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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,滚塑工艺更能够在一定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。
滚塑工艺的加工过程又是怎样的呢?在加热过程中,模具一边被加热,一边绕互垂直的双轴旋转,并将热量传递给模具内的物料。模具内的物料在翻动过程中受到彼此间的磨擦和模具内表面的拖拉,使物料池中的物料向模壁上方运动,直到此作用力不足以克服物料所受到重力作用时,物料才越过物料池顶部到达对面模壁。在模具的转动过程中,物料并非跟随模具作360度转动。通常用动态休止角来表征物料粉末下落的位置,此角度与模具转速和物料形状、黏度有关,一般应控制在25-30度。物料在模具内通过以下形式得到混合和热交换:一种是物料周期性地从模具内表面某一位置到另一位置;另一种是物料的剪切运动。随着模具温度的上升,靠近模具内表面的物料首先被熔融,并逐渐在模壁上形成薄的熔融层,而热量通过熔融层继续向中心传递,这样物料便不断地一层一层黏附在模壁上,物料全部熔融黏附在模壁上而形成平滑的表面。
滚塑成型过程中,物料是逐渐涂覆、沉积到滚塑模具的内表面上的,制品对于模具型腔上的花纹等精细结构有很强的复制能力;同时由于模具在成型过程中不受外界的压力,滚塑成型可以直接采用精密浇铸等方法制取具有精细结构的、形状复杂的模具。滚塑制品的壁厚比较均匀且倒角处稍厚,故能充分发挥物料的效能,专业滚塑成型有利于节约原材料;此外,在滚塑成型过程中,没有流道、浇口等废料,一旦调试好以后,生产过程中几乎没回炉料,因此该工艺对于物料的利用率高。
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。在加热阶段的初期,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,再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,当达到凝胶点时则基本停止流动。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。