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滚塑工艺简介
来源:百度百科 | 作者:Mr·sea | 发布时间: 234天前 | 3592 次浏览 | 分享到:
滚塑又称滚塑成型、旋转成型、回转成型等,是一种热塑性塑料中空成型方法。该方法是先将塑料原料加入模具中,然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热,模内的塑料原料在重力和热能的作用下,逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的
整个表面上,成型为所需要的形状,再经冷却定型而成制品。

滚塑又称滚塑成型、旋转成型、回转成型等,是一种热塑性塑料中空成型方法。该方法是先将塑料原料加入模具中,然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热,模内的塑料原料在重力和热能的作用下,逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的
整个表面上,成型为所需要的形状,再经冷却定型而成制品。
工艺介绍
滚塑成型的基本加工过程很简单 就 是 将 粉末状或液状聚合物放在模具里 加热同 时 模 具 围绕 个 垂直轴旋转自转和公转,然后冷却成型。在加热阶段的最初,如果用的是粉末状材料,则先在模具表面形成多孔层,然后随循环过程渐渐熔融,最后形成均匀厚度的均相层;如果用的是液体材料,则先流动和涂覆在模具表面,当达到凝胶点时则完全停止流动。模具随后转入冷却工区,通过强制通风或喷水冷却,然后被放置于工作区,在这里,模具被打开,完成的制件被取走,接着再进行下一轮循环。
在成型方面

1)制品壁厚均匀,且无边角废料,无焊缝;可以成型壁厚范围较大的制品,例如聚乙烯旋转成型制件,壁厚范围可在1~16mm内。但由于粘度关系,厚壁制品成型较为困难。旋转成型工艺特别适合于模塑2~5mm的塑料制品。

2)通常只能制得中空制品或壳体产品,对实心制品加工困难。而且制品表面状况对模具型腔表面的依存性大。
3)旋转成型制品的尺寸精度较低,其尺寸精度通常为±5%。

在成型工艺方面

(1)适于模塑大型及特大型制件。由于旋转成型工艺只要求机架的强度足以支撑物料、模具及机架自身的重量以及防止物料泄露的闭模力,因此即使加工大型及特大型塑料制件,也无需使用十分笨重的设备及模具。因此,从理论上讲,用旋转成型工艺制成的制品,从尺寸上几乎没有上限。
(2)适合于多品种、小批量塑料制品的生产—由于旋转成型用的模具结构简单,价格低廉,因而变换产品十分方便。
(3)适合于加工形状复杂的大型中空制品,这是其它成型工艺无法比拟的;
(4)塑料制品换色容易,当需要改变制品颜色时,只需要清洗成型模具即可。
(5)旋转成型的主要缺点是:能耗较大,原因是在每个成型周期中,模具与模架需要经受加热与冷却的反复作用;成型周期较长,由于主要靠静态下塑料传导热量,因此旋转成型加热时间长;劳动强度较大,制品尺寸精度较差。[1] 

生产过程

滚塑成型的基本加工过程很简单,就是将粉末状或液状聚合物放在模具里,加热同时围绕两个垂直轴旋转(自转和公转)。
  1. 涂敷脱模剂:模具上涂敷脱模剂是为了便于从模具中取出制品,同时可有效地避免因制品与模具之间粘附力大导致脱模时制品的损坏现象。
  2. 安装嵌件及有关成型附件:嵌件主要起局部增强制件的作用,成型附件主要是指出罗纹或特殊部位成型用的模块,它们都必须在模具加入物料以前妥善地安装在新设定的位置上;
  3. 装料:加人物料以前应当进行严格的计量,在需要加入添加剂时,还需要将有关组份进行预混处理。精确地称取最终制件所需的粉末树脂重量,加入分离型模具的底部,然后将两个半模紧固在一起,并装在文承轴上;
  4. 闭模:闭模前要注意除去合模处残存着的物料,要确保两分型面密合完好,以避免加工过程中物料的泄露;
  5. 加热:把装好物料的模具放进加热炉(或用煤气火焰等其他热源加热),加热炉温度设定在树脂熔点以上,随同机架同时绕相互垂直的主、副二轴作公、自转。转动过程中使模具升温到给定温度后保温,物料在转动、加热下逐渐熔化,沉枳于模腔的整个内壁上并逐渐将物料中夹入的气体排除,直到成型完好的制件。
  6. 冷却定型:当树脂充分熔融,将模具转移到冷却室,冷却,在那里一边继续旋转,一边通过强制通风或喷水进行冷却。
  7. 脱模以及清理模具:前者要避免脱模时损伤制品,后者则要将模具上残存物料及杂物清除干净,为下一个成型周期装料作好准备。

应用

随着旋转成型工艺的发展其制品的应用范围不断扩大,旋转成型制品的应用面已很广泛,一些具有代表性的应用可举例如下。
1.容器类旋转成型制件,这类塑料制件广泛用于贮水槽、各种液态化学药品的贮槽(如酸、碱、盐、化学肥料、农药等),汽油用容器(汽油贮槽及汽车、飞机用油箱),蓄电池的壳体等等。
2.汽车用旋转成型制件,主要是应用聚乙烯和聚氯乙烯糊树脂,滚塑各种管件,如空调弯管、靠背、扶手等。
3.体育器材及各种代用品。主要有聚氯乙烯糊滚塑的各种制件,如水球、浮球、自行车座垫,小船以及船和船坞之间的缓冲吸震器等。利用菲力浦公司的滚塑级交联聚乙烯树“Maricxcl-100”制得的滚塑交联聚乙烯桶,可以同金属桶相竞争,而且它耐化学腐蚀性好,维修保养费用低。滚塑码垛盘,在70年代初,在美国、日本等国已商业化;冲浪板、小船等亦是文献中常常提到的滚塑制件。
4.玩具、模特儿、工艺品等。由于旋转成型模具可以采用精密浇注、电铸等工艺制造;滚塑制件表面对模具型腔表面的精细结构“复制”效果很好,因此滚塑法可以使制品作得相当精致美观,故常用于制取具有较:大观赏价值的产品,特别是玩具、模特儿、工艺品等。
除上述外,旋转成型制品应用较多的还有各种箱体、壳体、大型管材等制件,如周转箱、垃圾箱、机器外壳、防护罩、灯罩、浴室、厕所以及电话间、游艇等等。旋转成型产品在液态化学品贮运,化工企业、工业涂装、稀土制取中的洗槽、反应罐等,还有河海浮标、生活水箱等领域使用已有广泛影响。

优点

设计优势

与其他模具工艺相比,滚塑工艺为我们提供了更多的设计空间。在正确的设计理念之下,我们可以将几部分零件组合成一个完整的模具,这种做法大大降低了高昂的装配成本。
滚塑制作程序还包括一系列的固有设计思维方式,诸如如何调和侧壁厚度,如何强化外部设置。如果还需要添加一些附属设计的话,那么我们还可以将加强肋线这一环节添加到设计之中。
滚塑工艺为产品注入了设计者们的无尽想象。设计师们可以在制作工艺过程中选择最好的制作材料,其中包括食品及药物总局认可的各种材料。制作过程中放入的添加剂可以有效地抵御气候的侵袭,静电的干扰等外界客观因素。在设计过程中,插入口,螺纹,把手,倒陷装置,完美的表面设计都是其中的看点之一。设计师们同样也可以设计成多墙式模具,其内部既可以是中空,又可以是填满了泡沫。

成本优势

当成本也成为我们考虑的因素之一时,滚塑工艺比其它类型的工艺更具有市场优势。在与吹塑工艺和注塑工艺对比时,滚塑工艺更能够在有效成本范围内轻而易举地生产出大小不同的部件。他的模具相对来说也要低廉许多,因为它没有一些内部核心需要制作完成。而且在没有内部核心的情况下,只要一点小小的变化就可以制作成另一个模型。
由于制作过程中的各个部件都是在高温与旋转的工艺流程下最终成型的,不同于那些在重压之下形成的部件,因此滚塑模具不需要像注塑工艺那样还需要经过特别加工才可以经受住重压的考验。