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專業知識

滾塑成型工藝詳述

  滾塑工藝是塑料成型加工中的重要分支,自上世紀40年代問世以來,經過半個多世紀的發展,其設備與工藝日趨完善,在歐州發達國家得到廣泛應用,從小巧的兒童玩具到汽車塑料件、直至龐大的工程塑料制品。特別是大型及異型中空的制品,由于傳統工藝其本身特性的限制,現在只能依靠滾塑成型工藝才能完成。

  一、滾塑成型工藝

  工藝原理

  先將塑料加入模具中,然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉并使之加熱,模內的塑料在重力和熱能的作用下,逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個表面上,成型為所需要的形狀,再經過冷卻定型而制得。

  成型過程

  二、滾塑成型的控制要點(影響因素)

   1、原料樹脂性能的影響

  樹脂粉料的流動性、粒徑分布、表觀密度、顆粒均對成型制品有影響。據實驗分析得知:粒徑分布峰值位置越高,粒子越細,制品綜合性能越優。但從綜合生產成本和效率考慮,生產實際一般將粒徑分布峰值定在60-80之間好。

   2、加熱溫度和時間對滾塑成型的影響

  加熱溫度和加熱時間的選取要受到多種因素的影響,其中主要的有成型用樹脂、模具以及制品等因素。

  例如:聚乙烯滾塑成型加熱爐溫度通常在 250℃~400℃,具體產品滾塑時的加熱條件可經由實驗確定,初始試驗條件可以取 220℃,10min。

  若制品塑化不良或者制品的壁中尚殘存有微小氣泡(熔體夾入的氣體未充分排出),則應適當延長加熱時間或者適當提高加熱溫度;若制品顏色發黃,表明物料加熱過度而產生了熱氧化老化現象,需要適當地縮短加熱時間或者適當降低加熱溫度。

  3、旋轉速度和升溫速度對滾塑成型的影響

  通常情況下,把模具的線速度控制為 6-35rpm。

  這就要看制品的形狀和結構,如果是圓柱形的制品,線速度可以偏高;如果是有棱角、轉角、搭子等非規則性的制品,線速度就要相應調低。如果不能正確估計所需的轉速,則可以通過粉料的模具內的狀態來調整轉速。

   4、冷卻對滾塑成型的影響

  冷卻時整個滾塑工藝中非常重要的一環,當全部物料在模腔內熔后,即可開始保溫定型。

  目前,滾塑行業的冷卻方式一般有水霧冷和風冷二種。水霧冷效率較高,但產品容易產生收縮變形。風冷效率較低,但質量穩定性較好。

  5、脫模劑的影響

  有機硅樹脂類脫模劑如應用得當,可以使制品易于從模內取出,從而提高生產效率,減少制品在脫模時可能造成的破損,而且涂布一次脫模劑可反復使用多次。

  實踐可知,在涂布有機硅樹脂以前,將模腔表面清理干凈。有機硅樹脂要涂布均勻,涂層不宜太厚,涂好以后要緩緩加熱使溶劑揮發完畢以后,于高溫(220℃一250℃)下加熱2小時以上,使之交聯,從而得到具有良好機械強度的脫模劑層。

  三、滾塑的主要特點

  優點

  1、滾塑模具成本低;同等規格大小的產品,滾塑模具的成本約是吹塑、注塑模具成本的1/3到1/4,適合大型塑料制品;

  2、滾塑產品邊緣強度好;滾塑可以實現產品邊緣的厚度超過5mm,解決中空產品邊緣較薄的問題;

  3、滾塑可以安置各種鑲嵌件;

  4、滾塑產品的形狀可以非常復雜,且厚度可超過5mm以上;

  5、滾塑可以生產全封閉產品;

  6、滾塑產品可以填充發泡材料,實現保溫;

  7、無須調整模具,滾塑產品的壁厚可以自由調整(2mm以上);

  8、適于模塑大型及特大型制件;

  9、滾塑成型極易變換制品的顏色滾塑成型每次將物料直接加到模具中,使物料全部進入,制品從模具中取出以后再加入下次成型所需要的物料。當我們在使用多只模具滾塑成型同一種塑料制品時,還可以在不同的模具中加入不同顏色的物料,同時滾塑出不同顏色的塑料制品;

  10、節約原材料;滾塑制品的壁厚比較均勻且倒角處稍厚,故能充分發揮物料的效能,有利于節約原材料;此外,在滾塑成型過程中,沒有流道、澆口等廢料,一旦調試好以后,生產過程中幾乎沒回爐料,因此該工藝對于物料的利用率高。

  四、滾塑制品的應用范圍

  1、容器類滾塑制件

  廣泛用于貯水槽、各種液態化學藥品的貯槽(如酸、堿、鹽、化學肥料、農藥等),汽油用容器(汽油貯槽及汽車、飛機用油箱),蓄電池的殼體等。

   2、汽車用滾塑制件

  主要是應用聚乙烯和聚氯乙烯糊樹脂,滾塑成各種管件,如空調彎管、靠背、扶手等。

  3、體育器材及各種代用品

  主要有聚氯乙烯糊滾塑的各種制件,如水球、浮球、自行車座墊,小船以及船和船塢之間的緩沖吸震器等。

  4、玩具、模特兒、工藝品等

  由于滾塑模具可以采用精密澆注、電鑄等工藝制造;滾塑制件表面對模具型腔表面的精細結構效果很好,因此滾塑法可以使制品作得相當精致美觀,故常用于制取具有較大觀賞價值的產品,特別是玩具、模特兒、工藝品等。

  5、各種箱體、殼體、大型管材等制件

  如周轉箱、垃圾箱、機器外殼、防護罩、燈罩、浴室、廁所以及電話間、游艇等。滾塑產品在液態化學品貯運、化工企業、工業涂裝、稀土制取中的洗槽、反應罐等,在河海浮標、生活水箱等領域使用也已有廣泛影響。

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