壓縮成型又稱模壓成型工藝，是一種傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)制造工藝，是先將粉狀，粒狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具型腔中，然后閉模加壓而使其成型并固化的作業(yè)。模壓成型可兼用于熱固性塑料，熱塑性塑料和橡膠材料。

壓縮工藝主要用于熱固性塑料，但也使用熱塑性塑料和彈性體。

壓縮成型非常適合制造具有復(fù)雜特征和高強(qiáng)度要求的零件。主要用作結(jié)構(gòu)件、連接件、防護(hù)件和電氣絕緣件。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、電氣、化工、建筑、機(jī)械等領(lǐng)域。由于模壓制品質(zhì)量可靠，在兵器、飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星上也都得到了應(yīng)用。

壓縮成型的類型

·       閃光型——閃光型壓縮成型適用于淺層或扁平部件，例如控制面板、儀表板和煙灰缸。

·       正型——這種類型的壓縮成型用于高密度零件。

·       半正型——以上兩種類型的組合。

壓縮成型是如何工作的？

壓縮成型過(guò)程通常遵循以下步驟。

壓縮成型工藝設(shè)置

·       材料準(zhǔn)備——原材料通常為顆粒、顆?；蚱?，被預(yù)熱至材料特定的溫度以軟化并使其具有延展性。

·       模具準(zhǔn)備– 將模具加熱至所需溫度以適應(yīng)所用材料。對(duì)具有所需形狀的模腔進(jìn)行潤(rùn)滑，以避免材料粘連。

·       材料裝載– 預(yù)熱材料，通常稱為“裝料 ”，放置在打開的模具型腔內(nèi)。這種受控的材料量可確保模具型腔被填充且不存在過(guò)量。

·       模具閉合——如圖所示，一個(gè)簡(jiǎn)單的模具由兩半組成，上半部和下半部，它們像注塑工具一樣閉合在一起。然后，施加壓力迫使材料流入模腔。熱量和壓力的結(jié)合使材料流動(dòng)并填充模具型腔。

·       固化和定型——保持壓力直至材料固化或定型為模具型腔形狀。固化時(shí)間因材料而異。固化時(shí)間還包括冷卻時(shí)間。

·       打開模具和零件頂出——材料固化后，打開模具并頂出零件。

優(yōu)點(diǎn)

（1）原料的損失小,不會(huì)造成過(guò)多的損失(通常為制品質(zhì)量的 2%~5%)。

（2）制品的內(nèi)應(yīng)力很低，且翹曲變形也很小，機(jī)械性能較穩(wěn)定。

（3）模腔的磨損很小，模具的維護(hù)費(fèi)用較低。

（4）成型設(shè)備的造價(jià)較低，其模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造費(fèi)用通常比注塑模具或傳遞成型模具的低。

（5）可成型較大型平板狀制品，模壓所能成型的制品的尺寸僅由已有的模壓機(jī)的合模力與模板尺寸所決定。

（6）制品的收縮率小且重復(fù)性較好。

（7）可在一給定的模板上放置模腔數(shù)量較多的模具，生產(chǎn)率高。

（9）可以適應(yīng)自動(dòng)加料與自動(dòng)取出制品。

（10）生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)。

（11）產(chǎn)品尺寸精度高，重復(fù)性好。

（12）表面光潔，無(wú)需二次修飾。

（13）能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品。

（14）批量生產(chǎn)，價(jià)格相對(duì)低廉。

缺點(diǎn)

（1）整個(gè)制作工藝中的成型周期較長(zhǎng)，效率低，對(duì)工作人員有著較大的體力消耗。

（2）不適合對(duì)存在凹陷、側(cè)面斜度或小孔等的復(fù)雜制品采用模壓成型。

（3）在制作工藝中，要想完全充模存在一定的難度，有一定的技術(shù)需求。

（4）在固化階段結(jié)束后，不同的制品有著不同的剛度，對(duì)產(chǎn)品性能有所影響。

（5）對(duì)有很高尺寸精度要求的制品（尤其對(duì)多型腔模具），該工藝有所手短。

（6）最后制品的飛邊較厚，而去除飛邊的工作量大。

（7）模壓成型的不足之處在于模具制造復(fù)雜，投資較大，加上受壓機(jī)限制，最適合于批量生產(chǎn)中小型復(fù)合材料制品。

液態(tài)硅橡膠成型（來(lái)源：DOW）

壓縮成型的 DFM 指南

·       材料選擇– 選擇適合壓縮成型的材料，通常是熱固性塑料，如硅膠、酚醛塑料和三聚氰胺。

·       表面光潔度– 選擇合適的表面光潔度。避免指定高度拋光的表面光潔度，因?yàn)檫@會(huì)增加成本。

·       避免底切- 避免或最大限度地減少底切，因?yàn)樘砑邮謩?dòng)側(cè)面操作的成本很高且勞動(dòng)密集型。如果需要，可以將模具制造為側(cè)向打開，以便可以從側(cè)面取出模制部件。

·       避免尖銳的邊緣和拐角–盡可能使用圓角和半徑來(lái)減少應(yīng)力集中點(diǎn)。半徑還有助于材料更好地流動(dòng)，創(chuàng)造出均勻的零件。

·       均勻的壁厚– 設(shè)計(jì)具有一致壁厚的零件，以促進(jìn)均勻的材料流動(dòng)并最大限度地減少翹曲。如果完整功能需要不同的壁厚，請(qǐng)?zhí)砑又饾u過(guò)渡以避免突然變化。

·       拔模角度– 始終在垂直表面上加入拔模角度，以幫助輕松地將零件從模具中頂出。

·       頂針位置- 如果需要，請(qǐng)留出平坦的表面，以便制造商可以放置頂針。

作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，您必須從早期階段就與制造商密切合作，以改進(jìn)材料流和零件幾何形狀的設(shè)計(jì)。

【部分譯自：https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/compression-moulding/】