大型聚乙烯中空制品的滚塑成型技术

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1、大型聚乙烯中空制品的滚塑成型技术大型聚乙烯中空制品的滚塑成型技术《上海大学学报》JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITY1999年第5卷第5期Vol.5No.51999摘要：本文概述了滚塑成型的基本原理、工艺特点和模具设计要点。研究了用LOM原型覆膜技术快速精密铸造滚塑用铸铝模的工艺方法，并展望了计算机模拟与控制技术在滚塑成型中的应用前景。关键词：滚塑成型；铸铝模；快速原型制造；薄板沉积法；精密铸造中图分类号：TQ320　　文献标识码：ARotationalMouldingTechnologyforVastHo

2、llowPEProductsYAOQin(SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Basicprinciplesofrotationalmoulding，processfeaturesandmoulddesigncriteriaareintroducedinthisarticle。TheyconsistofLOMprototypingtechnologyforprecisecasti

3、ngofaluminummould。Thefutureofapplyingcomputersimulationandprocesscontrolinthisfieldisdiscussed。Keywords：rotationalmoulding；castaluminummould；rapidprototypingmoulding；LOM；precisecasting　　滚塑成型又称为旋转成型(RotationalMoulding)，它是将定量的粉状树脂装入冷态的模具中，由滚塑机带动模具绕两根互相垂直的转轴进行缓慢的公转和自转

4、，同时用外加热源加热模具，从而使树脂粉末熔融并借助自身的重力均匀地涂布于整个模具内腔表面，最后经冷却脱模后得到中空制品的方法［1］.　　滚塑成型起源于20世纪40年代，与传统的中空塑料制品成型方法(如注塑、吹塑、热成型等)相比，滚塑成型在投资成本、装备制造周期及工艺灵活性等方面的优势是其它成型方法所无法比拟的(见表1)［2，3］。因而在国外滚塑成型早已形成工业化生产，近年来更是以10～15％的年增长率持续递增［4］，成为小批量生产中、大型或超大型全封闭与半封闭的空心无缝容器的最理想、最经济、最有效的方法。我国从90年代中期才

5、开始引进滚塑成型设备，有关滚塑原料、机械、模具及工艺等方面尚有许多值得探索与研究的课题。表1　滚塑成型与其它成型方法的比较Tab。1　Comparisonbetweenrotationalmouldingandotherformingmethods项　目滚塑成型注射成型吹塑成型热成型说　　　　　明设备成本◎×○○模具成本◎×○○滚塑属无压成型，对模具材质强度要求低成型速度○◎○○滚塑时粉料熔融→涂布→冷却周期较长成型压力◎×○○滚塑时粉料仅依靠自身重力成型大批量生产×◎○○滚塑的单件生产周期较长，自动化程度不高多品种生产◎×

6、××一台滚塑机上可同时安装多个不同的模具制品表面状态○◎○○制品厚度调整◎×××滚塑时只需改变粉料加入量和模具供热状态制品色泽更换◎××◎滚塑时只需调整粉料颜色并清理模腔大容器成型◎××○带嵌件成型◎◎××滚塑时可在模具中设置活动嵌件多层复合成型◎×○○滚塑时可采用不同的材料组合细口制件成型◎×○×滚塑模的分开壳体结构对脱模有利后加工性◎◎×○注　◎：好或有利；○：一般；×：差或不利1　滚塑模具设计概要模具是滚塑成型中不可缺少的重要装备。合理设计滚塑模具结构和正确选用模具材料是获取表面光洁无气泡、壁厚均匀无应力的优质制品的首

7、要保证。1。1　滚塑模具结构设计滚塑模具是一个内腔形状与塑料制品外形相符的薄壁壳体。为方便脱模，在制品的最大截面处设有一个或多个分模面，并在分模处设置有C形夹头等快速装夹的卡具，以保证成型过程中不溢料，成型结束后又能快速取出制品和重新加料。同时，为了将加热过程中模内受热膨胀的空气以及熔融物料内低分子化合物分解产生的大量气体排出模腔，滚塑模具必须在模具上盖或有孔的地方设置排气管，以免模具受压或制品表面起泡。排气管一般采用薄壁的金属氟塑料管，管子直径由制品尺寸和物料性能决定(一般薄壁制品按每立方米模具体积10～12mm孔径设定［

8、5］)，管子长度应保证其末端伸入到模腔中心。为避免在旋转时树脂粉末从排气口溢出，内管口要用玻璃丝、钢丝绒、石墨粉等充填。笔者所面对的滚塑制品是直径为750mm、壁厚为10mm的聚乙烯塑料弯管、三通管以及圆球体、椭球体、立方体、多面体等，各个制品都有全封闭的、敞口的以及局部开口的多种变化形式