； 2、 橡胶塞可回收的进行清洁消毒处理，不可回收的报废处理； 3、 合格的玻瓶在药液回收后，立即回收使用，不合格作废渣处理。
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编写： 魏志强 日期：2005/01/01 - 1 - 品质部培训教材 一、P S（聚苯乙烯） 1 .PS 的性能： PS 为无定形聚合物，流动性好，吸水率低（小于 00.2%），是一种易于成型加工的透明塑料。 其制品透光率达 88-92%，着色力强，硬度高。但 PS 制品脆性大，易产生内应力开裂，耐热性 较差（60-80℃），无毒，比重 1.04g\cm3 左右（稍大于水）。成型收缩率（其值一般为 0.004—0.007in／ in），透明 PS－－这个名称仅表示树脂的透明度，而不是结晶度。(化学和物理特性: 大多数商 业用的 PS 都是透明的、非晶体材料。PS 具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、 电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫 酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。) 2 .PS 的工艺特点： PS 熔点为 166℃，加工温度一般在 185-215℃为宜，熔化温度 180~280℃，对于阻燃型材料 其上限为 250℃，分解温度约为 290℃，故其加工温度范围较宽。模具温度 40~50℃，注射压力： 200~600bar，注射速度建议使用快速的注射速度，流道和浇口 可以使用所有常规类型的浇口。PS 料在加工前，除非储存不当，通常不需要干燥处理。如果需要干燥，建议干燥条件为 80C、2~3 小时。因 PS 比热低，其制作一些模具散热即能很快冷凝固化，其冷却速度比一般原料要快，开 模时间可早一些。其塑化时间和冷却时间都较短，成型周期时间会减少一些；PS 制品的光泽随 模温增加而越好。 3．典型应用范围: 包装制品（容器、罩盖、瓶类）、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗以及 许多发泡制品——鸡蛋箱。肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡 PS 缓冲材料，产品包装，家 庭用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等）。 二、HIPS（改性聚苯乙烯） 1. HIPS 的性能: HIPS 为 PS 的改性材料，分子中含有 5-15%橡胶成份，其韧性比 PS 提高了四倍左右，冲击 强度大大提高(高抗冲击聚苯乙烯）,已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、 玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。标准 HIPS 的其它重要性能:弯曲强度 13.8～55.1MPa； 拉伸强度 13.8—41.4MPa；断裂伸长率为 15—75％；密度 1.035—1.04 g／ml；它具有 PS 具有成 型加工、着色力强的优点。HIPS 制品为不透明性。HIPS 吸水性低，加工时可不需预先干燥。 2 .HIPS 的工艺特点: 因 HIPS 分子中含有 5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都 编写： 魏志强 日期：2005/01/01 - 2 - 品质部培训教材 宜高一些。其冷却速度比 PS 慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。成型周期会比 PS 稍长一点，其加工温度一般在 190-240℃为宜。HIPS 树脂吸收水分较慢，因此一般情况下不需 干燥。有时材料表面的水分过多会被吸收，从而影响最终产品的外观质量。在 160°F 下干燥 2－3h 就可去掉多余的水分。HIPS 制件中存在一个特殊的“白边”的问题，通过提高模温和锁模力、减 少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。 3．典型应用范围: 主要应用领域有包装和一次性用品、仪器仪表、家用电器、玩具和娱乐用品以及建筑行业。 阻燃级（UL V－0 和 UL 5－V），抗冲击聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和 电器制品。 三、SA（SAN--苯乙烯-丙烯睛共聚体/大力胶） 1 .SA 的性能: 化学和物理特性: SA 是一种坚硬、透明的材料,不易产生内应力开裂。透明度很高，其软化 温度和抗冲击强度比 PS 高。苯乙烯成份使 SA 坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使 SA 具有 化学稳定性和热稳定性。SA 具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几 何稳定性。SA 中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。SA 的 维卡软化温度约为 110℃。载荷下挠曲变形温度约为 100C,SA 的收缩率约为 0.3~0.7%。 2 .SA 的工艺特点: SA 的加工温度一般在 200-250℃为宜。该料易吸湿，加工前需干燥一小时以上，其流动性 比 PS 稍差一点，故注射压力亦略高一些(注射压力：350~1300bar), 注射速度：建议使用高速注 射。模温控制在 45-75℃较好。干燥处理：如果储存不适当，SA 有一些吸湿特性。建议的干燥 条件为 80℃、2~4 小时。 熔化温度：200~270℃。如果加工厚壁制品，可以使用低于下限的熔 化温度。对于增强型材料，模具温度不要超过 60℃。冷却系统必须很好地进行设计，因为模具 温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。流道和浇口: 所有常规的浇口都可以使用。浇口尺 寸必须很恰当，以避免产生条纹、煳斑和空隙。 3．典型应用范围: 电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车 工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装安全玻璃、 滤水器外壳和水龙头旋扭。医用制品（注射器、血液抽吸管、肾渗折装置及反应器）。包装材料（化 妆盒、口红套管、睫毛膏盖瓶子、罩盖、帽盖喷雾器和喷嘴等），特殊产品（一次性打火机外壳、 刷子基材和硬毛、渔具、假牙、牙刷柄、笔杆、乐器管口以及定向单丝）等。
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vip.aliqq.com.cn 海量免费资料尽在此 （一）基本整理工艺 1.拉幅(stentering) 拉幅整理是利用纤维素、蚕丝、羊毛等纤维在潮湿条件下所具有的可塑性，将织物幅宽 逐渐拉阔至规定尺寸并进行烘干，使织物形态得以稳定的工艺过程，故也称定整理。织物在 整理前的一些加工如练漂、印染等过程中，经常受到经向张力，迫使织物的经向伸长，纬向 收缩，并产生其他一些缺点，如幅宽不匀、布边不齐、手感粗糙、平带有极光等。为了使织 物具有整齐划一的稳定门幅，同时又能改善上述缺点并减少织物在服用过程中的变形，一般 织物在染整加工基本完成后，都需经拉幅整理。 2．预缩(pre—Shrinking) 预缩是用物理方法减少织物浸水后的收缩以降低缩水率的工艺过程。织物在织造、染整 过程中，经向受到张力，经向的屈曲波高减小，因而会出现伸长现象。而亲水性纤维织物浸 水湿透时，纤维发生溶胀，经纬纱线的直径增加，从而使经纱屈曲波高增大，织物长度缩短， 形成缩水。当织物干燥后，溶胀消失，但纱线之间的摩擦牵制仍使织物保持收缩状态。机械 预缩是将织物先经喷蒸汽或喷雾给湿，再施以经向机械挤压，使屈曲波高增大，然后经松式 干燥。预缩后的棉布缩水率可降低到 1％以下，并由于纤维、纱线之间的相互挤压和搓动， 织物手感的柔软性也会得到改善。毛织物可采用松弛预缩处理，织物经温水浸轧或喷蒸汽后， 在松弛状态下缓缓烘干，使织物经、纬向都发生收缩。织物缩水还与其组织有关。织物的缩 水程度常用缩水率来考核。 3．防皱(CreaSe—reSiSting) 改变纤维原有的成分和结构，提高其回弹性，使织物在服用中不易折皱的工艺过程称为 防皱整理。主要用于纤维素纤维的纯纺或混纺织物，也可用于蚕丝织物。 防皱整理的发展大致分为三个阶段：1)20 世纪 50 年代中期以前，脲醛初缩体的防皱整 理主要用于粘胶纤维织物，使其尺寸稳定，缩水率降低。2)20 世纪 50 年代中期到 60 年代 中期，美国开始生产免烫棉织物，该织物在干、湿状态下都有良好的防皱性。在此期间还出 现了不少新的整理剂。3)20 世纪 60 年代中期以后，出现了耐久压烫整理。整理的产品多为 涤纶与棉的混纺织物，经成衣压烫以后，对合成纤维起热定形作用，因此在服用中能保持平 挺和褶裥。 织物防皱整理后，回复性能增加，一些强度性能和服用性能等得以改善。如棉织物的抗 皱性能和尺寸稳定性有明显的提高，易洗快干性能也可获得改善，虽然强度和耐磨性能会有 不同程度的下降，但在正常的工艺条件控制下，不会影响其穿着性能。粘胶织物除抗皱性能 有明显提高之外，其断裂强度也稍有提高，湿断裂强度增加尤为明显。但防皱整理对其他相 关的性能有一定的影响，如织物断裂伸长有不同程度的下降，耐洗涤性随整理剂而不同，染 色产品的水洗牢度有所提高，但有些整理剂会降低某些染料的日晒牢度。 4．热定型(heat Setting) 热定型是使热塑性纤维及其混纺或交织物形态相对稳定的工艺过程，主要用于受热后易 收缩变形的锦纶或涤纶等合成纤维及其混纺物的加工。热塑性纤维的织物在纺织过程中会产 生内应力，在染整工艺的湿、热和外力作用下，容易出现褶皱和变形。故在生产中(特别是 湿热加工如染色或印花)，一般都先在有张力的状态下用比后续工序微高的温度进行处理， 即热定型，以防止织物收缩变形，以利于后道加工。此外，利用热定型工艺并结合其他物理 或机械作用还可以制得弹力纱(丝)、低弹纱(丝)和膨体纱等纱线。 经过热定型的织物，除了提高尺寸稳定性外，其他性能也有相应变化，如湿回弹性能和 起毛起球性能均有改善，手感较为硬挺；热塑性纤维的断裂延伸度随热定型张力的加大而降 低，而强度变化不大，若定型温度过高，则两者均显著下降；热定型后染色性能的变化因纤 维品种而异。 （二）外观风格整理工艺 1.增白(whitening) 利用光的补色原理增加纺织晶白度的工艺过程称为增白整理，又称加白。经过漂白的纺 织品仍含有微黄色的物质，加强漂白会损伤纤维。运用增白剂能使蓝色和黄色相补，在对纤 维无损伤时可提高纺织品的白度。增白方法有上蓝和荧光两种。前者在漂白的织物上施以很 淡的蓝色染料或颜料，借以抵消黄色，由于增加了对光的吸收，织物的亮度会有所降低而略 显灰暗。而荧光增白剂是接近五色的有机化合物，上染于织物后，受紫外线的激发而产生蓝、 紫色荧光，与反射的黄光相补，增加织物的白度和亮度，效果优于上蓝。荧光增白也可以结 合漂白、上浆或防皱整理同浴进行。 2．轧光(Calendering) 轧光整理是利用纤维在湿热条件下的可塑性将织物表面轧平或轧出平行的细密斜线，以 增进织物光泽的工艺过程。轧光机由若干只表面光滑的硬辊和软辊组成。硬辊为金属辊，表 面经过高度抛光或刻有密集的平行线，常附有加热装置。软辊为纤维辊或聚酰胺塑料辊。织 物经过更、软辊组合轧压后，纱线被压扁，表面平滑，光泽增强，手感硬挺，称为平轧光。 织物经两只软辊组合轧压后，纱线稍赢平，光泽柔祝，手惑柔软，矿 b 为软轧光。使用不同 钠匠辊组合和压力、温度、穿引方式的变化，可得到不同的光泽。轧光整理是机械处理，其 织物光泽效果耐久性差，如果织物先浸轧树脂初缩体并经过预烘拉幅，轧光后可得到较为耐
印制电路板用化学镀镍金工艺探讨(一) [摘要] 本文在简单介绍印制板化学镀镍金工艺原理的基础上，对化学镍金之工艺流程、化学镍 金之工艺控制、化学镍金之可焊性控制及工序常见问题分析进行了较为详细的论述。 [关键词] 印制电路板，化学镍金，工艺 1 前言 在一个印制电路板的制造工艺流程中，产品最终之表面可焊性处理，对最终 产品的装配和使用起着至关重要的作用。 综观当今国内外，针对印制电路板最终表面可焊性涂覆表面处理的方式，主 要包括以下几种：Electroless Nickel and Immersion Gold （1） 热风整平； （2） 有机可焊性保护剂； （3） 化学沉镍浸金； （4） 化学镀银； （5） 化学浸锡； （6） 锡 / 铅再流化处理； （7） 电镀镍金； （8） 化学沉钯。 其中，热风整平是自阻焊膜于裸铜板上进行制作之制造工艺（SMOBC）采用 以来，迄今为止使用最为广泛的成品印制电路板最终表面可焊性涂覆处理方式。 对一个装配者来说，也许最重要的是容易进行元器件的集成。任何新印制电 路板表面可焊性处理方式应当能担当 N 次插拔之重任。除了集成容易之外，装配 者对待处理印制电路板的表面平坦性也非常敏感。与热风整平制程所加工焊垫之 较恶劣平坦度有关的漏印数量，是改变此种表面可焊性涂覆处理方式的原因之 一。 镀镍/金早在 70 年代就应用在印制板上。电镀镍/金特别是闪镀金、镀厚金、 插头镀耐磨的 Au-Co 、Au-Ni 等合金至今仍一直在带按键通讯设备、压焊的印制 板上应用着。但它需要“工艺导线”达到互连，受高密度印制板 SMT 安装限制。90 年代，由于化学镀镍/金技术的突破，加上印制板要求导线微细化、小孔径化等， 而化学镀镍/金，它具有镀层平坦、接触电阻低、可焊性好，且有一定耐磨等优点， 特别适合打线（Wire Bonding）工艺的印制板，成为不可缺少的镀层。但化学镀 镍/金有工序多、返工困难、生产效率低、成本高、废液难处理等缺点。 铜面有机防氧化膜处理技术，是采用一种铜面有机保焊剂在印制板表面形成 之涂层与表面金属铜产生络合反应，形成有机物-金属键，使铜面生成耐热、可焊、 抗氧化之保护层。目前，其在印制板表面涂层也占有一席之地，但此保护膜薄易 划伤，又不导电，且存在下道测试检验困难等缺点。 目前，随着环境保护意识的增强，印制板也朝着三无产品（无铅、无溴、无 氯）的方向迈进，今后采用化学浸锡表面涂覆技术的厂家会越来越多，因其具有 优良的多重焊接性、很高的表面平整度、较低的热应力、简易的制程、较好的操 作安全性和较低的维护费。但其所形成之锡表面的耐低温性（-55℃）尚待进一 步证实。 随着 SMT 技术之迅速发展，对印制板表面平整度的要求会越来越高，化学镀 镍/金、铜面有机防氧化膜处理技术、化学浸锡技术的采用，今后所占比例将逐 年提高。本文将着重介绍化学镀镍金技术。 2 化学镀镍金工艺原理 化学镀镍金最早应用于五金电镀的表面处理，后来以次磷酸钠（NaH2PO2）为 还原剂的酸性镀液，逐渐运用于印制板业界。我国港台地区起步较早，而大陆则 较晚，于 1996 年前后才开始化学镀镍金的批量生产。 2.1 化学镀镍金之催化原理 作为化学镍的沉积，必须在催化状态下，才能发生选择性沉积。铜原子由于不具备化学镍 沉积的催化晶种的特性，所以需通过置换反应，使铜面沉积所需要的催化晶种。 （1）钯活化剂 Pd2+ + Cu → Pd + Cu2+ （2）钌活化剂 Ru2+ + Cu → Ru + Cu2+ 2.2 化学镀镍原理 化学镀镍是借助次磷酸钠（NaH2PO2）在高温下（85~100℃），使 Ni2+ 在催 化表面还原为金属，这种新生的 Ni 成了继续推动反应进行的催化剂，只要溶液 中的各种因素得到控制和补充，便可得到任意厚度的镍镀层。完成反应不需外加 电源。 以次磷酸钠为还原剂的酸性化学镀镍的反应比较复杂，以下列四个反应加以 说明： H2PO2— + H2O → H + + HPO32— + 2 H Ni2+ + 2 H → Ni + 2 H + H2PO2— + H → H2O + OH— + P H2PO2— + H2O → H + + HPO32— + H2 由上可见，在催化条件下，化学反应产生镍沉积的同时，不但伴随着磷（P） 的析出，而且产生氢气（H2）的逸出。 另外，化学镀镍层的厚度一般控制在 4~5μm，其作用同金手指电镀镍一样， 不但对铜面进行有效保护，防止铜的迁移，而且具备一定的硬度和耐磨性能，同 时拥有良好的平整度。 在镀件浸金保护后，不但可以取代拔插不频繁的金手指用途（如电脑内存 条），同时还可以避免金手指附近连接导电线处斜边时所遗留之裸铜切口。 2.3 浸金原理 镍面上浸金是一种置换反应。当镍浸入含 Au（CN）2—的溶液中，立即受到溶 液的浸蚀抛出 2 个电子，并立即被 Au（CN）2—所捕获而迅速在镍上析出 Au： 2 Au（CN）2— + Ni → 2 Au + Ni2+ + 4 CN — 浸金层的厚度一般在 0.03~0.1μm 之间，但最多不超过 0.15μm。其对镍面 具有良好的保护作用，而且具备很好的接触导通性能。很多需按键接触的电子器 械（如手机、电子字典），都采用化学浸金来保护镍面。
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LNG 接受终端的工艺系统及设备 张立希 陈慧芳 摘 要 液化天然气(LNG)有利于远距离运输、储存及利用，现已形成 LNG 生产、储存、 运输、接受、再气化及冷量利用等完整的产、运、销体系。我国东南沿海省市建设 LNG 接 受终端已势在必行，本文对 LNG 接受终端工艺系统及主要设备进行了综述。 主题词 LNG 接受终端 工艺系统 设备 天然气的主要成分是甲烷。常压下将天然气冷冻到-162℃左右，可使其变为液体即液化天然 气（LNG）。LNG 的体积约为其气态体积的 1/620，故液化后的天然气更有利于远距离运输、 储存及利用。因此，LNG 已成为现今远洋运输天然气的主要方式。目前，世界上最大的 LNG 运输船船容约 13.8 万 m3，最大的 LNG 储罐容量为 20 万 m3，最大的 LNG 出口国是印度尼 西亚，最大的 LNG 进口国是日本。1993 年国际天然气贸易量为 3467.3 亿 m3，其中 LNG 贸易量为 832.4 亿 m3（天然气）。预计到 2020 年，世界天然气贸易量将达 6250 亿 m3，其 中大约 1/3 的天然气以 LNG 方式成交。 LNG 通常由专用运输船从生产地输出终端运到 目的地接受终端，经再气化后外输至用户。目前，已形成了包括 LNG 生产、储存、运输、 接受、再气化及冷量利用等完整的产、运、销 LNG 工业体系，见图 1 所示。 迄今为止， 我国除台湾省每年有一定量的 LNG 进口（1995 年为 2.5Mt）外，总体来讲我国的 LNG 工业 仍处于起步阶段。近 20 年来，我国天然气产量虽然增长较快，但由于资源相对贫乏，远远 不能满足国民经济迅速发展的需要。据统计，到 2005 年和 2010 年，我国东南沿海 5 省市对 天然气的总需求将分别达263亿m3和466亿m3，大大超过同期我国海上天然气的生产能力， 故在该地区建设 LNG 接受终端，从国外进口 LNG 已势在必行。因此，本文根据国内外有 关技术资料对 LNG 接受终端工艺系统及主要设备加以综述，以供大家参考。 1 LNG 接受 终端工艺系统 1.1 LNG 的主要物理性质 设计中采用的典型 LNG 组成（%，摩尔）为： CH4 85～90，C2H6 3～8，C3H8 1～3，C4H10 1～2，C+5 微量。LNG 再气化（约-162℃） 时的蒸发潜热约为 511 kJ/kg［1］，其它主要物理性质见表 1。 表 1 LNG 的主要物理性质 相对密度（气体） 液体密度, kg/m3 高热值, MJ/m3 ① 颜 色 0.60～0.70 430～460 41.5～ 45.3 无色透明 ①指 101.325kPa、15.6℃状态下的气体体积。 LNG 中 H2S 含量通常要 求最大不超过 4×10-6 (体)，总硫含量要求不超过 30mg/m3(气体)，N2 含量要求最大不超过 1.0%（摩尔）。 1.2 LNG 接受终端工艺流程 由图 2 可知，LNG 接受终端一般由 LNG 卸船、储存、再气化/外输、蒸发气处理、防真空补气和火炬/放空 6 部分工艺系统（有的终 端还有冷量利用系统）组成。现以我国东南沿海某地拟建的 LNG 接受终端工艺方案为例， 对其分别说明如下。 1.2.1 LNG 卸船系统 由卸料臂、卸船管线、蒸发气回流臂、LNG 取样器、蒸发气回流管线及 LNG 循环保冷管线组成。 LNG 运输船靠泊码头后，经码 头上卸料臂将船上 LNG 输出管线与岸上卸船管线连接起来，由船上储罐内的输送泵（潜液 泵）将 LNG 输送到终端的储罐内。随着 LNG 不断输出，船上储罐内气相压力逐渐下降， 为维持其值一定，将岸上储罐内一部分蒸发气加压后经回流管线及回流臂送至船上储罐内。 LNG 卸船管线一般采用双母管式设计。卸船时两根母管同时工作，各承担 50%的输送量。 当一根母管出现故障时，另一根母管仍可工作，不致使卸船中断。在非卸船期间，双母管可 使卸船管线构成一个循环，便于对母管进行循环保冷，使其保持低温，减少因管线漏热使 LNG 蒸发量增加。通常，由岸上储罐输送泵出口分出一部分 LNG 来冷却需保冷的管线，再 经循环保冷管线返回罐内。每次卸船前还需用船上 LNG 对卸料臂等预冷，预冷完毕后再将 卸船量逐步增加至正常输量。 卸船管线上配有取样器，在每次卸船前取样并分析 LNG 的组成、密度及热值。 1.2.2 LNG 储存系统 由低温储罐、附属管线及控制仪表组成。 LNG 低温储罐采用绝热保冷设计。由于有外界热量或其它能量导入，例如储罐绝热层、附 属管件等的漏热、储罐内压力变化及输送泵的散热等，故会引起储罐内少量 LNG 的蒸发。 正常运行时，罐内 LNG 的日蒸发率约为 0.06%～0.08%。卸船时，由于船上储罐内输送泵运 行时散热、船上储罐与终端储罐的压差、卸料臂漏热及 LNG 液体与蒸发气的置换等，蒸发 气量可数倍增加。为了最大程度减少卸船时的蒸发气量，应尽量提高此时储罐内的压力。 蒸发气中含有更多的易挥发成分，如 N2、CH4 等。例如，当 LNG 中 N2 含量约 1%（摩尔） 时，蒸发气中 N2 含量可达 20%，故其热值远低于终端外输气。通常，可采用向蒸发气中加 入丙烷或与外输气混合的方式以满足用户对这种燃料气的热值要求。 接受终端的储存能 力可按下式计算，即 Vs = Vt + nQ - tq (1) 式中： Vs─ 储存能力，m3 ； Vt─ LNG 运输船 船容，m3 ； n ─ 连续不可作业的日数，d ； Q ─ 平均日输送量，m3/d ； t ─ 卸船时 间，h ； q ─ 卸船时的输送量，m3/d 。 一般说来，接受终端至少应有 2 个等容积的 储罐。例如，本方案接受终端一期规模为 2.0 Mt/d，采用的 LNG 运输船船容为 13.5 万 m3， 如连续不可作业的日数为 5d，卸船时间按 12h 计，则应选用 13.5 万 m3 的储罐 2 台。 1.2.3 LNG 再气化/外输系统 包括 LNG 储罐内输送泵（潜液泵）、储罐外低/高压外输泵、开架 式水淋蒸发器、浸没燃烧式蒸发器及计量设施等。 储罐内 LNG 经罐内输送泵加压后进 入再冷凝器，使来自储罐顶部的蒸发气液化。从再冷凝器中流出的 LNG 可根据不同用户要 求，分别加压至不同压力。例如，本方案一部分 LNG 经低压外输泵加压至 4.0MPa 后，进 入低压水淋蒸发器中蒸发。水淋蒸发器在基本负荷下运行时，浸没燃烧式蒸发器作为备用设 备，在水淋蒸发器维修时运行或在需要增加气量调峰时并联运行；另一部分 LNG 经高压外 输泵加压至 7MPa 后，进入高压水淋蒸发器蒸发，以供远距离用户使用。高压水淋蒸发器也 配有浸没燃烧式蒸发器备用。 再气化后的高、低压天然气（外输气）经计量设施分别计 量后输往用户。 为保证罐内输送泵、罐外低压和高压外输泵正常运行，泵出口均设有回 流管线。当 LNG 输送量变化时，可利用回流管线调节流量。在停止输出时，可利用回流管 线打循环，以保证泵处于低温状态。 1.2.4 蒸发气处理系统 包括蒸发气冷却器、分液 罐、压缩机及再冷凝器等。此系统应保证 LNG 储罐在一定压力范围内正常工作。储罐的压 力取决于罐内气相（蒸发气）的压力。当储罐处于不同工作状态，例如储罐有 LNG 外输、 正在接受 LNG 或既不外输也不接受 LNG 时，其蒸发气量均有较大差别，如不适当处理， 就无法控制气相压力。因此，储罐中应设置压力开关，并分别设定几个等级的超压值及欠压 值，当压力超过或低于各级设定值时，蒸发气处理系统按照压力开关进行相应动作，以控制 储罐气相压力。 在低温下运行的蒸发气压缩机，对入口温度通常有一定限制。往复式压 缩机一般要求为-80～-160℃，离心式压缩机为-120～-160℃。为保证入口温度不超限（主要 是防止超过上限），故要求在压缩机入口设蒸发气冷却器，利用 LNG 的冷量保证入口温度低 于上限。 1.2.5 储罐防真空补气系统 为防止 LNG 储罐在运行中产生真空，在流程中配 有防真空补气系统。补气的气源通常为蒸发器出口管汇引出的天然气。有些储罐也采取安全 阀直接连通大气的做法，当储罐产生真空时，大气可直接由阀进入罐内补气。 1.2.6 火炬/ 放空系统 当 LNG 储罐内气相空间超压，蒸发气压缩机不能控制且压力超过泄放阀设定 值时，罐内多余蒸发气将通过泄放阀进入火炬中烧掉。当发生诸如翻滚现象等事故时，大量 气体不能及时烧掉，则必须采取放空措施排泄。 2 LNG 接受终端主要设备 2.1 卸料臂 通常根据终端规模配置数根卸料臂及 1 根蒸发气回流臂，二者尺寸可同可异，但结构性能相 同。如若尺寸相同则可互用。 卸料臂的选型应考虑 LNG 卸船量和卸船时间，同时根据 栈桥长度、管线距离、高程、船上储罐内输送泵的扬程等，确定其压力等级、管径及数量。 蒸发气回流臂则应根据蒸发气回流量确定其管径等。 卸料臂的旋转接头可在工作状态时 平移和转动，同时还配有安全切断装置。 2.2 LNG 储罐 LNG 储罐属常压、低温大型
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管理科学与系统科学研究新进展 ——第 6 届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集 2001 年·大连 803 资源型企业的工艺创新组织模式研究* 王国红 孙雪 左莉** （大连理工大学技术经济研究所，116023） 摘要 本文从工艺创新的组织理论入手，实证分析了国有资源型企业现有工 艺创新体制的弊端，构建了符合我国传统产业特点的工艺创新组织机构模式 与组织管理模式。 关键词 资源型企业 工艺创新 创新组织模式 1 引言 进入 21 世纪，企业只有通过学习与创新、变革与实践才能在激烈的竞争中生存。对于 把握国家经济命脉的国有大型企业，尤其是从事油气生产、煤矿开采、钢铁制造等传统产 业的国有资源型企业来说，更面临着如何打破陈规，以持续的工艺创新改造传统产业，建 立符合我国国情的工艺创新体系的重大课题。 2 工艺创新的组织理论 2.1 工艺创新的特殊性 产品创新和工艺创新是按照创新对象的不同对技术创新的划分。前者是创造出新的产 品或将原有产品进行实质性的改善，从而不断开拓市场，创造需求；后者是针对生产制造 的工艺过程或装备进行创造或改进，从而提高生产效率、改善产品质量、降低生产成本等。 工艺创新的特殊性在于：1.创新过程和生产过程紧密相连。创新来源于生产需要，创 新期间需要生产部门的人员与设备支持，创新成果的中试与推广要在生产中进行；2.创新 成果的产出一般不能用直接经济收益或产品市场份额测度，而体现在企业的竞争力和盈利 能力的提高上；3.需要有组织地进行基础研究和技术储备研究，立足于企业的长远发展。 对于以资源开采或原材料生产为主的国有资源型企业（如油田、煤矿等）来说，其产 品结构较为单一，且大多依赖于不可再生的自然资源，因而进行更新换代的产品创新的空 间不大，但其生产技术往往是复杂、成熟的科学体系，工艺的先进程度直接影响着产品的 成本与质量、企业的可持续发展和国际竞争力。因此工艺创新是这些国有资源型企业发展 的核心动力，工艺创新的组织与管理更是亟待研究与实践的重要内容。 2.2 工艺创新的过程链模式 * 国家自然科学基金资助项目（批准号为 NSFC79970023） **王国红，1968 年出生，讲师，博士生。主要研究方向：技术创新与经济发展研究、投资决策科学化、企 业发展战略与核心能力研究 管理科学与系统科学研究新进展 ——第 6 届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集 2001 年·大连 804 工艺创新是一个系统化的过程，在时间上它包括工艺设想阶段、项目形成阶段、研究 开发阶段、中试阶段、应用阶段和扩散阶段，环环相扣，而在同一时点，又按照技术生命 周期的规律，存在不同层次不同阶段的创新。在空间上它同样是多维的，是各个因素相互 协调，行业、企业、市场、技术协同作用的系统。 如图 1 所示，新工艺设想来自工艺技术的发展、生产市场需求（包括企业内部和外部） 以及企业追求利润最大化的目标；经过选题形成项目后，在生产单位的协助下进行研发、 中试及改进；成功的创新成果在第一次应用中完成了工艺创新，满足了生产的需求，也实 现了企业盈利的目标；生产市场反馈创新效果，工艺在继续研究开发中得到改良，而生产 市场又产生新的问题需要新工艺的出现。另一方面，创新成果的大范围应用引起了工艺创 新扩散，它不仅促进了技术的纵向发展，成为新工艺的源泉，而且促进了行业的横向发展， 进而推动生产市场的需求扩大，使工艺创新得以良性循环下去。 可见，在工艺创新运作的过程中，企业、科研机构与生产单位的协同作用非常重要， 一项新工艺不仅是研发人员创新火花的扩大，更是生产市场的需求和企业利益的体现。因 此工艺创新的主体必须协调好决策者、科研单位与生产单位之间的关系，主动推进并控制 工艺创新过程，实现创新成果的经济效益与产业化。 3 传统创新体制分析 传统的科研机构设置与组织模式造成了工艺创新上的许多阻碍。以我国石油系统为例： 不同于国外大石油公司由总部集中管理和控制科研工作、按部门划分设置科研机构的模 式，中国石油天然气集团公司和中国石油化工集团公司沿袭了在各油田均设置属于二级单 推动 反馈 新工艺设想 项目形成 研究开发 应用 扩散 中试 生产市场 工艺技术 企业 行业 利润 需求 发展 促进 满足 发展 图 1 工艺创新的过程链模式
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LNG 接收站一般工艺方案 工艺方案工艺流程选择 液化天然气（LNG）接收站的工艺方案分为直接输出式和再冷凝式两种，两种工艺方案的主 要区别在于对储罐蒸发气的处理方式不同。直接输出式是利用压缩机将 LNG 储罐的蒸发气 （BOG）压缩增压至低压用户所需压力后与低压气化器出来的气体混合外输，再冷凝式是 将储罐内的蒸发气经压缩机增压后，进入再冷凝器，与由 LNG 储罐泵出的 LNG 进行冷量 交换，使蒸发气在再冷凝器中液化，再经高压泵增压后进入高压气化器气化外输。设计时应 根据用户压力需要选择合适的工艺方案。为防止卸载时船舱内因液位下降形成负压，储罐内 的蒸发气通过回流臂返回到 LNG 船舱内，以维持船舱压力平衡。储罐内的 LNG 蒸发气经 蒸发气压缩机压缩后进入再冷凝器再液化，经外输泵加压后气化外输。 工艺系统描述 液 化天然气（LNG）接收站的工艺系统由六部分组成。这六部分分别是:LNG 卸船、LNG 储存、 LNG 再气化/外输、蒸发气（BOG）处理、防真空补气和火炬放空系统。 (1)LNG 卸船工艺 系统 LNG 卸船工艺系统由卸料臂、蒸发气回流臂、LNG 取样器、LNG 卸船管线，蒸发气 回流管线及 LNG 循环保冷管线组成。 LNG 运输船进港靠泊码头后，通过安装在码头上的 卸料臂，将运输船上的 LNG 出口管线与岸上的 LNG 卸船管线联接起来。由船上储罐内的 LNG 输送泵，将所载 LNG 输送到岸上储罐内。随着 LNG 的泵出,运输船上储罐内的气相空 间的压力逐渐下降，为维持气相空间的压力，岸上储罐内的部分蒸发气通过蒸发气回流管线、 蒸发气回流臂，返回至船上储罐内补压。为保证卸船作业的安全可靠，LNG 卸船管线采用 双母管式设计。在卸船作业时，两根卸船母管同时工作，各承担总输量的 50%。在非卸船 作业期间，必须对卸船管线进行循环保冷。双母管设计使卸船管线构成一个循环线，便于对 卸船母管进行循环保冷。从储罐输送泵出口分流出一部分 LNG，冷却需保冷的管线，经循 环保冷管线返回储罐。 (2)LNG 储存工艺系统 LNG 储存工艺系统由低温储罐、进出口管线、 阀门及控制仪表等设备组成。 LNG 低温储罐采用绝热保冷设计，储罐中的 LNG 处于"平衡" 状态。由于外界热量(或其它能量)的导入，如储罐绝热层的漏热量、储罐内 LNG 潜液泵的 散热、压力变化、储罐接口管件及附属设施的漏热量等，会导致少量 LNG 蒸发气化。 LNG 潜液泵安装在储罐底部附近，LNG 通过泵井从罐顶排出。 LNG 储罐上的所有进出口 管线全部通过罐顶，罐壁上没有开口。 (3)LNG 再气化/外输工艺系统 LNG 再气化/外输工 艺系统包括 LNG 潜液泵、LNG 高压外输泵、开架式海水气化器、浸没燃烧式气化器及计量 系统。 储罐内的 LNG 经潜液泵增压进入再冷凝器，使再冷凝器中的蒸发气液化，从再冷凝 器中出来的 LNG 经高压外输泵增压后进入气化系统气化，计量后输往用户。 (4)蒸发气 （BOG）处理系统 蒸发气处理工艺系统包括蒸发气（BOG）压缩机、蒸发气冷却器、压缩 机分液罐、再冷凝器以及火炬放空系统。 蒸发气处理系统的设计要保证 LNG 储罐在一定的 操作压力范围内正常工作。LNG 储罐的操作压力,取决于储罐内气相空间（即蒸发气）的压力。 在不同工作状态下，如储罐在正常外输，或储罐正在接收 LNG，或储罐既不外输也不接收 LNG，蒸发气量有较大差异。因此，储罐设置压力开关来控制气相空间压力，压力开关的设 定分为超压和欠压两组，通过压力开关来启停 BOG 压缩机，从而达到控制压力的目的。 (5)储罐欠压补气系统 为了防止 LNG 储罐在运行中发生欠压（真空）事故，工艺系统中配 置了防真空补气系统。补气气源一般采用接收站再气化的天然气，由气化器出口管汇处引出。 (6)火炬/放空系统如果液化天然气储罐气相空间的压力超高，利用蒸发气压缩机不能控制时， 蒸发气将通过泄放阀进入放空系统中排放。 设计能力 接收站的设计储存能力应为卸载所 需的储存能力与卸船间隔时间内的输出量之和减去卸船作业时的外输量。接收站储存能力的 计算公式如下： VS=Vt+nQ-tq 式中：VS：储存能力 Vt：卸载所需储存能力（船容） n： 卸船间隔天数（天） Q： 平均日外输量 t： 卸船时间（小时） q： 平均小时外输量（a） 本站拟采用 13.5 万立方米的 LNG 运输船作运输工具，卸载所需的储存能力至少与船载能力 相同。（b）卸船间隔时间 n 是一个多因素参数，它的确定涉及到接收码头的连续不可作业天 数、运输船的数量、检修周期、运距、船期延误等变量（c）卸船时间为 12 小时。 LNG 储 罐选型 液化天然气（LNG）储罐投资高、技术复杂，是接收站的主要设备。按照建设方式， 储罐有地上罐、地下罐之分。地上罐中，根据其结构特点和对储液的"包容"性，又可分为单 容、双容、全容罐和薄膜罐等。 地下罐由于罐体埋卧在地面以下，其最大优点是抗泄漏性 能好，视觉障碍小、相应的安全性能高。另外，由于不需要设置围堰，占地面积相对要少一 些。但它对地基等自然环境条件要求苛刻，施工复杂、周期长、费用昂贵，而且目前还没有 公认的国际技术规范。地上罐建设周期短，价格相对要低一些，但安全性能不如地下罐优越。 三种地上罐中，单容罐只有一层耐低温内壁，需要外加围堰防止 LNG 泄露；双容罐具有两 层耐低温罐壁，液化天然气为两重储罐所包容。正常工作时，只有内罐接触 LNG，内罐如 果发生破损，LNG 将由外罐包容，不会发生泄漏事故。全容罐除具有双容罐的双层耐低温 罐壁之外，还具有双层罐顶，因此对于液化天然气及其蒸发气都具有双层包容能力，能完全 防止 LNG 液体和蒸发气泄漏；薄膜罐内壁是低温不锈钢薄膜，外壁为预应力钢筋混凝土， 内应力由绝热层传递到外壁来承受。薄膜罐能够完全防止 LNG 和 BOG 泄露。双容罐、全 容罐、薄膜罐不需要围堰。与自支承式储罐和地下罐比较，薄膜罐占地面积较小，建设周期 短，安全性能满足要求，价格较低，是理想的选择罐型。在 LNG 接收站的建设中，储罐的 罐型选择要综合考虑罐型的技术合理性、安全性、占地面积要求、接收站场地条件、建设期 以及社会人文环境等诸方面因素。作为 LNG 接收站最重要的设施，罐型的选择对接收站的 工程投资有较大的影响，该项工作必须慎重对待。
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制模工艺解析 1、 1、 对照样品： 原形是否有与样品不相符的地方，测量样品和原形的高度，按收缩比例计算是否相符， 比例如白云土 5%，半瓷土 10%； 2、 2、 切附件： 仔细检查判断是否有附件，可以不切下的或有的仅仅只有一点点卡模，是不是修一点就 可少分一片，说明：少切附件或尽可能的少分一片，并非偷懒，因为这小小的动作就会 给注浆、修整减少很多的人力和物力，比如，注浆少脱一片模，修整就少刮一条模线， 注浆少灌一个附件，修整就少接一个附件既节省人力又提高了效率，所以切附件是一个 很重要的环节； 3、 3、 附件归类： 要把空心的和实心的分开来分，这样有利于操作； 4、 4、 原形表面处理： 表面用细水砂纸打光滑，纹路刻深，记号、编号写清楚； 5、 5、 分片： 分片前先画线，以确保模线走向的准确度，然后就可以填泥巴，倒石膏浆，待石膏浆发 热后，用风枪或借用其它工具，比如木锤、橡胶锤把它从原形上取下来修好，便可开始 第二片，周而复始，截止分完； 6、 6、 烤模试灌： 是为了在做 KS 前能有效的把问题控制，不至于以后工作中出现漏洞，使做出的 KS 模一 而再再而三的修改，或报废的一种检查手段，待试灌确认没问题后便可进入 KS 工作； 7、 7、 做 KS： 做 KS 前要把模子反处理，然后缩夹心，以 0。3MM 为准，做 KS 用 KS 石膏，比例为 1：2.6 水与石膏； 8、 8、 修 KS： 修 KS 时也要对照样品，包括每一条纹路，都要仔细的对照，要把每一片模具的利角修 出来，修好后涂上一层洋干漆，让其形成一层硬化膜； 9、 9、 保养与烤 KS： 目的是为了把 KS 里面的水份烤干，以免敲模时模具石膏发热会把 KS 里面的水份蒸发使 模具出现真空； 10、敲模： 敲模前要对 KS，保养 1—2 个小时，止 KS 光滑发亮时，方可灌石膏浆，石膏浆的比例为 平台 1：0。75，高压 1：0。7，石膏与水(单位 KG)；KS 保养好后敲的第一模具拿去试产， 保证大货能顺利生产，试产通过后方可大量敲模； 11、主要以手工制作，但不免也要在生产中借用一些简单的工具或化学制剂来协肋完成，比 如：我们所使用的打浆机，它的主要作用是用来搅拌石膏与水配比后的搅拌作用，同时 又给提供一个真空环境，把石膏里的空气全部抽空，增加模具的脱模次数，刮板的作用 是在我们把石膏浆倒入 KS 后，过上约 5 分钟左右，石膏浆初凝时，用刮板刮去多余的 石膏，使模具形成一个平面，第一，增加模具美感与可观度，第二，能使模具摆放平稳， 木锤用来协助脱模，待石膏终凝后用木锤敲打模具，使其振动至松动，最终达到脱模目 的； 化学剂：有钾肥皂，也称脱模剂，在脱模前要用调好的加钾肥皂涂抹数次，使表面形成 油层来防止 KS 吸水，调制钾肥皂与水的参考值为 1：5； 注浆工艺解析 所谓注浆，也就是产品成形的一个过程。它主要由石膏模具和泥浆两者结合而达到的一 个效果。 一、一、石膏模具对注浆的影响 1、 1、 模具的硬度如何将影响到它的吸水性 a． a． 模具硬度大，则吸水性差； b． b． 模具硬度适中则吸水性比较好 2、 2、 造型的复杂与否直接影响到注浆的操作。 二、二、泥浆的要求一对产品的影响： 1、 1、 泥浆是由土、水、解胶剂组合而成； 2、 2、 浆的流动性一定要好，否则坯体不均匀 3、 3、 泥浆的陈腐期(一般要 24 小时)影响到浆的品质，在后面主要表现为釉烧出来 后釉面针孔 三、三、注浆分为高压注浆和平台注浆(本厂)： 1、 1、 平台注浆适用于小件、空心产品； 2、 2、 高压注浆适用于一些平面、造型简单、比较厚的产品 四、四、注浆工具分为：注浆枪、刀片、竹签、气枪、胶盆等。 五、五、操作时的注意事项： 1、 1、 在注浆前，模具要清洗干净； 2、 2、 灌浆的速度不可太快，否则会出现气泡洞； 3、 3、 灌浆时要避免直冲，否则会产生冲点，引起局部不吸色； 4、 4、 脱模时间不可太长，以免产品同现开裂现象；也不要太早，太早会使产品变形。 修整工艺解析 一；关于修整 把注浆落出来的泥胚进行粘接、加工、清洗，使之达到其完整的造形程度； 二；修整最常用的工具 海棉、毛笔、刀片、丝袜、竹签，磨底、转盘；
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编写： 魏志强 日期：2005/01/01 - 1 - 品质部培训教材 一、P S（聚苯乙烯） 1 .PS 的性能： PS 为无定形聚合物，流动性好，吸水率低（小于 00.2%），是一种易于成型加工的透明塑料。 其制品透光率达 88-92%，着色力强，硬度高。但 PS 制品脆性大，易产生内应力开裂，耐热性 较差（60-80℃），无毒，比重 1.04g\cm3 左右（稍大于水）。成型收缩率（其值一般为 0.004—0.007in／ in），透明 PS－－这个名称仅表示树脂的透明度，而不是结晶度。(化学和物理特性: 大多数商 业用的 PS 都是透明的、非晶体材料。PS 具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、 电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫 酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。) 2 .PS 的工艺特点： PS 熔点为 166℃，加工温度一般在 185-215℃为宜，熔化温度 180~280℃，对于阻燃型材料 其上限为 250℃，分解温度约为 290℃，故其加工温度范围较宽。模具温度 40~50℃，注射压力： 200~600bar，注射速度建议使用快速的注射速度，流道和浇口 可以使用所有常规类型的浇口。PS 料在加工前，除非储存不当，通常不需要干燥处理。如果需要干燥，建议干燥条件为 80C、2~3 小时。因 PS 比热低，其制作一些模具散热即能很快冷凝固化，其冷却速度比一般原料要快，开 模时间可早一些。其塑化时间和冷却时间都较短，成型周期时间会减少一些；PS 制品的光泽随 模温增加而越好。 3．典型应用范围: 包装制品（容器、罩盖、瓶类）、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗以及 许多发泡制品——鸡蛋箱。肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡 PS 缓冲材料，产品包装，家 庭用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等）。 二、HIPS（改性聚苯乙烯） 1. HIPS 的性能: HIPS 为 PS 的改性材料，分子中含有 5-15%橡胶成份，其韧性比 PS 提高了四倍左右，冲击 强度大大提高(高抗冲击聚苯乙烯）,已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、 玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。标准 HIPS 的其它重要性能:弯曲强度 13.8～55.1MPa； 拉伸强度 13.8—41.4MPa；断裂伸长率为 15—75％；密度 1.035—1.04 g／ml；它具有 PS 具有成 型加工、着色力强的优点。HIPS 制品为不透明性。HIPS 吸水性低，加工时可不需预先干燥。 2 .HIPS 的工艺特点: 因 HIPS 分子中含有 5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都 编写： 魏志强 日期：2005/01/01 - 2 - 品质部培训教材 宜高一些。其冷却速度比 PS 慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。成型周期会比 PS 稍长一点，其加工温度一般在 190-240℃为宜。HIPS 树脂吸收水分较慢，因此一般情况下不需 干燥。有时材料表面的水分过多会被吸收，从而影响最终产品的外观质量。在 160°F 下干燥 2－3h 就可去掉多余的水分。HIPS 制件中存在一个特殊的“白边”的问题，通过提高模温和锁模力、减 少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。 3．典型应用范围: 主要应用领域有包装和一次性用品、仪器仪表、家用电器、玩具和娱乐用品以及建筑行业。 阻燃级（UL V－0 和 UL 5－V），抗冲击聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和 电器制品。 三、SA（SAN--苯乙烯-丙烯睛共聚体/大力胶） 1 .SA 的性能: 化学和物理特性: SA 是一种坚硬、透明的材料,不易产生内应力开裂。透明度很高，其软化 温度和抗冲击强度比 PS 高。苯乙烯成份使 SA 坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使 SA 具有 化学稳定性和热稳定性。SA 具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几 何稳定性。SA 中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。SA 的 维卡软化温度约为 110℃。载荷下挠曲变形温度约为 100C,SA 的收缩率约为 0.3~0.7%。 2 .SA 的工艺特点: SA 的加工温度一般在 200-250℃为宜。该料易吸湿，加工前需干燥一小时以上，其流动性 比 PS 稍差一点，故注射压力亦略高一些(注射压力：350~1300bar), 注射速度：建议使用高速注 射。模温控制在 45-75℃较好。干燥处理：如果储存不适当，SA 有一些吸湿特性。建议的干燥 条件为 80℃、2~4 小时。 熔化温度：200~270℃。如果加工厚壁制品，可以使用低于下限的熔 化温度。对于增强型材料，模具温度不要超过 60℃。冷却系统必须很好地进行设计，因为模具 温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。流道和浇口: 所有常规的浇口都可以使用。浇口尺 寸必须很恰当，以避免产生条纹、煳斑和空隙。 3．典型应用范围: 电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车 工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装安全玻璃、 滤水器外壳和水龙头旋扭。医用制品（注射器、血液抽吸管、肾渗折装置及反应器）。包装材料（化 妆盒、口红套管、睫毛膏盖瓶子、罩盖、帽盖喷雾器和喷嘴等），特殊产品（一次性打火机外壳、 刷子基材和硬毛、渔具、假牙、牙刷柄、笔杆、乐器管口以及定向单丝）等。
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COMBINE WILL INDUSTRIAL CO., LTD Subject: Date: 19/9/99 注 塑 生 產 工 藝 知 識(2) 一. 注塑成型工藝過程 1. 注塑過程 完整的注塑過程包括: 加料, 塑化, 注射入模, 保壓冷卻和脫模等幾個步驟, 但 究其實質可看做只是塑化和流動與冷卻兩個過程. (1) 塑化 這是塑料在料筒內經加熱及螺杆旋轉剪切達到流動狀態並具備良好可塑性的全過程- -----螺杆旋轉不斷地將料斗中落下的料粒拽入料筒的同時螺杆后退讓料筒中的 料在外電熱及剪切摩擦熱下進行熔化, 最后將已熔融的膠料定量貯存到螺杆端 部等待注射. (2) 流動與冷卻 這一過程是指螺杆在油缸作用下前進, 將具有流動性和溫度均勻的熔膠注入模具開 始, 而后經過型腔注滿, 熔体在受控制條件下(如施以保壓)冷固定型, 直至塑件 在模中脫出. a) 充滿階段: 這一階段以螺杆開始向前移動起, 直玫模腔被熔膠充滿. b) 壓實階段: 這是指熔膠充滿模腔時起至螺杆撤回(倒索)為至的階段. c) 倒流階段: 這一階段是從螺杆后退時開始的, 這時模腔內的壓力比流道內高, 因此就會發生未凝結的熔膠倒流, 使模腔內的壓力下降. d) 凍結后的凍卻階段: 這一階段是指澆口的塑料完全凍結時起到塑件在模內頂出 為止. 2. 成型工藝條件 注塑工藝最重要的條件即影響塑化流動和冷卻的溫度. 壓力及相應的各個作用 時間. 可以說: 要保證塑件質量合格及穩定, 必須的條件是準確而穩定的工藝參數. 在調整工藝參數時, 原則上按壓力------時間------溫度的順序來調機, 不應該. 同時變動兩個或以上參數, 防止工藝條件紊亂造成塑件質量不穩定. ** 對各工藝參數的說明 (1) 溫度參數 注塑成型過程中需控制的溫度有料筒溫度, 噴嘴溫度和模具溫度, 料筒溫度及噴嘴 溫度主要影響塑料的流動和冷卻. a) 料筒溫度: 一般自后至前逐步升高, 以使均勻塑化. b) 噴嘴溫度: 通常略低于料筒最高溫度, 防止噴嘴發生“流涎”現象, 但亦不可 太低防早凝堵塞. c) 模具溫度: 對塑件內在性能和表現質量影響很大, 對于表面要求比較高的膠件 模溫要求較高. (2) 壓力參數 注塑成型過程中的壓力包括塑化壓力(背壓)和注射壓力. a) 塑化壓力(背壓) ● 保證螺杆在旋轉覆位時增加塑化壓力使熔膠的溫度均勻及把揮發性氣体包括空 氣排出射料缸外. ● 把附加劑(如: 色粉. 色種. 擴散劑等)與熔膠均勻地混合起來 ● 提供均勻穩定的塑化熔膠以便保證塑件重量穩定. ● 在保證塑件質量的情況下盡可能低以免徙耗損材料 ● 背壓的大小調節視膠料不同而異, 一般不超過 20KG/CM2(具体各膠料背壓值可 參見本工藝資料第一部分有關內容) b) 注射壓力 ● 克服塑料熔体從料筒流向型腔的滯阻力, 給予充模壓力及對充入的熔料進行壓 質. ● 對于流動性差的塑料, 注射壓力要取大, 對于型腔阻力大的薄壁膠料, 注射壓 力也要取大. (3) 時間參數(成型周期) 充模時間 注射時間 保壓時間 總冷卻時間 成型周期 閉模冷卻時間 其它時間(如: 開模. 脫模. 噴脫劑等) ● 注射時間和冷卻時間是基本組成部分, 其多少對啤塑件的品質有決定性的影響. ● 充模時間一般不超過 10S ● 保壓時間較長, 與膠件臂厚有關(厚壁取長時間), 以保證最小收縮. ● 冷卻時間取決于塑料結晶性, 制品料厚, 模具溫度等因素視具体情形調整. (4) 注射速度 ● 注射速度通過調節單位時間內向注射油缸供油多少來實現. ● 一般說來(在不引負作用的前提下)盡量使用高射速充模, 以保證塑件熔接強度 及表現質量, 而相對低的壓力也使塑件內應力減小提高了強度. ● 采用高壓低速進料的情況可使流速平穩, 剪切速度小, 塑件尺寸穩定, 避免縮 水缺陷.
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新技术新工艺--细晶铸造 细晶铸造 国外近二十年来集中力量发展了高温合金定向铸造和单晶铸造技术，主要是为了提 高航空发动机高压涡轮叶片的高温工作能力，从而增大发动机的推力，并延长其工作寿 命。与此同时，航空发动机的恶劣工况对在中低温条件下工作的低压涡轮叶片、整体叶 盘和涡轮机匣等高温合金铸件的低周疲劳寿命提出了更高要求。但是这类铸件在普通熔 模精铸工艺生产条件下，一般为粗大的树枝晶或柱状晶，晶粒平均尺寸大于 4mm，较典 型的为 4~9mm。由于晶粒粗大及组织、性能上的各向异性，很容易导致铸件在使用过程 中疲劳裂纹的产生和发展，这对于铸件的疲劳性能尤其是低周疲劳性能极为不利，并且 造成铸件力学性能数据过于分散，降低了设计容限。随着对发动机的整体寿命和性能要 求的进一步提高，改善铸件的中低温疲劳性能及其他力学性能显得十分重要。这便导致 了细晶铸造技术的产生和发展。 工业发达国家，尤其是美国和德国，早在 20 世纪 70 年代末就开展了高温合金细晶 铸造技术的研究和应用，在 20 世纪 80 年代中后期该项技术发展趋于成熟，目前正在航空、 航天工业领域中扩大其应用范围，如美国 Howmet 公司利用细晶铸造技术成功地制造了 Mod5A、Mar-M247、IN713C、1N718 等高温合金整体涡轮，使涡轮的低周疲劳寿命提高 了 2~3 倍。德国、法国在新型号航空发动机上也采用了细晶整体涡轮铸件。国内对高温 合金细晶铸造技术的研究从 20 世纪 80 年代末开始起步，经过“八五”和“九五”期间 的研究和应用，我国航空制造业建立了专门的细晶铸造设备，对高温合金细晶铸造工艺 进行了较系统的试验，研制了一批镍基高温合金细晶铸件，并已应用于航空发动机中， 在细晶铸造研究领域内取得了重要的进展。 1 细晶铸造的特点和工艺方法 1.1 细晶铸造的特点 细晶铸造技术或工艺（FGCP）的原理是通过控制普通熔模铸造工艺，强化合金的形 核机制，在铸造过程中使合金形成大量结晶核心，并阻止晶粒长大，从而获得平均晶粒 尺寸小于 1.6mm 的均匀、细小、各向同性的等轴晶铸件，较典型的细晶铸件晶粒度为美 国标准 ASTM0~2 级。细晶铸造在使铸件晶粒细化的同时，还使高温合金中的初生碳化 物和强化相γ＇尺寸减小，形态改善。因此，细晶铸造的突出优点是大幅度地提高铸件 在中低温（≤760℃）条件下的低周疲劳寿命，并显著减小铸件力学性能数据的分散度， 从而提高铸造零件的设计容限。同时该技术还在一定程度上改善铸件抗拉性能和持久性 能，并使铸件具有良好的热处理性能。 细晶铸造技术还可改善高温合金铸件的机加工性能，减小螺孔和刀刃形锐利边缘等 处产生加工裂纹的潜在危险。因此该技术可使熔模铸件的应用范围扩大到原先使用锻件、 厚板机加工零件和锻铸组合件等领域。在航空发动机零件的精铸生产中，使用细晶铸件 代替某些锻件或用细晶铸造的锭料来做锻坯已很常见。 1.2 细晶铸造的工艺方法 细晶铸造晶核的增殖来源于合金液中已存在的或外加的固体形核基底成形核心作 用，因此，细化晶粒的关键是增加合金液中的形核基底的数量。目前增加形核基底的数 量的基本方法大致可分为三大类：热控法或改变铸造参数法（VCP 法）、动力学法（或机 械法）和化学法。这也是细晶铸造的三类基本工艺方法，如表 1 所示。 表 1 细晶铸造的工艺方法 类 别 热控法 （Thermal Control Method) 动力学法 （Dynamic Method） 化学法 （Chemical Approach） 工艺原理 在静态铸型条件下，通过控制铸型 温度，降低合金精炼温度和时间， 使分散于熔液中作为形核基底的碳 化物保留下来，并较大幅度地降低 在浇注和凝固过程中施加外力迫使合 金液产生振动、搅动等运动，已凝固 的枝晶被破碎并使之遍布于整个熔液 中，从而形成更多的有效晶核，并限 通过向熔液中加入有效形核 剂，形成大量的非均匀质核心 而使晶粒细化。典型的如添加 元素 B、稀土元素、Ni-Al 中间
分类：安全管理制度 行业：采矿冶金行业 文件类型：Word 文件大小：170 KB 时间：2026-03-24 价格：¥2.00
0201 技术推动工艺解决方案 By Brian J. Lewis and Paul Houston 参数、工艺限制和设计指引一起创造一个成功的工艺窗口和电路板 设计定位。 超小型足印(footprint)的无源元件，如 0201 元件，是电子工业的热门 话题。这些元件顺应高输入/输出(I/O)元件而存在，如芯片规模包装(CSP) 和倒装芯片(flip chip)技术， 它们是电子包装小型化的需要。 图一把一个0201 的尺寸与一个0805、0603、一只蚂蚁和一根火柴棒进行比较。0.02 x 0.01" 的尺寸使得这些元件当与其它技术结合使用的时候，对高密度的包装是 理想的。本文将对已经发表的文章或著作作广泛的回顾，突出电路板设 计的指引方面，和定义印刷、贴装和回流的工艺窗口。本文也包括为了 产生一个稳定的工艺窗口和电路板设计而对电路板设计参数、工艺限制和工艺指引所作的调查课题。对课题 各方面进行讨论和给出试验性的数据，但由于该课题正在进行中，最后的数据编辑还有待发表。 驱动力 受到携带微型电话、传呼机和个人辅助用品的人的数量增加的驱动，消费电子工业近来非常火爆。变得 更小、更快和更便宜的需要驱动着一个永不停止的提高微型化的研究技术的需求。大多数微型电话有关的制 造商把 0201 实施到其最新的设计中，在不久的将来，其它工业领域也将采用该技术。在汽车工业的无线通信 产品在全球定位系统(GPS, global positioning systems)、传感器和通信器材中使用 0201 技术。另外，公司在多 芯片模块(MCM, multi-chip module)中使用 0201 技术，以减少总体的包装尺寸。和这些 MCM 元件一起，0201 技术已经更靠近半导体工业，因其直接与裸芯片包装，铸模在二级电路板装配的包装内。必须完成许多研究， 以定义出焊盘设计和印刷、贴装、回流的工艺窗口，从而在全面实施 0201 之前达到高的第一次通过合格率和 高的产量。 电路板设计指引 已经有几个对采用 0201 无源元件的电路板设计指引的研究。大部分通过变化焊盘尺寸、焊盘几何形状、 焊盘对焊盘间距和片状元件与元件的间距，来观察设计。重要的设计方面包括缺陷最小化和增加元件密度， 同时收缩整个印刷电路板的尺寸。以下是可能受焊盘设计所影响的主要缺陷： 1. 墓碑(Tombstoning) 该缺陷的发生是当元件由于回流期间产生的力而在一端上面自己升起的时候。 通常，墓碑发生是由于元件贴装在相应的焊盘上不平衡，一端的焊锡表面能量大于另一端。表面能 量的不平衡引起一端的扭矩更大，将另一端拉起并脱落焊盘。小于 0603 的元件比较大的无源元件更容 易形成墓碑。对 0402 和 0201 元件，焊盘设计可减少或甚至防止墓碑。焊盘横向延长，纵向减少可 减少引起墓碑的纵向力。回流过程也会影响墓碑缺陷。如果升温坡度太大，元件的前端进入回流区 可能在另一端之前熔化，将元件立起。 2. 焊锡结珠(Solder beading) 焊锡球数量是一个过程指标，由于焊锡膏中使用的助焊剂而附着于无源 元件，通常位于元件身体上。焊锡珠，当使用免洗焊锡膏时由于助焊剂残留和缺少其它锡膏类型通 常使用的清洗步骤，是常见的，它表示过程已经偏出了工艺窗口。通常，结珠的发生是由于焊盘太 靠近一起，过大的焊盘和过多的锡膏印在单个焊盘上。以高速贴装 0201 无源元件可能引起锡膏溅出 锡膏“砖”。这些溅出的锡膏在元件周围回流，引起锡球，在 IPC 610 中定义为缺陷。这是超小无源元件上最常见的缺陷。如上 所述，设计指引可以用来控制这些类型的缺陷，以及理解工艺 窗口。有人推荐，0201 焊盘设计来限制锡膏在元件长边上的接 触角，而延长焊盘的横向尺寸，允许更大的接触角 1,2,3。 与这种焊 盘设计相关的力将趋向于作用在元件侧面，允许更多的自己对中， 而减少引起“墓碑”的力。 焊盘间隔也可能控制焊锡球化缺陷。研究表明，焊盘中心对中心应 该在 0.020~0.022"之间，边对边的间隔大约为 0.008~0.010"。焊盘设计应 该达到贴装工具的精度。另有研究表明，对于无源元件，沿纵向轴的恢 复力比较大，但如果元件贴装有纵向偏移，那么该元件必须与两个焊盘接触，保证两个不同的力来自己定位。 因此，如果贴装机器只有 0.006"的精度，贴出 0201 的偏移太大，那么元件将不会自己定位。表一列出了推荐 用来减少墓碑和焊锡结珠的焊盘尺寸和设计。 表一、0201 焊盘设计推荐 0201 焊盘尺寸 下限 上限 过程效果 长度尺寸 0.010" 0.012" 改进“墓碑” 宽度尺寸 0.016" 0.018" 焊盘间隔() 0.020" 0.022" 改进焊锡结珠 焊盘间隔() 0.008" 0.010" 不幸的是，只有很少的出版数据解释对于其它电路板设计变量，特别是元件对元件间距的限制，工艺窗 口在哪里。元件间距可受各种因素影响，如板的放置和 0201 元件的贴装。为了理解设计指引的工艺窗口，一 项非常广泛的研究正在进行中*。用于该研究的板如图二所示。设计包括各种焊盘尺寸，元件方向( 0°, 90° 和±45°)，元件间距(0.004, 0.005, 0.006, 0.008, 0.010 和 0.012")，连到焊盘的迹线厚度(0.003, 0.004 和 0.005")。0201 焊盘名义尺寸为 0.012 x 0.013" ，和变动 0, 20 和 30%。焊盘到焊盘间隔为 0.022"。0201 元 件分别贴放靠近其它的 0201, 0402, 0603, 0805 和 1206，元件间距如上所述。迹线厚度是有变化的，对 0201 和 0402 两者，都有两个焊盘之一位于地线板上。这是要调查无源元件对吸热的影响。 印刷 许多存在于印刷先进技术包装，如 CSP、微型 BGA 和倒装芯片等，的同样的问题与规则对 0201 元件的 印刷是同等重要的。对那些比其它板上元件小几倍的开孔，使用较厚的模板和相同的锡膏进行印刷几乎是不 可能的。有关 0201 工艺的普遍提出的问题包括模板厚度、开孔的尺寸、锡膏类型和要求的开孔几何形状。 现在，了解锡膏如何从不同厚度模板的各种开孔尺寸和几何形状中释放的工作正在进行中。该课题研究 的一个主要方面就是在决定稳定的印刷窗口时面积比率的重要性。面积比率(area ratio)是开孔的横截面积除以 开孔壁的面积。较早前的研究表明，在决定稳定的工艺窗口时，面积比率提供了比模板宽度开孔减少法(stencil- wide aperture reduction methods)，如纵横比(aspect ratio)，高得多的精度。该研究得出了大约 0.6 和更高的面积 比可以沉淀锡膏的体积很接近开孔的总体积。
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www.cnshu.cn 中国最大的资料库下载 染整工艺流程 绪言 第一章 染整用水及表面活性剂 第二章 棉及棉型织物的退浆和精练 第三章 蚕丝和真丝绸的精练 第四章 漂白(Bleaching) 第五章 丝光 第六章 热定形(Heat Setting) 第七章 毛织物的湿整理 第八章 一般整理(Finshing) 第九章 防缩整理 Finishing) 第十章 防皱整理(Resin Finishing) 第十一章 特种整理 过纺织加工以后的加工工艺。它是织物在一定的工艺条件下，通过染料、药剂和助剂在专用设备上进行的 化学和物理加工过程。 1．特点 （1）属加工工业(在纺织工业中担任承上启下的重要角色)； （2）一种化妆术； （3）综合的工艺技术，涉及面广； （4）能耗大（水、热、电），有污染（废水、气、渣）需重视节能和环保。 2．目的 改善织物的服用性能（舒适、保暖、抗皱等），赋予功能性（防霉、防蛀、拒水、阻燃、抗菌等），提高身价。 （1）去除杂质； （2）提高白度； （3）染着颜色； （4）改善风格。 二、染整加工的主要内容 漂、染、印、整。 三、本课程的任务和要求 1．掌握纺织品的练漂、整理加工的基本原理和方法。 2．能根据纺织品的特性和练漂、整理加工要求，合理制订加工工艺过程及条件；初步具备解决练漂及整理 工艺问题的能力。 3．了解练漂、整理加工的质量检验方法。 4．了解练漂及整理加工技术进展和发展前沿。 5．查阅染整专业的有关文献。 第一章 染整用水及表面活性剂 第一章 染整用水及表面活性剂 §1 染整用水及其处理 一、水和水质 1． 自然界中的水源 地面水：流入江、河、湖泊中贮存的雨水，含较多可溶性有机物和少量无机物 地下水：深地下水（深井水， 不含有机物，有较多矿物质） 浅地下水（深度<15m 的浅泉水、井水，有可溶性有机物和较多的二氧化碳） 天然水 www.cnshu.cn 中国最大的资料库下载 自来水：加工后的天然水，质量较高。 2．水中的杂质 悬浮物（泥沙）、胶体物（较少、硅、铝等化合物）， 过滤可除。 可溶性杂质：Ca、Mg、Fe、Mn 盐 ， 难处理。 3．水的硬度及表示方法 ①硬水：含较多钙镁盐的水。 软水：含较少钙镁盐的水。 ②硬度：用度数表示钙镁盐含量的方法（即水中含杂的多少）。 暂时硬度：水中含 Ca、Mg 重碳酸盐的量。 永久硬度：水中含 Ca、Mg 的氯化物、硝酸盐和硫酸盐的量。 ③表示硬度的方法： a) ppm：1 升水中所含 Ca、Mg 盐类相当于 1mgCaCO3 称 1ppm。 b）德国度：1 升水中所含钙镁盐类相当于 10mgCaO 称 1 德度。 二、染整用水的要求 1． 要求 （1）无色、透明、无臭； （2）pH=6.5~7.4； （3）铁、锰离子含量<0.1ppm； （4）硬度<60ppm。 2．硬水对染整加工的影响 （1）练漂加工中消耗肥皂，织物上的钙、镁皂影响手感、色泽； （2）漂白时影响白度、光泽； （3）染色时与阴离子染料生成沉淀，消耗染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色光； （4）对锅炉的影响：水垢消耗燃料，造成爆炸，恶化水蒸气，引起锅炉腐蚀。 三、硬水的软化 1．沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中 Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离 子也可除去。 2．软水剂 （1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4 （2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+ （3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与 Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物 3.离子交换法： （1）原理：用无机 or 有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同 电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。 阳离子交换剂：含 H+、Na+固体与 Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换 阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换 （2）常用交换剂： a. 泡沸石：水化硅酸钠铝 Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3 Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4 b. 磺化煤： 2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4 2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
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稳态 PP-R 覆铝管材生产设备及工艺技术概述 摘 要：本文通过对稳态 PP-R 覆铝管材生产设备及工艺流程的介绍，阐明在满足关键工艺控制点要求的情况下 进行工艺改进，实现生产设备国产化。 关键词：稳态 PP-R 覆铝管材；生产工艺；国产化设备；推广应用 一、稳态 PP-R 覆铝管的发展及前景分析： 1、国际稳态 PP-R 覆铝管状况 一九九五年，PP-R 管在欧洲市场销售量为 1.8 万吨，而到一九九九年，PP-R 管在欧洲销售量巳达 6.2 万吨， 每年销量以平均 60%的速度递增。值得注意的是，一九九四年，德国市场上 90%的 PP-R 管为全塑 PP-R 管，而到 一九九九年，德国市场上 65%的 PP-R 管均为稳态 PP-R 覆铝管（包铝管），它代表了国际市场 PP-R 管发展轨迹：PP-R 管应用量增加极其迅猛，最初由全塑 PP-R 管为主，后转向以稳态 PP-R 覆铝管为主，这种现象是否是国内 PP-R 管的发展趋势呢？稳态 PP-R 覆铝管在国际上的拓展迅猛的成因是什幺呢？ 据分析稳态 PP-R 覆铝管在国际上的拓展迅猛的成因可从两个方面阐述： （1）技术因素 稳态 PP-R 覆铝管的技术特点突出表现在： ①膨胀系数小，刚性增强，明装完全不变形； ②不渗氧、卫生性； ③抗紫外线能力强； ④热熔连接，密封性好； ⑤耐压性能好。 （2）成本因素： 稳态 PP-R 覆铝管比全塑 PP-R 管成本高多少呢？ 制作成本上升 15%，一种可以接受的价格上升幅度。在欧洲，稳态 PP-R 覆铝管的售价比全塑 PP-R 管高 70%- 100%，这是由价格斜率所自然形成的价格比。 技术优化，获利增大，保证了国际上稳态 PP-R 覆铝管流行的必然性。 2、国内稳态 PP-R 覆铝管状况 PP-R 管作为新型化学建材有许多优点，应用十分广泛，但也存在缺点： ①线形膨胀系数大，容易热胀冷缩，明装易变形，影响美观； ②抗紫外线能力差，在阳光照射下易降解老化，户外明装会降低使用寿命； ③抗高温蠕变性较弱，设计温度不高于 80℃，常年使用温度不高于 70℃，限制了 PP-R 管的应用范围。 德国是 PP-R 管的发源地，其技术研究处于世界领先水平，目前有两种复合技术来解决 PP-R 管的这些缺点：① 采用玻纤技术进行材料复合，但技术不成熟，管材抗冲击性能差，弱于 PP-R 管，实用性不大； ②采用 PP-R 管和铝直接粘合构成五层塑铝复合管，兼具金属管道和塑料管道的优点，实用性强，技术成熟。 上海爱康与德国洁水公司、德国 HSM 公司进行了技术交流，引进 PP-R 塑铝复合技术，成为国内最早采用稳态 复合技术生产塑铝稳态管的企业之一。上海爱康稳态 PP-R 覆铝管内管参照 ISO 15874 标准生产，通过高温复合 技术将 PP-R 与合金铝有机结合，组成稳态 PP-R 覆铝管，其具有膨胀系数小，明装不变形、不渗氧、抗紫外线辐 射等特点。该产品通过专用工具剥去塑铝复合层后，使管材管件实现同质热熔连接，防渗漏性能可靠，并且在高 温状态下能保持良好的状态，使用寿命完全可达 50 年以上，在实际应用中显示出独有的优势。 上海爱康公司通过对德国生产技术和生产工艺的消化改进，研制成塑铝稳态管专用成型设备，所生产出来的 产品完全达到德国产品的质量水平，产品已通过了国家建材测试中心的检测。 二、上海爱康稳态 PP-R 覆铝管生产线的技术特点： 1、采用高效单螺杆挤出机，确保挤出高质、高效；篮式复合机头不受物料粘度变化的影响，模头压力低，在 高挤出量下仍保持低熔体温度；采用多级真空定径及优化喷淋设计，确保管材快速均匀冷却；低噪声，强力吸屑 切割系统； 2、自动控制系统直接采用微电脑控制，系统直观方便，采用人机对话，方便实现其工艺条件控制和调节。外 覆挤出与牵引实现同步调速，保证生产工艺的稳定与生产质量。整个系统充分融入了最新、最优的系统设计理念； 3、PP-R 塑铝包覆设备是本条生产线最有特色的部分，它将机械滚压成型技术、气动控制技术和精确动态控 温技术充分结合在一起，包覆铝设备可开可停，同一条生产线一线两用，既可生产 PP-R 铝塑管，也可生产全塑 PP-R 管，最低的经济投入带来最大的市场产出； 4、包覆铝设备实现了全过程自动化控制，无级调温，高精密的加热粘接机电系统保证了粘接强度，成型系统 出无需调节即可生产多规格管材，操作十分简便。 附：PP-R 铝塑管生产线的生产设备配置： 1.TFE1-60-30B 单螺杆挤出机 2 台 2.TFE1-30-25 单螺杆挤出机 2 台 （注：1 台用于色标线挤出机，1 台用于涂胶） 3.TFG 共挤机头 1 台 4.TFV63 真空定径箱（不锈钢制作） 1 台 5.SC63 喷淋冷却箱（不锈钢制作） 2 台 6.风筒式吹干设置 1 套 7.铝盘放卷架（双工位） 1 台 8.铝包覆成型机 1 台 9.铝表面加热装置 1 套 10.涂胶膜头 1 套 11.外管模头 1 套 12.涂胶抽空装置 1 台 13.TFE1-63 牵引装置 1 套 14.TFE1-63 切割装置 1 套 15.翻转架 1 台 16.切口磨光装置 1 套 17.西门子 PLC 控制系统 1 套 三、稳态 PP-R 覆铝管生产工艺： 1、稳态 PP-R 覆铝管材挤出生产工艺流程图： 内管挤出 内管真空定型 内管冷却喷淋 内管表面烘干 内管表面覆铝 铝带加热成型 铝管表面加热 铝管表面涂胶 外挤出包覆 外敷层喷淋冷却 牵引 定长切割 落料 2、控制要点 2.1 主机加工温度 主机加工温度与原料的材质、熔融指数 MFR 和所加工管材的内管管径大小直接相关。从加料端至挤出机筒温 度控制在 160℃～220℃范围内，机头温度在 190℃～220℃，熔体温度控制在 220±10℃。
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1 塑胶成型工艺 ※ 热塑性塑料成型 热塑性塑料品种每繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工艺特性也 有所不同。另外，为了改变原有品种的特性，常用共聚、交联等各种化学 方法在原有的树脂结构中导入一定 百分比量的其它单体或高分子等，以改变原 有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。例如， ABS 即为在聚苯乙烯分子 中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可看作称改性聚苯 乙烯，具有比 聚苯乙烯优异综合性能，工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂，即使同一类的塑料 也 有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。 1、收缩率 热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述，影响热塑性塑料成型收缩的因素如下： 1.1 塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强， 冻结在塑件内的残余应 力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大， 收缩率范围宽、方向性明显，另外成型后 的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热 固性塑料大。 1.2 塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由 于塑料的导热性差，使 塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却 慢、高密度层厚的则收缩大。另外，有无嵌 件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向，密 度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小、方向性 影响较大。 1.3 进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作 用及成型时间。直接进料口、 进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进 料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与 料流方向平行的则收缩大。 1.4 成型条件模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶 度高，体积变化大，故 收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影 响到各部分收缩量大小及方向性。另外，保 持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时 间长的则收缩小但方向性大。注塑压力高，熔融料粘度差小，层 间剪切应力小，脱模后弹性 回跳大，故收缩也可适量的减小，料温高、收缩大，但方向性小。因此在成型时调 整模温、 压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。 模具设计时根据各种塑料的收缩范围，塑件壁厚、形状，进料口形式尺寸及分布 情况，按经验确定塑件各 部位的收缩率，再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收 缩率时，一般宜用如下方法设计模具： ①对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率，以留有试模后修正的余地。 ②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。 ③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况（测量时必须在脱模后 24 小时以后）。 ④按实际收缩情况修正模具。 ⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。 2、流动性 2.1 热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长 度、表现粘度及 流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。分子量小，分子量 分布宽，分子结构规整性差，熔融 指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的则流 动性就好，对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其 流动性是否适用于注塑成型。按模 具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类： ①流动性好 尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚（4）甲基戍烯； ②流动性中等 聚苯乙烯系列树脂（如 ABS、AS）、有机玻璃、聚甲醛、聚苯醚； ③流动性差 聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。 2 2.2 各种塑料的流动性也因各成型因素而变，主要影响的因素有如下几点： ①温度料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异，聚苯乙烯（尤其耐冲击 型及 MFR 值较高的）、 聚丙烯、尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯（如 ABS、AS）、聚碳酸酯、醋 酸纤维素等塑料的流动性随温度变 化较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其流动性影响 较小。所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。 ②压力注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大，特别是聚乙烯、聚 甲醛较为敏感，所以成 型时宜调节注塑压力来控制流动性。 ③模具结构浇注系统的形式，尺寸，布置，冷却系统设计，熔融料流动阻力（如 型面光洁度，料道截面 厚度，型腔形状，排气系统）等因素都直接影响到熔融料在型腔内的 实际流动性，凡促使熔融料降低温度，增 加流动性阻力的则流动性就降低。 模具设计时应根据所用塑料的流动性，选用合理的结构。成型时则也可 控制料温，模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。 3、结晶性 热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型（又称无 定形）塑料两大类。 所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序 状态，变成分子停止自由 运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的 倾向的一种现象。 作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般结晶性 料为不透明或半透明（如 聚甲醛等），无定形料为透明（如有机玻璃等）。但也有例外情 况，如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明 性，ABS 为无定形料但却并不透明。 在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项： ①料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化能力大的设备。 ②冷却回化时放出热量大，要充分冷却。 ③熔融态与固态的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。 ④冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢， 结晶度高，收缩大， 物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。 ⑤各向异性显著，内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向，处于 能量不平衡状态，易发生 变形、翘曲。 ⑥结晶化温度范围窄，易发生未熔粉末注入模具或堵塞进料口。 4、热敏性塑料及易水解塑料 4.1 热敏性系指某些塑料对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面 过小，剪切作用大时，料 温增高易发生变色、降解，分解的倾向，具有这种特性的塑料称 为热敏性塑料。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、 醋酸乙烯共聚物，聚甲醛，聚三氟氯乙烯等。 热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物，特别是有 的分解气体对人体、设备、 模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此，模具设计、选择注塑机及成型时都应注意， 应选 用螺杆式注塑机，浇注系统截面宜大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控 制成型温度、 塑料中加入稳定剂，减弱其热敏性能。 4.2 有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，但在高温、高压下也会发生分解， 这种性能称为易水解性， 对此必须预先加热干燥。 5、应力开裂及熔体破裂 5.1 有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或 在溶剂作用下即发生 开裂现象。为此，除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外，对原料应 注意干燥，合理的选择成型条件，以减 少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状， 不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。模具设计时应 增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶 出机构，成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量 避免塑件过于冷脆 时脱模，成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。
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