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大多数塑料成型加工工艺,在成型过程中,塑料及模具均处于相当高的压力(压强)之下,比如应用极为广泛的注塑、压缩模塑,挤出、吹塑等,因此应用这些成型工艺生产大型塑料制件时,不仅须使用能够承受很大压力的模具,使模具变得笨重而复杂,而且塑料成型设备也须设计、制造得十分牢固,机模的加工制造难度相应增大,成本增加。与此相反,由于滚塑成型工艺只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量,以及防止物料泄漏的闭模力,因此即使滚塑大型及特大型塑料制件,也无需使用十分笨重的设备与模具,机模的加工制造十分方便,制造周期短、成本低。
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。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。
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,滚塑容器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,青岛金塑美滚塑容器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。
滚塑制品的设计中需要注意哪些问题?1、在制品脱出的方向上,设计中是否包含了较深的侧面陷。须知道多大的凹陷程度不需要额外的模具。2、模具块数有多少。3、制品要滚塑生产厂家要求怎样的表面处理,是镶铸在模具的表面上还是在铸造好的模具上机械加工。4、在制品上是否存在两个壁面之间树脂流滚塑供应商动不好的区域。5、设计中圆角是否足够大以使树脂自由地流到模具的每个地方。6、是否用嵌件来给塑料制品附着其它部件。7、模具的分型面在何处。8、如果制品壁的抗压能力要求较高,是否要设计加强筋或“吻式”结构。