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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,定制滚塑制品逐渐均匀地涂布、滚塑制品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。交通工具用滚塑制品上的应用:主要是应用聚乙烯和聚氯乙烯糊树脂,滚塑各种汽车用件,如空调弯管、旋涡管、靠背、扶手、油箱、挡泥板、门框和变速杆盖、蓄电池壳体,雪上汽车和摩托的燃料箱、飞机油箱、游艇及其水箱、小船以及船和船坞之间的缓冲吸震器等。
滚塑制品壁厚不均的解决办法:将旋转模具固定在模架的适当位置,调整模架的平衡。主轴和副轴的转速成比例且一致。加热炉可以确保模具在各个方向均匀加热。在加热和冷却过程中,反转应进行一次,反转时间应相同。当需要增加产品厚度时,应对模具的相应部分进行预热,或者减少隔热因素的影响。为了减小产品的厚度,在模具的相应部分添加四氟乙烯板或石棉垫来隔热,使得熔化的材料不容易粘在模具上或连续积聚,从而减小该部分的厚度。这种方法也用于在管芯上衬绝缘层,使得管芯的内表面不能粘附树脂并获得开口部分,但是用这种方法制成的开口是不规则的。
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。
与其他加热方式相比,明火直接加热具有以下优点:(1)成本优势:如导热工艺加热方式对模具要求较高,设备配置较高,明火直接加热方式对模具要求较低,设备较简单,成本较低。(2)加热优点:明火直接传热更快,明火加热模具,加热速度更快,工艺更简单,操作更方便;(3)明火直热装置没有固定的安装位置。一套加热系统可用于不同的轧制模具加热,可减少加热系统的投资。
以常用的聚乙烯原料为例,牌号的熔指(MI,或MFI)范围一般应该介于2到10(克/10分钟)之间,优化的熔指范围是3-6(克/10分钟)。熔指过低,产品难于成型;熔指过高,产品的物理性能会下降。而聚乙烯被广泛应用于滚塑工艺中,也是有它原因的:一,聚乙烯的加工窗口宽广,适用于长时间的高温环境,这也同时降低了对滚塑机械的要求;二,在室温下,聚乙烯不会与水、大部分油脂、酸和碱性物质发生反应,适用范围广;三,聚乙烯原料成本低廉,易于推广。
在进行滚塑工艺制作之前,首先需要准备好一些质量良好的模子,并将其放置在一台塑造机器上,这台铸造机器内还分别设有制热和制冷的两个装置。在安置妥当之后,首先把几块模具放在机器上面。然后,在每个模具内放入早期规则型塑料树脂,再将模具从垂直和水平的两个角度慢慢地旋转放至烤箱中。融化了的树脂将炙热的模具和外层包装均匀紧密地粘合在一起。随后,再将模具放入制冷循环设备中,令模具在其中继续旋转直至其每一部分的厚度均保持一致。当模具被冷冻完毕之后,将其从机器上取下来。在整个制作过程中,模具转动的速度,加热和冷却的时间统统要经过严格的准确控制。