小唐老师：百大工艺动态解析——非金属篇（2018.2.6）
很多朋友，第一次来到生产线，总会感觉有些懵，具体说来，就是看见那些设备、那些人忙忙碌碌的，却又不知道到底忙活着啥！今天，小唐老师就带你了解生产线常见的百大工艺！ 在上正餐之前，我们还是先来点开胃小菜吧，更何况今天要吃的这个正餐量非常的大，吃之前不开开胃一般人还真会有些受不了！ 怎么开胃呢？我们先来了解一下接下来这百来道正餐（工艺）到底有啥特点，从哪些维度可以更快、更准确的了解它们。来来来，小菜先走起来~ 在先前的《外行如何“装”内行！！！》里，小唐老师曾介绍过“装”内行的一些方法，虽说理论性略强，不过其中的思路还是值得借鉴。 正如菜有千种，工艺的种类也是极其丰富的，德国人曾经理过汽车行业涉及到的工艺，有数百种之多（详见《一个小小缺陷带来的思考》）。 这么多种工艺，虽然长着不同的面孔，不过其核心的DNA，却是极为类似的。
这些DNA到底是什么呢？ 1954年，第10届国际计量大会决议，决定采用长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量7个量作为实用计量单位制的基本量，其他所有单位都可以通过这7个单位推导出来。 这7个量（单位）就是所有工艺的DNA。 当你对一个工艺不了解时，不妨从这七个单位出发，看看到底哪些DNA在起作用。 大多数情况下，我们遇到的工艺，用到的DNA可能没那么多，比如注塑工艺，其最核心的参数无非是长度（螺杆动作位置）、温度（炮筒温度变化）。 通过这两个DNA，就可以大体知道这个工艺最核心的作用（功能）是什么。 开胃菜上好，接下来我们上正餐了，正餐会分四大菜系，今天，先上小唐老师最熟悉的非金属成型工艺。非°金°属°成°型 成型工艺可能是在工业生产中，我们遇到的最多的工艺了，常可分为非金属成型与金属成型，我们先来认识一下非金属成型工艺。
注塑
注塑工艺想必大家并不陌生，小唐老师也写过非常多的注塑相关的文章，比如《这篇文章以后还怎么去谈注塑》、《你觉得你懂“注塑”吗？》、《好的设备到底好在哪里——注塑机》（点击可查看）。
上面动图就是一个注塑过程，其原理和医院的注射器非常类似，在注塑机里将塑料粒子熔化了，挤出到模具里，冷却后得到产品。 需要指出的是，注塑不仅可以注塑塑料，一些橡胶也可以通过注塑成型。
低压注塑
这是一种特殊的注塑方法，其关键词在低压，是一种以很低的注塑压力将封装材料注入模具并快速固化成型的工艺方法。 该工艺在精密、敏感的电子元器件的封装与保护方面应用广泛，包括：印刷线路板、防水连接器、传感器、微动开关等等。如想了解更多，可点击查看《低压注塑技术》。 小唐老师，这个工艺怎么没动图？ 好吧，这个低压确实动图很难展示出来，那咱就再认真看一遍注塑过程吧：）
滴塑
滴塑是利用塑料具有状态可变的特性，即在一定条件下具有黏流性，而常温下又可恢复固态的特性，通用一定的工具，在其黏流状态下按要求塑造成设计的形态，然后在常温下固化成型。 滴塑工艺广泛应用于各种商标铭牌、卡片、日用五金产品、旅游纪念证章、精美工艺品及高级本册封面等的装饰上。
挤出
挤出也是一种常见的成型方法，前半段和注塑的前半段类似，都是在料筒中加热，通过螺杆挤出。 只不过成型不是通过模具，而是在螺杆挤出头处有“口模”，物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面的产品。 一个典型的挤出产品就是汽车密封条。 同样的，虽然挤出工序采用的原材料绝大多数都是橡胶，但也有塑料挤出的情况，比如TPV。
模压
模压和上面提到的成型过程最大的区别在于，原材料直接是先放到成型温度下的模具型腔中。通过闭模加压而使其成型并固化（如有需要）得到产品。 模压工艺比较传统，应用面也比较广（适合热固/热塑性塑料，以及橡胶）。小唐老师前段时间审核时看到的一个工艺孔堵塞产品（橡胶件）就是通过模压成型的。
树脂传递模塑
树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding，RTM)是先将增强剂置于模具中形成一定的形状，再将树脂注射进入模具、浸渍纤维并固化的一种复合材料生产工艺。 该项技术可不用预浸料、热压罐，有效地降低设备成本、成型成本。在飞机工业、汽车工业、舰船工业等领域应用广泛。
层压
与模压最大的区别在于，层压的不止一层，通过加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。 层压的意义就在于不同层材料的性能/特点可以强强联合。
吹塑
吹塑又称“中空吹塑”，里面的关键词是“吹”。 吹出来的什么呢？自然是“气”，就像我们吹泡泡一样。塑料通过挤出或者注射得到管状型坯。 型坯还热的时候，放置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，得到产品。 看到上面动图形状，熟悉吗？是不是特别像矿泉水瓶？ 对的，矿泉水瓶、各式饮料瓶几乎都是通过吹塑成型的。另外，汽车上的油箱也是通过吹塑成型的，不过工艺要复杂很多，常见的油箱一共有六层。当然也有通过其他方法生产油箱的，比如麦格纳的一家合资工厂。
吸塑
有“吹”自然就有“吸”，所以我们还有吸塑工艺。 吸塑是将平展的塑料板材加热变软后，抽真空，吸附到模具表面，冷却后成型得到产品。上面这个图稍显简单，如果想了解整个工艺过程，包括加热与抽真空过程，可以看下图。
压延
压延里面有两个关键词，“压”与“延”，通过辊筒压成所需要的形状（厚度），可光有压还不行，要保持连续生产，还需要有牵引力的作用。 压延时，原材料一般要通过两个以上的平行异向（两个接触辊）旋转辊筒间隙，使熔体受到辊筒挤压延展、拉伸而成为具有一定尺寸的产品。 小唐老师接触到的轮胎某一部分，就是通过压延工艺生产的（详见《汽车轮胎制造工艺》）。
三种发泡
发泡的技术有好多，小唐老师曾经有分享过两篇相关的文章，《“爆米花”工艺——发泡》（EPP发泡）、《老司机！你是喜欢座椅硬点，还是软点》（聚氨酯发泡）。这里指的发泡，和上面提到的两种都不一样。严格意义上讲应该是微发泡。 它主要靠气孔的膨胀来填充制品，并在较低的压力下完成制件的成型。 其原理相对复杂，比如这个气体是怎么样均匀的跑到塑料粒子里面的？其实是将超临界流体(CO2或N2)溶解到热融胶中形成单相溶体实现的。
缠绕
该工艺小唐老师也没见过，看介绍是将浸过树脂胶液的纤维（或布带、预浸纱）按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。 图片不是很清晰，大家看个样子就好。
涂覆成型
涂覆成型是连续地将液态薄膜涂覆到一移动的、柔性或刚性基板上。比如溶胶涂覆在布或纸等基材的表面。 涂覆成型一般被用来加工金属、纸板、照相胶片、音像带以及黏胶带等。
浇注
在常压下将液态单体或预聚物，注入模具内经聚合而固化成型变成与模具内腔形状相同的制品。 浇铸成型的特点是一般不施加压力，对设备和模具的强度要求不高，对制品尺寸限制较小，制品中内应力也低。因此，生产投资较少，可制得性能优良的大型制件，但生产周期较长，成型后须进行机械加工。
挤压
挤压成型是一种胚料的加工方法，加工过程是坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减小长度增加，成为所需制品。
IMD/INS
两者都是一种特殊的注塑工艺，详见《怎么大量的得到Ta们》（点击可查看）。 将片材加热，在外力作用下，使其紧贴模具的型面，以取得与型面相仿的形状，冷却定型后，经修整即成制品（注意IMD和INS的区别）。
激光快速成型
激光快速成型有多项技术，比如立体光造型(SLA) 技术；选择性激光烧结(SLS) 技术；激光熔覆成形（LCF）技术；激光近形（LENS）技术；激光薄片叠层制造(LOM) 技术；激光诱发热应力成形（LF）技术及三维印刷技术等（老实说这些高精尖的技术小唐老师也没见过）。 其中SLA的原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层（约十分之几毫米）产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。工作台下移一个层厚的距离，以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，进行下一层的扫描加工，如此反复，直到整个原型制造完毕。 由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用，故在工作时只需功率较低的激光源。
熔融沉积成型法
通过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。 熔融沉积快速成型（FDM）其实也是一种3D打印技术。既然说到3D打印了，我们也来认识一下它吧。
3D打印
3D打印是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 3D常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，小唐老师所在的股就有一个玩3D打印的高手。 以上就是非金属成型的常见工艺。当然，非金属的实际内涵是非常非常丰富的，比如玻璃的成型（详见《这诱人的曲线是怎么练成的……》）、橡胶的硫化成型（详见《硫化设备的新技术》）等等都算是非金属的成型。 以上就是今天的全部内容，感谢你的阅读。 如果想获取更多文章，可长按下面动态二维码关注我们，点击右上角小人头后，查看历史消息即可。
注：本文所有图片均源自网络。
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