滾塑成型是一種熱塑性塑料中空成型加工方法馍忽。其原理學(xué):把樹脂加入到模具內(nèi)棒坏,閉合模具,通過對模具的加熱遭笋,并同時(shí)利用兩直角相交的轉(zhuǎn)軸不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)坝冕,使模具作三維轉(zhuǎn)動(dòng)/滾動(dòng),樹脂借助自身的重力作用均勻地布滿模具內(nèi)腔并且逐步熔融瓦呼,直至樹脂完全熔融并均勻黏附于模腔內(nèi)壁徽诲,然后停止加熱轉(zhuǎn)人冷卻過程,待制品冷卻固結(jié)后脫模而得到所需的無縫中空制品吵血。
滾塑加工時(shí)模具的轉(zhuǎn)速不高谎替,制品成型全靠樹脂的自然流動(dòng),所以產(chǎn)品幾乎無內(nèi)應(yīng)力蹋辅,不易發(fā)生變形钱贯、凹陷等缺點(diǎn)。
根據(jù)所用樹脂的形態(tài)不同侦另,滾塑可以分為三類秩命。
1.以聚乙烯樹脂為代表的干粉滾塑成型 這是滾塑工藝中運(yùn)用最多、最廣的類別褒傅。由于樹脂經(jīng)粉狀到熔融狀且無外力的強(qiáng)制擠壓弃锐,原先粉體顆粒間的空氣在熔體中形成氣泡只能靠自身聚集長大,然后脫離熔體排除殿托。氣泡能否完全排盡直接影響制品的物理機(jī)械性能霹菊。
2.PVC糊狀樹脂的滾塑成型 業(yè)內(nèi)俗稱搪塑。主要制作軟質(zhì)PVC 中空制品支竹。
3.單體聚合成型的滾塑 樹脂單體進(jìn)入模腔旋廷,在適宜的溫度條件及助劑作用下完成聚合并流動(dòng)成型。比較而言礼搁,該工藝目前實(shí)際應(yīng)用相對較少饶碘。
滾塑成型工藝適用性廣,可以成型小如乒乓球馒吴,大到游艇或沖鋒艇扎运,或上百立方容積的化工儲(chǔ)罐等無縫中空制品;無需改變模具即可調(diào)節(jié)制品壁厚從不足2mm 至數(shù)厘米不等饮戳;可以一步完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品的制造豪治;可根據(jù)設(shè)計(jì)需要在制品中加人嵌件或其他組合件等。
滾塑模具制作簡單莹捡,造價(jià)低廉鬼吵,一般僅為同等尺寸其他模具造價(jià)的1/4~1/3; 滾塑模具尤其適合于大型制品的制作篮赢,可以實(shí)現(xiàn)邊緣增厚以保證大口徑制品的邊緣強(qiáng)度齿椅;此外琉挖,滾塑制件無飛邊,材料浪費(fèi)少涣脚。滾塑工藝不足之處在于: 生產(chǎn)周期比較長示辈,物料需預(yù)先磨粉加工,人工操作多遣蚀,勞動(dòng)強(qiáng)度大等矾麻。
以聚乙烯粉料滾塑加工為例 ,整個(gè)工藝過程可分為四部分芭梯。
1.加料工序 清潔模具內(nèi)壁险耀,按要求計(jì)量加人物料,然后閉合模具玖喘,準(zhǔn)備后續(xù)滾塑操作甩牺。
2.成型工序 模具和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)進(jìn)入指定熱成型工位,并開啟垂直旋轉(zhuǎn)使模具做三維旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)累奈,由模具外部對其進(jìn)行加熱 (可采用熱風(fēng)循環(huán)贬派,電熱輻射,或明火炙烤等方式)直至工藝設(shè)定溫度(260~320℃)澎媒,保持該溫度一定時(shí)間搞乏,確保熔體在模具腔壁黏附完全,厚度均勻戒努,且排盡氣泡请敦。
3.冷卻工序 保持模具的三維旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)狀態(tài),轉(zhuǎn)人冷卻工位柏卤,采用冷風(fēng)冬三。噴霧/噴淋等方式對模具和制品進(jìn)行冷卻,最終使制品完全固結(jié)定型缘缚。
4.脫模工序 停止模具旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)入上/下料工位敌蚜,開啟模具桥滨,取出制品。 清潔模具內(nèi)壁弛车,準(zhǔn)備下一循環(huán)制作齐媒。
聚乙烯滾塑成型工藝流程如圖1所示。
應(yīng)用于滾塑成型制品中的顏料產(chǎn)品纷跛,應(yīng)高度關(guān)注耐熱性喻括、分散性、耐光贫奠、耐候性唬血、安全性等特性指標(biāo)望蜡。
1.耐熱性 滾塑成型是一個(gè)非外力強(qiáng)制的成型工藝。需要熔體具有非常好的流動(dòng)性能拷恨;
熱傳導(dǎo)形式對樹脂來說是單方向自然傳遞的方式脖律,不存在摩擦和剪切生熱;熔體中含有的氣泡需要足夠的時(shí)間自然積聚破泡腕侄。因此小泉,加工溫度遠(yuǎn)高于同類樹脂其他的成型工藝,同樣的冕杠,在此高溫下的操作時(shí)間也比其他工藝長得多. 滾塑時(shí)模具腔體內(nèi)如果不用氮?dú)庾鞅Wo(hù)的話微姊,還必須考慮高溫下氧化作用。因此分预,都需要所選用的顏料必須具有優(yōu)異的耐熱性能兢交,否則不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.分散性 由滾塑加工工藝可知噪舀,如果不對樹脂體系進(jìn)行預(yù)先的混合料加工處理魁淳,而只是作簡單的干粉混合加工 (目前有相當(dāng)多的生產(chǎn)商采用此法)。那么与倡,顏料粉體顆粒在整個(gè)工藝過程中并沒有經(jīng)過有效的分散作用界逛。對于粉體顆粒較粗大且不易分散的,就會(huì)造成色點(diǎn)等瑕疵纺座,影響產(chǎn)品質(zhì)量息拜。
3.耐光、耐候性 滾塑成型制品被大量在戶外使用净响,尤其像游艇少欺、 防沖墩、大型玩具等都需要鮮明的色彩馋贤。因此用于這些制品的顏料必須具有優(yōu)異的耐光赞别、耐候性能。
4.安全性 滾塑制品中大量的民用制品和玩具等直接與人體接觸配乓,尤其是兒童玩具仿滔。所以,必須關(guān)注顏料產(chǎn)品的安全性犹芹。