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滚塑成型工艺有优也有缺点,你都知道吗?

文章出处:河北新天旗塑胶有限公司 人气:-发表时间:2018-03-21 10:57:00

在考察滚塑成型工艺的优缺点的时候,我们应当着重注意该工艺的几个基本特征,即滚塑成型中,物料是直接装入到模具中,经模具回转而涂覆、附着于模腔上成型的;在整个成型过程中,模具和物料差不多均处于完全不承受外力的状态之下;在每个成型周期,模具及框架反复经受加热、冷却,经历一个较大幅度的升温及降温过程(夹套式滚塑机模架不加热与冷却)。滚塑成型工艺上的这些特点,使之表现出一系列的优缺点。


1.滚塑成型工艺的主要优点


(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,比如应用极为广泛的注塑、压缩模塑料,挤出,吹塑等,在成型过程中,塑料及模具均处于相当高的压力(压强)之下,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。


与些相反,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。


从理论上讲,用滚塑成型工艺成型的制件,在尺寸上几乎没有上限。我们曾应用滚塑成型工艺,制备直径1.2m,高1.2m的聚乙烯圆柱形滚塑容器,模具仅用3mm厚的簿钢板经冷作焊制而成,滚塑机架则用8号槽钢焊接而成,生产这样大的塑料容器,倘采用吹塑成型,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 由于滚塑成型用模具不受外力作用,故模具简单、价格低廉、制造方便,因而交换产品十分方便;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,亦可安排多只小型模具;


它不仅可以同时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,均可同时滚塑成型,因此滚塑成型工艺较之其它成型方法有更大的机动性。


(3)滚塑成型极易变换制品的颜色 滚塑成型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成型同一种塑料制品时,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 滚塑成型过程中,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,如玩具、动物模具等。


(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,生产过程中几乎没有回炉料,因此该工艺对于物料的利用率极高。


(6)便于生产多层材质的塑料制品 利用滚塑成型工艺,只需将合理匹配的、不同熔融温度的物料装入模具中进行滚塑,熔融温度较低的塑料先受热熔化,粘附到模具上,形成制件的外层,然后熔融温度较高的物料再于其上熔融形成制件的内层。


或者先将外层塑料装入模具中经滚塑成型好外层以后,再加入内层料,然后经滚塑而制得多层滚塑制品。无论哪种方法,均不需复杂的设备即可实现,倘使用吹塑成型或者注塑成型法制多层塑料制品,则需要特殊的多层成型机级与复杂的模具。


2.滚塑成型工艺的局限性


(1)滚塑成型工艺通常仅适于生产中空制件或者壳体类制件(后者常由中空制件剖开而得)。这是由于滚塑成型是依靠装入模内的物料逐渐熔融、粘附到模具的型腔表面而成型的。而塑料(特别是粉状塑料),成型前的表观密度通常较成型以后的要小,因此除了发泡制品以外,利用滚塑法是不能制得实心制件的。


(2)滚塑成型工艺不能制备壁厚相差很悬殊的以及壁厚突变的制品。这一特点也和滚塑成型是依靠物料逐渐熔融、粘附于模腔表面而成型的直接有关。要调节制件的壁厚,我们可以通过改变模具各部件受热(强化或减小)的办法,使制件的壁厚得到适度调整,但由于金属模的导热性很好,这种调节效果是相当有限的。


(3)滚塑成型工艺难于制得扁平侧面的制件。当模具转动时,物料在扁平处不易停留,容易造成扁平部位制件壁厚太薄,从而降低制件的使用效果。


3.滚塑成型工艺的主要缺点


(1)能耗较大 每个滚塑成型周期,模具及模架都 要反复经受高、低温的交替变化,因此滚塑成型工艺通常较其他塑料成型工艺能耗要大。为了减少模反复受热、冷却的能量损失,开发了夹套式滚塑机,用泵将冷、热介质通过特殊的循环系统泵入滚塑模具的夹套中,直接加热、冷却模具,这种设备对于减少模架的能耗有明显的效果,但模具反复经受冷、热状态的状况依然存在,因此能量的损耗仍然很大。


与滚塑成型工艺能耗大的情况截然相反的特例,是利用尼龙单体己内酰胺,滚塑成型尼龙制件,例如利用己内酰胺直接滚塑尼龙6制件,滚塑成型与聚合过程同时进行,滚塑是在低于尼龙6熔点的温度下进行的,又可在较高的温度下取出制品,因此滚塑模具的温度不需要在大的温差范围内反复升温、降温。据称利用己内酰胺滚塑尼龙6制件,较之用尼龙6吹塑或注塑成型尼龙6制件,能耗要低得多。


(2)成型周期较长 滚塑成型过程中,物料不经受外力的强烈作用,物料没有激烈的湍流状态般的运动,仅仅依靠它与模具型腔表面接触过程中逐渐受热熔融而附着于模腔表面上,在模腔表面为熔融塑料涂布满以后,内面的塑料升温、熔融所需要的热量,还需要通过熔融塑料层的热传导,塑料的导热性一般均比较差,因此滚塑成型加热时间相当长,通常需要10min以上,有时甚至要二十几分钟,故整个滚塑周期也比较长。


(3)劳动强度较大 滚塑成型过程中,装料、脱模等工序不易机械化、自动化,通常采用人工操作,因此其劳动强度较吹塑、注塑等成型工艺要大。

4.制品尺寸精度较差 滚塑制品的尺寸,除了受塑料品种的影响之外,还要受到冷却速度、脱模剂的种类和用量(脱模总效果)等多种因素的制约,因此滚塑制品的尺寸精度较难控制,所以滚塑成型只适用于对尺寸精度无特殊要求的塑料制品,比如容器、玩具等制件。


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