滚塑技术对于大多数塑料加工人士而言是一个不太熟悉的领域,但是国外却发展很快,我国近几年来也有了较大发展,去年还成立了一个滚塑专业委员会。特提供一个关于滚塑的技术发展资料,希望大家参与讨论。
滚塑技术
塑料及其复合材料的成型工艺有很多种,包括压缩模塑、挤出成型、注射模塑、传递模塑、吹塑、铸塑、层压、压延、涂层、反应注射模塑和滚塑(又叫旋塑、回转成型)等等。在各类有关塑料及其复合材料的成型工艺的书籍中,对除滚塑以外的工艺介绍较多,而对于滚塑工艺,至今只能在极少数的书中见到不足几页的描述。
一、滚塑工艺简介
滚塑工艺也称旋转成型、回转成型、旋塑成型。该成型方法是先将塑料加入到模具中,然后给模具加热,与此同时,模具沿两垂直轴不断旋转。加热旋转过程中,模内的塑料在重力和热的作用下,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,经冷却定型后制得塑料制件。
滚塑工艺与塑料成型所常用的挤出、注塑以及压缩模塑等工艺不同,在整个成型过程中,塑料除了受到重力和热空气的作用之外,几乎不受任何外力的作用。
滚塑工艺,通常由装料、加热滚塑、冷却、脱模、模具清理等几个基本步骤组成。在许多情况下,往往还需要经过一个制品后加工(整理)工序,才能得到可供出厂的塑料制品。
二、滚塑制品的应用范围
随着滚塑工艺的发展滚塑制品的应用范围不断扩大,到现在滚塑制品的应用面已很广泛,一些具有代表性的应用可举例如下。
1、容器类滚塑制件
这类塑料制件广泛用于贮水槽、各种液态化学药品的贮槽(如酸、碱、盐、化学肥料、农药等),汽油用容器(汽油贮槽及汽车、飞机用油箱),蓄电池的壳体等等。
2、汽车用滚塑制件
主要是应用聚乙烯和聚氯乙烯糊树脂,滚塑各种管件,如空调弯管、靠背、扶手等。
3、体育器材及各种代用品
主要有聚氯乙烯糊滚塑的各种制件,如水球、浮球、自行车座垫,小船以及船和船坞之间的缓冲吸震器等。利用菲力浦公司的滚塑级交联聚乙烯树脂“maricxcl—100”制得的滚塑交联聚乙烯桶,可以同金属桶相竞争,而且它耐化学腐蚀性好,维修保养费用低。滚塑码垛盘,在70年代初,在美国、日本等国已商业化;冲浪板、小船等亦是文献中常常提到的滚塑制件。
4、玩具、模特儿、工艺品等
由于滚塑模具可以采用精密浇注、电铸等工艺制造;滚塑制件表面对模具型腔表面的精细结构“复制”效果很好,因此滚塑法可以使制品作得相当精致美观,故常用于制取具有较:大观赏价值的产品,特别是玩具、模特儿、工艺品等。
5、除上述外,滚塑制品应用较多的还有各种箱体、壳体、大型管材等制件,如周转箱、垃圾箱、机器外壳、防护罩、灯罩、浴室、厕所以及电话间、游艇等等。
三、滚塑工艺的主要优点
(1)、适于模塑大型及特大型制件。绝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,不仅必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必须设计、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。
从理论上讲,用滚塑工艺成型的制件,在尺寸上几乎没有上限。而生产这样大的塑料容器,如采用吹塑成型,不用十分昂贵而庞大的吹塑设备是不可能的。
(2)、适用于多品种、小批量塑料制品的生产。由于滚塑用模具不受外力作用,故模具简单、价格低廉、制造方便。另外,滚塑设备也具有较大的机动性,一台滚塑机,既可以安装一只大型模具,亦可安排多只小型棋具;它不仅可以模塑大小不同的制件,而且也可以同时成型大小及形状均极不相同的制品,只要滚塑制品采用的原料相同,制品厚度相当,均可同时滚塑,因此滚塑工艺较之其他成型方法有更大的机动性。
(3)、滚塑极易变换制品的颜色。滚塑每次将物料直接加到模具中,这使物料均全部进入制品制品从模具中取出以后,再加入下次成型所需要的物料,因此当我们需要变换制品的颜色时,既不致浪费点滴原料,也不需要耗费时间去清理机器与模具。当我们在使用多只模具滚塑同一种塑料制品时,还可以在不同的模具中加入不同颜色的物料,同时滚塑出不同颜色的塑料制品。
(4)、适于成型各种复杂形状的中空制件。滚塑过程中,物料是逐渐涂覆、沉积到模具的内表面上的,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,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。
(5)、节约原材料。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,有利于节约原材料;此外,在滚塑过程中,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极高。