滾塑

熱塑性塑料中空成型方法

類似於旋轉鑄塑的一種成型方法,不同的是其所用的物料不是液體,而是燒結性乾粉料。在整個製作過程中,模具轉動的速度,加熱和冷卻的時間統統要經過嚴格的精確控制。與其他模具工藝相比,滾塑工藝為我們提供了更多的設計空間。

簡介


又稱旋轉成型、旋轉澆鑄成型。一種熱塑性塑料中空成型方法。
即先將粉狀或糊狀物料注入模內,通過對模具的加熱和縱橫向的滾動旋轉,使物料借自身重力作用和離心力作用均勻地布滿模具內腔並且熔融,待冷卻后脫模而得中空製品。由於滾塑的轉速不高,設備比較簡單,產品幾乎無內應力,不易發生變形,凹陷等缺點。最初主要用於聚氯乙烯糊塑料生產玩具、皮球、瓶罐等小型製品,近來在大型製品上也有較多應用,所用樹脂已有聚醯胺、聚乙烯、改性聚苯乙烯等。
滾塑模具
滾塑模具
類似於旋轉鑄塑的一種成型方法,不同的是其所用的物料不是液體,而是燒結性乾粉料。其過程是把粉料裝入模具中而使它繞兩個互相垂直的軸旋轉。受熱並均勻地在模具內壁上熔結成為一體,而後再經冷卻就能從模具中取得空心製品。
也叫旋轉成型或迴轉成型。即將粉狀塑料(如LLDPE)加入到閉合模具中,模具在旋轉的同時受熱,塑料熔融並均勻地附於模腔表面,模具冷卻后即可得到與模腔形狀相同的塑料中空製品,如船、箱、桶,盆,罐等。通常由加料、封模、加熱、冷卻、脫模、模具清理等基本步驟組成。此法具有製品收縮率小、製品壁厚易控制及模具成本較低的優點,但生產效率較低。

生產過程


在進行滾塑製作工藝之前,你需要準備好一些質量良好的模子,並將其放置在一台塑造機器上,這台鑄造機器內還分別設有制熱和製冷的兩個裝置。在安置妥當之後,首先把幾塊模具放在機器上面。然後,在每個模具內放入早期規則型塑料樹脂,再將模具從垂直和水平的兩個角度慢慢地旋轉放至烤箱中。融化了的樹脂將炙熱的模具和外層包裝均勻緊密地粘合在一起。隨後,再將模具放入製冷循環設備中,令模具在其中繼續旋轉直至其每一部分的厚度均保持一致。當模具被冷凍完畢之後,將其從機器上取下來。

設計優勢


在正確的設計理念之下,我們可以將幾部分零件組合成一個完整的模具,這種做法大大降低了高昂的裝配成本。
滾塑製作程序還包括一系列的固有設計思維方式,諸如如何調和側壁厚度,如何強化外部設置。如果還需要添加一些附屬設計的話,那麼我們還可以將加強肋線這一環節添加到設計之中。
滾塑工藝為產品注入了設計者們的無盡想象。設計師們可以在製作工藝過程中選擇最好的製作材料,其中包括食品及藥物總局認可的各種材料。製作過程中放入的添加劑可以有效地抵禦氣候的侵襲,靜電的干擾等外界客觀因素。在設計過程中,插入口,螺紋,把手,倒陷裝置,完美的表面設計都是其中的看點之一。設計師們同樣也可以設計成多牆式模具,其內部既可以是中空,又可以是填滿了泡沫。

成本優勢


當成本也成為我們考慮的因素之一時,滾塑工藝比其它類型的工藝更具有市場優勢。在與吹塑工藝和注塑工藝對比時,滾塑工藝更能夠在有效成本範圍內輕而易舉地生產出大小不同的部件。他的模具相對來說也要低廉許多,因為它沒有一些內部核心需要製作完成。而且在沒有內部核心的情況下,只要一點小小的變化就可以製作成另一個模型。
由於製作過程中的各個部件都是在高溫與旋轉的工藝流程下最終成型的,不同於那些在重壓之下形成的部件,因此滾塑模具不需要像注塑工藝那樣還需要經過特別加工才可以經受住重壓的考驗。
至於用來生產轉換產品的生產成本目前也有所下降,因為輕型塑料要想轉換成重型塑料,往往需要耗費更多的原材料。對於滾塑工藝來說,節省消耗成本的單一型原模將是其未來的高產量發展走向。

特點


在成型性方面
1.製品壁厚均勻,且無邊角廢料,無焊縫;可以成型壁厚範圍較大的製品,例如聚乙烯旋轉成型製件,壁厚範圍可在1~16mm內。但由於粘度關係,厚壁製品成型較為困難。旋轉成型工藝特別適合於模塑2~5mm的塑料製品。
2.通常只能製得中空製品或殼體產品,對實心製品加工困難。而且製品表面狀況對模具型腔表面的依存性大。
3.旋轉成型製品的尺寸精度較低,其尺寸精度通常為±5%。
在成型工藝方面
1.適於模塑大型及特大型製件。由於旋轉成型工藝只要求機架的強度足以支撐物料、模具及機架自身的重量以及防止物料泄露的閉模力,因此即使加工大型及特大型塑料製件,也無需使用十分笨重的設備及模具。因此,從理論上講,用旋轉成型工藝製成的製品,從尺寸上幾乎沒有上限。
2.適合於多品種、小批量塑料製品的生產—由於旋轉成型用的模具結構簡單,價格低廉,因而變換產品十分方便。
3.適合於加工形狀複雜的大型中空製品,這是其它成型工藝無法比擬的;
4.塑料製品換色容易,當需要改變製品顏色時,只需要清洗成型模具即可。
5.旋轉成型的主要缺點是:能耗較大,原因是在每個成型周期中,模具與模架需要經受加熱與冷卻的反覆作用;成型周期較長,由於主要靠靜態下塑料傳導熱量,因此旋轉成型加熱時間長;勞動強度較大,製品尺寸精度較差。

應用


隨著旋轉成型工藝的發展其製品的應用範圍不斷擴大,旋轉成型製品的應用面已很廣泛,一些具有代表性的應用可舉例如下。
1.容器類旋轉成型製件,這類塑料製件廣泛用於貯水槽、各種液態化學藥品的貯槽(如酸、鹼、鹽、化學肥料、農藥等),汽油用容器(汽油貯槽及汽車、飛機用油箱),蓄電池的殼體等等。
2.汽車用旋轉成型製件,主要是應用聚乙烯和聚氯乙烯糊樹脂,滾塑各種管件,如空調彎管、靠背、扶手等。
3.體育器材及各種代用品。主要有聚氯乙烯糊滾塑的各種製件,如水球、浮球、自行車座墊,小船以及船和船塢之間的緩衝吸震器等。利用菲力浦公司的滾塑級交聯聚乙烯樹“Maricxcl-100”製得的滾塑交聯聚乙烯桶,可以同金屬桶相競爭,而且它耐化學腐蝕性好,維修保養費用低。滾塑碼垛盤,在70年代初,在美國、日本等國已商業化;衝浪板、小船等亦是文獻中常常提到的滾塑製件。
4.玩具、模特兒、工藝品等。由於旋轉成型模具可以採用精密澆注、電鑄等工藝製造;滾塑製件表面對模具型腔表面的精細結構“複製”效果很好,因此滾塑法可以使製品作得相當精緻美觀,故常用於製取具有較:大觀賞價值的產品,特別是玩具、模特兒、工藝品等。
除上述外,旋轉成型製品應用較多的還有各種箱體、殼體、大型管材等製件,如周轉箱垃圾箱、機器外殼、防護罩、燈罩、浴室、廁所以及電話間、遊艇等等。旋轉成型產品在液態化學品貯運,化工企業、工業塗裝、稀土製取中的洗槽、反應罐等,還有河海浮標、生活水箱等領域使用已有廣泛影響。