关于滚塑成型的资料小结分析
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2.加热温度和时间对滚塑成型的影响
加热温度和加热时间的选取要受到多种因素的影响,其中最主要的 有成型用树脂、横具以及制品等因素。聚乙烯树脂的密度、粉料粒径对 滚塑加热时间的影响。 聚乙烯滚塑成型加热炉温度通常在 250℃ ~4O0℃ ,具体产品滚塑 时的加热条件 可经由实验确定,初始试验条件可以取 220℃ ,10min。 倘滚塑制得制品塑料塑化不良或者制品的壁中尚残存有微小气泡(熔体夹 入的气体未充分排出).则应适当延长加热 时间或者适当提高加热温度、倘若发现滚塑成型的制品颜色发黄、 表明物料加热过度,因而产生了热氧化老化,需要适当地缩短加热时 间或者适当降低加热温度。
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4. 脱模剂的影响
有机硅树脂类脱模剂如应用得当,可以使制品易于从模内取出,从而 提高生产效率,破少制品在脱模时可能造成的破损,而且涂布一次脱模剂 可反复直用多次。实践可知,在涂布有机硅讨脂以前,必须将模腔表面清 理干净.如有油污还得先用有机洗涤剂清洗掉。有机硅树脂要涂布均匀, 涂层不宜太厚涂好以后要缓缓加热使溶剂挥发完毕以后,于高温(220℃一 250℃)下加热2小时以上,使之交联,得到具有良好机械强度的脱模剂层。
滚塑成型模拟flash视频
• RotMold2.swf
二. 滚塑成型的基本生产过程
滚塑成型的基本加工过程很简单,就是将粉 末状或液状聚合物放在模具里,加热同时围绕两个 垂直轴旋转(自转和公转),然后冷却。在加热阶 段的最初,如果用的是粉末状材料,则先在模具表 面形成多孔层,然后随循环过程渐渐熔融,最后形 成均匀厚度的均相层;如果用的是液体材料,则先 流动和涂覆在模具表面,当达到凝胶点时则完全停 止流动。模具随后转入冷却工区,通过强制通风或 喷水冷却,然后被放置于工作区,在这里,模具被 打开,完成的制件被取走,接着再进行下一轮循环。
4. 冷却对滚塑成型的影响 冷却时整个滚塑工艺中非常重要的一环,当全部物料在模腔内熔后, 即可开始保温定型。此时,不需再升温,只利用模具温度即可,因为此时的 模具温度还相当高,物料在模具型腔内还处于游离状态,分子链尚未形成。 如果此时给于强制冷却,分子结构不能有序排列,会产生非常大的应力,生 产出来的产品的材料性能还达不到我们所要求的技术条件。最直观的反映就 是产品产生严重的变形。 目前,滚塑行业的冷却放那个是一般有水雾冷和风冷二种。水雾冷效 率较高,但产品容易产生收缩变形。风冷效率较低,但质量稳定性较好。究 竟采用何种冷却方式,要看产品的具体要求来决定。当材料温度超过软化 点,分子结构发生变化,材料的原有特性不再保持,分子链开始裂解重新组 合。所以在冷却过程中,必须使温度低于软化点以后,才可进行强制冷却。 台理的冷却应当使滚塑制件得以迅速固化而不致产生翘曲变形,适过实 验可知,对于低密度聚乙烯可在加热结束以后.立即喷水使模具及其中的制 件冷却.而在高密度聚乙烯滚塑时.较容易产生翘曲,直在加热结束后,先 用冷风冷却(或者喷雾玲却)l一2min,待初步冷却以后.再喷水冷却。
滚塑成型资料总结
一. 滚塑成型的基本原理
• 塑料的加工成型方法有多种,除了我们常见的注 塑、吹塑、挤出成型等工艺外,滚塑也是塑料制 品的一种重要加工方法,特别在中空成型方面, 滚塑更具有突出的优势。 • 滚塑成型工艺是先将塑料原料以粉料形式加入模 具中,然后不断旋转模具并加热模具,这时模具 内的塑料原料在重力和热能的作用下,逐渐均匀 地熔融涂布于模腔的整个表面上,之后使模具冷 却,脱模后的塑料制品即为滚塑制品。
对于滚塑工艺的小结
1. 对滚塑成型聚乙烯树脂而言,其熔融指数为5E,l0min左 右时,制品综台质量较好。 2. 通过实验.滚塑成型使用粉束树脂的粒径分布峰值在60— 80目左右时,制品质量较好、综合效益好。 3. 通过实验确定合理的加热温凄和加热时间、升温速度、旋 转速度及冷却方法,保证制品的综合质量。 4. 根据制品模具材质和制品形状.选用合适的脱模荆和脱模 方式.确保生产效益和制品质量。
3.2 滚塑成型的几大优点: 1. 滚塑模具成本低 — 同等规格大小的产品,滚塑模具的 成本约是吹塑、注塑模具成本的1/3到1/4,适合成型大型塑 料制品; 2. 滚塑产品边缘强度好 — 滚塑可以实现产品边缘的厚度 超过5个毫米,彻底解决中空产品边缘较薄的问题; 3. 滚塑可以安置各种镶嵌件; 4. 滚塑产品的形状可以非常复杂,且厚度可超过5个毫米 以上; 5. 滚塑可以生产全封闭产品; 6. 滚塑产品可以填充发泡材料,实现保温; 7. 无须调整模具,滚塑产品的壁厚可以自由调整(2mm以 上)。
滚塑的基本工艺流程
装料 加热滚塑 冷却 脱模 模具清理 制品后加工
1. 装料: 先将粉状树脂及所需加入的各种助剂经过准确计量(有时还需先将各组分 混驾匀)加入到滚塑摸具中,然后锁紧模具,保证模具在转动过程中,其中 的物料不致从合模处泄漏出来。 2. 加热滚塑: 装好物料的模具送人加热炉,模具一边不停地摆动,一边加热,由于模 具是沿着两个相互垂直的轴转动的,模具中的物料在重力的作用下,向着模 具转动的方向向下滑动,得以与模腔壁上的各点逐一接触.同时由于从模壁 传人热量使塑料逐渐塑化并粘附于模具的整个内表面上,形成我们所需要的 塑料制品。
四. 滚塑成型工艺控制要点
1.原料树脂性能的影响 因为滚塑加工的时候,原料在模具里面加热没有注塑和吹塑那么直 接,为了提高材料的导热性,滚塑工艺对原料有着严格的要求。下面以 聚乙烯为例做一个具体说明: 滚塑聚乙烯粉料应当具有足够大的熔融指数,以有利于粉料的熔化并 提供较好的熔体流动性,有利于熔体中残存气体的逸出,得到密实的塑 料制品。 树脂粉料的流动性、粒径分布、表观密度、颗粒均对成型制品有影 响,通过实验分析得知:粒径分布峰值位置越高,粒子越细,制品综合 性能越优.但从综合生产成本和效率考虑,生产实际一般将粒径分布峰 值定在60—80之间为最好。
三. 滚塑成型的优点与缺点
3.1. 滚塑成型的两大优势: 1. 设计优势
与其他模具工艺相比,滚塑工艺为我们提供了更多的设计空间。 在正确的设计理念之下,我们可以将几部分零件组合成一个完整的模 具,这种做法大大降低了高昂的装配成本。 滚塑制作程序还包括一系列的固有设计思维方式,诸如如何调和 侧壁厚度,如何强化外部设置。如果还需要添加一些附属设计的话, 那么我们还可以将加强肋线这一环节添加到设计之中。 滚塑工艺为产品注入了设计者们的无尽想象。设计师们可以在制 作工艺过程中选择最好的制作材料,其中包括食品及药物总局认可的 各种材料。制作过程中放入的添加剂可以有效地抵御气候的侵袭、静 电的干扰等外界客观因素。在设计过程中,插入口、螺纹、把手、倒 陷装置,完美的表面设计都是其中的看点之一。设计师们同样也可以 设计成多墙式模具,其内部既可以是中空,又可以是填满了泡沫。
2. 成本优势
当成本也成为我们考虑的因素之一时,滚塑工艺比其它类型的工 艺更具有市场优势。在与吹塑工艺和注塑工艺对比时,滚塑工艺更能 够在有效成本范围内轻而易举地生产出大小不同的部件。它的模具相 对来说也要低廉许多,因为它没有一些内部核心需要制作完成。而且 在没有内部核心的情况下,只要一点小小的变化就可以制作成另一个 模型。 由于制作过程中的各个部件都是在高温与旋转的工艺流程下最终 成型的,不同于那些在重压之下形成的部件,因此滚塑模具不需要像 注塑工艺那样还需要经过特别加工才可以经受住重压的考验。 至于用来生产转换产品的生产成本目前也有所下降,因为轻型塑 料要想转换成重型塑料,往往需要耗费更多的原材料。对于滚塑工艺 来说,节省消耗成本的单一型原模将是其未来的高产量发展走向。
3. 冷却: 模内的物料经模具转动、加热而均匀地附着于模具内,表面充分塑化 后,通过冷却使已成型的塑料把它的形状固定下来。 4. 脱模: 机器停止转动,打开模具.取出塑料件,一般情况下.多采取人工脱 模;大批量生产特别是一次滚塑多只制品时,亦有采用机械脱模的。 5. 模具清理: 取出制件以后,清除飞边等在模腔中的以及合模处残存的杂物,以备 下一个周期滚塑之用。 6. 制品后加工: 此工序包括切口、配盖、配套件等辅助操作,园制品不同而异。
3.3 滚塑成型的几大缺点:
1. 加工周期长,不适合大批量生产; 2. 能量利用率低下,液化油加热,大量的热量流失造成能源浪费; 3. 模塑材料选择有限 ,目前用于滚塑成型的材料只有少量的几种, 我国99%的滚塑制品材料为PE,其中的95%是适用于滚塑成型的滚塑级 LLDPE。虽然尼龙、聚碳酸酯、ABS等多种塑料也有采用滚塑工艺成 型,但应用面非常窄; 4. 材料成本较高,需要选择特殊的助剂和制成精细粉末。由于滚塑 成型的特殊性,为了便于传热,材料必须为粉状料,而且粉料颗粒大小 对制品质量有非常大的影响,国内能生产滚塑料的很少,目前原料主要 依靠进口,因此成本比较高; 5. 一些形状的制品(如肋筋状制品)的模塑比较困难 6. 相对注塑、吹塑成型,每次卸制品和装原料开模麻烦,工人劳动 强度较大。
3. 旋转速度和升温速度对滚塑成型的影响
通常情况下,把模具的线速度控制为6-35rpm。为什么会有这么大 的变化范围呢?这就要看制品的形状和结构,如果是圆柱形的制品,线速 度可以偏高,如果是有棱角、转角、搭子等非规则性的制品,线速度就要 相应调低,目的是避免由离心力引起的物料滞留,造成局部的厚薄不均匀。 如果不能正确估计所需的转速,则可以通过粉料的模具内的状态来调整转 速。一般情况下是让底部的粉料,带到顶部不到一点的位置落下,(2点 10点位置)。而摆角的调整,一般看产品的长短程度来定。最常用的方法 是:当摆到最大角度时,粉料能覆盖底部面积的1/3-1/2为佳。 值得提醒的是:在配置主轴和副轴(摆轴)的转速时,务必注意不要 产生“逻辑”,否则内壁会产生规则性波纹。升温的速度常常被人忽略, 现 在较普遍的明火直热式设备,不具备控温手段,对升温速度尤其要控制, 这是由模具结构所决定的,无法避免,像法兰位置,加强筋位置,连接架 位置等,间接地造成了模具壁厚不均匀,如果升温速度过快模具部件间产 生的温差,制品也会出现厚度不均,甚至局部焦化。