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滾塑成型的原理及分類是什麽?
  瀏覽次數:4344  發布時間:2016年06月03日 16:23:04
[導讀] 滾塑成型是一種熱塑性塑料中空成型加工方法。其原理學:把樹脂加入到模具內,閉合模具,通過對模具的加熱,並同時利用兩直角相交
         滾塑成型是一種熱塑性塑料中空成型加工方法。其原理學:把樹脂加入到模具內,閉合模具,通過對模具的加熱,並同時利用兩直角相交的轉軸不間斷轉動,使模具作三維轉動/滾動,樹脂借助自身的重力作用均勻地布滿模具內腔並且逐步熔融,直至樹脂完全熔融並均勻黏附於模腔內壁,然後停止加熱轉人冷卻過程,待製品冷卻固結後脫模而得到所需的無縫中空製品。

        滾塑加工時模具的轉速不高,製品成型全靠樹脂的自然流動,所以產品幾乎無內應力,不易發生變形、凹陷等缺點。

        根據所用樹脂的形態不同,滾塑可以分為三類。

        1.以聚乙烯樹脂為代表的幹粉滾塑成型 這是滾塑工藝中運用最多、最廣的類別。由於樹脂經粉狀到熔融狀且無外力的強製擠壓,原先粉體顆粒間的空氣在熔體中形成氣泡隻能靠自身聚集長大,然後脫離熔體排除。氣泡能否完全排盡直接影響製品的物理機械性能。

        2.PVC糊狀樹脂的滾塑成型 業內俗稱搪塑。主要製作軟質PVC 中空製品。

        3.單體聚合成型的滾塑 樹脂單體進入模腔,在適宜的溫度條件及助劑作用下完成聚合並流動成型。比較而言,該工藝目前實際應用相對較少。

         滾塑成型工藝適用性廣,可以成型小如乒乓球,大到遊艇或衝鋒艇,或上百立方容積的化工儲罐等無縫中空製品;無需改變模具即可調節製品壁厚從不足2mm 至數厘米不等;可以一步完成複雜結構製品的製造;可根據設計需要在製品中加人嵌件或其他組合件等。

         滾塑模具製作簡單,造價低廉,一般僅為同等尺寸其他模具造價的1/4~1/3; 滾塑模具尤其適合於大型製品的製作,可以實現邊緣增厚以保證大口徑製品的邊緣強度;此外,滾塑製件無飛邊,材料浪費少。滾塑工藝不足之處在於: 生產周期比較長,物料需預先磨粉加工,人工操作多,勞動強度大等。

        以聚乙烯粉料滾塑加工為例 ,整個工藝過程可分為四部分。
1.加料工序 清潔模具內壁,按要求計量加人物料,然後閉合模具,準備後續滾塑操作。

        2.成型工序 模具和旋轉係統進入指定熱成型工位,並開啟垂直旋轉使模具做三維旋轉滾動,由模具外部對其進行加熱 (可采用熱風循環,電熱輻射,或明火炙烤等方式)直至工藝設定溫度(260~320℃),保持該溫度一定時間,確保熔體在模具腔壁黏附完全,厚度均勻,且排盡氣泡。

       3.冷卻工序 保持模具的三維旋轉滾動狀態,轉人冷卻工位,采用冷風。噴霧/噴淋等方式對模具和製品進行冷卻,最終使製品完全固結定型。

       4.脫模工序 停止模具旋轉,轉入上/下料工位,開啟模具,取出製品。 清潔模具內壁,準備下一循環製作。
聚乙烯滾塑成型工藝流程如圖1所示。
        應用於滾塑成型製品中的顏料產品,應高度關注耐熱性、分散性、耐光、耐候性、安全性等特性指標。

       1.耐熱性 滾塑成型是一個非外力強製的成型工藝。需要熔體具有非常好的流動性能;

        熱傳導形式對樹脂來說是單方向自然傳遞的方式,不存在摩擦和剪切生熱;熔體中含有的氣泡需要足夠的時間自然積聚破泡。因此,加工溫度遠高於同類樹脂其他的成型工藝,同樣的,在此高溫下的操作時間也比其他工藝長得多. 滾塑時模具腔體內如果不用氮氣作保護的話,還必須考慮高溫下氧化作用。因此,都需要所選用的顏料必須具有優異的耐熱性能,否則不能保證產品的質量。

        2.分散性 由滾塑加工工藝可知,如果不對樹脂體係進行預先的混合料加工處理,而隻是作簡單的幹粉混合加工 (目前有相當多的生產商采用此法)。那麽,顏料粉體顆粒在整個工藝過程中並沒有經過有效的分散作用。對於粉體顆粒較粗大且不易分散的,就會造成色點等瑕疵,影響產品質量。

        3.耐光、耐候性 滾塑成型製品被大量在戶外使用,尤其像遊艇、 防衝墩、大型玩具等都需要鮮明的色彩。因此用於這些製品的顏料必須具有優異的耐光、耐候性能。

         4.安全性 滾塑製品中大量的民用製品和玩具等直接與人體接觸,尤其是兒童玩具。所以,必須關注顏料產品的安全性。