滾塑成型模具         

3．1  概述         

模具是滾塑成型中不可缺少的重要裝備。  滾塑模具簡(jiǎn)單，為無(wú)壓成型模具，因此壁薄，輕質(zhì)。滾塑模具由上下兩半模組成，并用夾板固定。為了排出模腔內(nèi)形成的氣體，防止制品變形，模具上開設(shè)排氣孔。        

 在滾塑工業(yè)中，模具的制作有三種常用方法：鋼板焊接、鋁合金鑄造和電鍍成型。滾塑成型對(duì)模具材質(zhì)強(qiáng)度要求不高，但必須具有良好的熱傳導(dǎo)性，并能抵擋頻繁加熱與冷卻過(guò)程中的應(yīng)力交替。顯然低碳鋼、鋁、不銹鋼等都是理想的制模材料。選擇模具制作方法時(shí)通常要考慮以下三個(gè)方面：構(gòu)造的復(fù)雜程度，模具的數(shù)量和制品表面質(zhì)量要求。而在這三個(gè)要求中，制品的形狀和尺寸占主導(dǎo)地位。我們可根據(jù)不同的情況選用不同的制作方法。同時(shí)，在制造模具時(shí)，成本是另外的一個(gè)重要因素。模具制作成本包括了制模材料、模具厚度、分型面的位置、模具數(shù)量和表面處理情況等等。合理設(shè)計(jì)滾塑模具結(jié)構(gòu)和正確選用模具材料是獲取表面光潔無(wú)氣泡、壁厚均勻無(wú)應(yīng)力的優(yōu)質(zhì)制品的首要保證。         

模具殼體的壁厚設(shè)計(jì)按常壓容器的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，即從剛度計(jì)算出發(fā)，結(jié)合制品厚度、加熱方式及制模方法等綜合考慮。一般較大型的模具采用鋼板，其厚度為2—4mm，模具內(nèi)壁要拋光。另外模具厚度取決于旋轉(zhuǎn)方向和加熱方式，用于熱液體傳導(dǎo)加熱的模具，壁較厚些，一般為7．9～12．7mm，以保證傳熱均勻，不發(fā)生熱點(diǎn)；而熱風(fēng)循環(huán)加熱的模具，壁較薄些，一般為5～7mm。         

3．2  鑄鋁模具        

 用傳統(tǒng)的砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度低、制模周期長(zhǎng)，鑄件表面質(zhì)量更無(wú)法達(dá)到滾塑模的要求，鑄后還需人工打磨拋光。因此，生產(chǎn)滾塑用鑄鋁模就必須采用精密鑄造方法，同時(shí)引入快速制模技術(shù)，縮短模具的制造周期。只有這樣，滾塑成型投資少、見效快的優(yōu)勢(shì)才能得以充分顯示。現(xiàn)代精密鑄造的工藝方法多種多樣，對(duì)于像滾塑模具這樣尺寸較大且形狀復(fù)雜的單件鑄件采用石膏型或陶瓷型鑄造是非常經(jīng)濟(jì)的。如再配合采用熱模差壓澆注法，使鑄鋁合金的流動(dòng)性大大提高，進(jìn)一步減小了滾塑模體的壁厚，對(duì)加快滾塑成型中的熱量傳導(dǎo)、縮短成型周期是十分有利的。        

 3．3  快速制模技術(shù)         

快速制模技術(shù)即運(yùn)用快速造型技術(shù)RPM (Rapid Prototyping Moulding)制得的原型直接或間接地加工各種金屬模具的方法，是集CAD／CAM、化工、材料和精密機(jī)械等 成就于一身的高新技術(shù)。目前發(fā)展比較成熟的快速造型方法有激光造型法SLA、薄板層積法LOM、熔絲沉積法FDM和選擇性激光燒結(jié)法SLS等。在滾塑模制造中，用經(jīng)過(guò)表面覆膜處理的LOM原型代替木模直接制造石膏型、陶瓷型(大件)或由原型經(jīng)硅橡膠模過(guò)渡轉(zhuǎn)換得到石膏型、陶瓷型(小件)，再用石膏型、陶瓷型澆注出金屬模具的方法，實(shí)現(xiàn)鑄鋁模的精密鑄造將是十分有利的。          

4  滾塑成型制品質(zhì)量控制         

4．1  常見質(zhì)量問題      

簡(jiǎn)單而實(shí)用是滾塑成型的一大優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也給該技術(shù)帶來(lái)了一些先天不足的缺陷。比如，制品內(nèi)部易產(chǎn)生氣泡，而表面則易出現(xiàn)空洞；制品易出現(xiàn)彎曲、收縮、變色等。這些現(xiàn)象不但影響了制品的外觀形象，而且更重要的是嚴(yán)重?fù)p害了制品的力學(xué)性能。因此，研究氣泡的形成與消失，彎曲、收縮現(xiàn)象的形成與消失以及制品的沖擊強(qiáng)度對(duì)提高成型制品的質(zhì)量具有十分重要的意義。
4．2氣泡與孔眼
氣泡的形成是因?yàn)楫?dāng)粉末粒子熔化并粘結(jié)在一起的時(shí)候，其間夾帶了空氣。在工業(yè)生產(chǎn)中，常采用提高加熱溫度的方法來(lái)減少或制品中的氣泡。因?yàn)楫?dāng)提高加熱溫度、延長(zhǎng)或制品中的氣泡時(shí)，物料粘度減小，氣泡擴(kuò)散容易。同時(shí)因?yàn)橛懈嗟臅r(shí)間使氣泡擴(kuò)散更徹底。這種方法對(duì)制品中的氣泡雖然有效，但是也有副作用。比如增加熔融溫度將導(dǎo)致成型周期延長(zhǎng)，降低生產(chǎn)效率；高溫下物料被氧化，致使制品的力學(xué)性能降低，特別是沖擊強(qiáng)度尤為明顯。
4．3沖擊強(qiáng)度
影響制品沖擊強(qiáng)度的因素較多，比如加熱溫度、加熱時(shí)間、冷卻速度、粒子尺寸、模具材料等，其中加熱溫度和加熱時(shí)間是影響沖擊強(qiáng)度的主要因素。溫度過(guò)低，材料熔融不夠，導(dǎo)致制品沖擊強(qiáng)度降低；溫度過(guò)高則會(huì)引起塑料產(chǎn)生降解，同樣降低了制品的沖擊強(qiáng)度。熔體流動(dòng)數(shù)率MFI與其沖擊強(qiáng)度有直接的關(guān)聯(lián)，MFI隨著沖擊強(qiáng)度的下降而下降。因而MFI可以作為制品沖擊強(qiáng)度的指征。

滾塑成型工藝制造的特大型聚乙烯儲(chǔ)罐

4．4收縮與變形

收縮、變形也是塑料滾塑成型制品的另一大缺陷。收縮、變形一般是由冷卻時(shí)形成的殘余應(yīng)力引起的，試驗(yàn)證明通過(guò)不同的冷卻方式交替進(jìn)行冷卻可以減少制品的殘余應(yīng)力，或者在冷卻期間向模具內(nèi)充人壓縮空氣，即通過(guò)壓縮空氣使已固化塑料緊緊貼在模具的內(nèi)壁，阻止它脫離模壁或變形，一直到塑料完全冷卻為止，這樣便起到了冷卻定型的作用。并且由于此法對(duì)于已固化塑料的內(nèi)表面同時(shí)冷卻，改變了冷卻機(jī)理，從而減小了殘余應(yīng)力，抑制了制品的收縮和變形。試驗(yàn)證明，大部分塑料冷卻時(shí)通入0．11MPa的壓縮空氣即基本上收縮、變形現(xiàn)象。
5  滾塑成型研究進(jìn)展
從國(guó)內(nèi)外情況看，滾塑成型技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。研究工作者們?yōu)橥晟茲L塑成型工藝和提高制品質(zhì)量，近年來(lái)在加工過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究及模擬仿真、滾塑成型專用樹脂、加工設(shè)備和模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)、工藝條件的控制等方面開展了大量研究。這些研究大多數(shù)是圍繞解決滾塑成型的兩個(gè)關(guān)鍵問題：1)滾塑成型對(duì)專用料要求苛刻；2)滾塑成型加工時(shí)間長(zhǎng)、耗能高。
滾塑成型中，人們希望聚合物能象石膏漿那樣具有良好的塑化涂模性能。在現(xiàn)行加熱方式下，通過(guò)模具傳導(dǎo)給熱不足以使聚合物材料達(dá)到良好的塑化流動(dòng)涂布效果，而只能依靠粉料自身在重力作用下的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)沿模腔內(nèi)壁均勻涂布，并一層層熔融成型。由于旋轉(zhuǎn)速度慢，這里離心力作用基本可以忽略(和金屬離心澆鑄存在較大差別)。粉料在模腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)受熱熔融并涂布在模腔內(nèi)壁的過(guò)程十分復(fù)雜并且直接影響到制品的質(zhì)量。下面一些研究動(dòng)向值得關(guān)注。

①國(guó)外學(xué)者比較深人地研究了滾塑成型中粉體流動(dòng)規(guī)律及其對(duì)成型效果的影響。研究結(jié)果表明，粉料在模腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可歸結(jié)為三種類型：穩(wěn)態(tài)環(huán)流、雪崩流和滑動(dòng)流。滾塑成型中 的是穩(wěn)態(tài)環(huán)流，其次是雪崩流，而滑動(dòng)流則難以得到合格制品。決定這些粉體流動(dòng)形式的因素主要是粉料與模腔內(nèi)壁間的摩擦系數(shù)和粒子本身由團(tuán)聚力和幾何形狀等決定的流動(dòng)性能。因此，滾塑成型專用料除了要求耐熱時(shí)間長(zhǎng)以外，還對(duì)粉末粒子的形狀和摩擦系數(shù)有嚴(yán)格要求。
②在滾塑成型中，本質(zhì)上都是通過(guò)外部熱源把模具加熱到塑料熔融溫度以上，然后由熱模具再將熱量傳導(dǎo)給內(nèi)部的粉料。由于塑料導(dǎo)熱性差，要使全部物料充分熔融塑化需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且也無(wú)法使用擠出和注射成型加工中常用的粒料。滾塑成型中聚合物熔融凝結(jié)，是影響加工時(shí)間和制品質(zhì)量的重要因素。

③為了進(jìn)行工藝和設(shè)備優(yōu)化以及提高制品質(zhì)量，人們還利用滾塑加工過(guò)程的模型化和計(jì)算機(jī)仿真模擬等方面的研究，深入了解滾塑成型主要工藝參數(shù)對(duì)成型周期的影響。

襯塑管、鋼襯塑復(fù)合管，是以普通碳素鋼管作為基體，內(nèi)襯化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良的熱塑性塑料管，經(jīng)冷拉復(fù)合或滾塑成型，我們目前采用的就是滾塑成型。

滾塑成型又稱旋塑即旋轉(zhuǎn)成型、旋轉(zhuǎn)模塑、旋轉(zhuǎn)鑄塑、回轉(zhuǎn)成型等。是先將塑料原料加入模具中，然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)并使之加熱，使模內(nèi)的塑料原料在重力和熱能的作用下，逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個(gè)表面上，成型為所需要的形狀，再經(jīng)冷卻定型、脫模， 獲得制品。從而使得它既有鋼管的機(jī)械性能，又有塑料管的耐腐蝕，緩結(jié)垢，不易生長(zhǎng)生物的特點(diǎn)，是輸送酸、堿、鹽、有腐蝕性氣體等介質(zhì)的理想管道。廣泛用于化工：輸送酸、堿、鹽、有腐蝕性氣體介質(zhì)管道 循環(huán)水處理 污水處理天然氣、煤氣等輸送管道；電力：電廠回水襯塑管。冶金焦化廠脫硫回水管道。

襯塑管特點(diǎn)：

1.具有優(yōu)良的物理性能

2.具有極好的耐腐蝕性能

3.機(jī)械強(qiáng)度與鋼管相同

4.衛(wèi)生、不積垢，不滋生生物、保證流體品質(zhì)

5.耐化學(xué)腐蝕、耐土壤和海洋生物腐蝕，耐陰極剝離

6.安裝工藝成熟、方便快捷

7.耐候性好，適用沙漠、鹽堿等苛刻環(huán)境

8.管壁光滑、提高輸送效率、使用壽命長(zhǎng)

公司本著“質(zhì)量 、譽(yù) 、服務(wù) ”的宗旨，真誠(chéng)服務(wù)于廣大客戶，并熱忱歡迎各界新老朋友來(lái)公司考察、指導(dǎo)、洽談。

四、 電廠襯塑管 襯塑三通管

襯塑三通管是以普通碳素鋼管作為基體，內(nèi)襯化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良的熱塑性塑料，經(jīng)冷拉復(fù)合或滾塑成型，它既有鋼管的機(jī)械性能，又有塑料管的耐腐蝕，緩結(jié)垢，不易生長(zhǎng)生物的特點(diǎn)，是輸送酸、堿、鹽、有腐蝕性氣體等介質(zhì)的理想管道。

襯塑三通管特點(diǎn)：

1．具有優(yōu)良的物理性能

2．具有極好的耐腐蝕性能

3．機(jī)械強(qiáng)度與鋼管相同

4．衛(wèi)生、不積垢，不滋生生物、保證流體品質(zhì)

5．耐化學(xué)腐蝕、耐土壤和海洋生物腐蝕，耐陰極剝離

6．安裝工藝成熟、方便快捷

7．耐候性好，適用沙漠、鹽堿等苛刻環(huán)境

8．管壁光滑、提高輸送效率、使用壽命長(zhǎng)

襯塑三通管使用溫度：

1. 鋼襯聚丙烯管（GSF.PP)的介質(zhì)工作溫度：-20℃～105℃

2. 鋼襯聚氯乙烯管（GSF.PVC)的介質(zhì)工作溫度：-15℃～65℃

3. 鋼襯聚乙烯管（GSF.PE)的介質(zhì)工作溫度：-20℃～80℃

4. 鋼襯聚烯烴管（GSF.PO)的介質(zhì)工作溫度：-15℃～110℃                       

5. 鋼襯聚四氟乙烯管（GSF.F4)的介質(zhì)工作溫度：-100℃～250℃

部分使用案例：

1. 一、中國(guó)化工第十一建設(shè)集團(tuán)有限公司（襯塑管道改造）項(xiàng)目(1000米鋼襯PE管道及配套管件)

2、河南省安裝公司中硅高科二期工程車間工藝管道項(xiàng)目（鋼襯PO管道及非標(biāo)管件）

3、河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司年產(chǎn)16萬(wàn)噸離子膜燒堿及20萬(wàn)噸PVC項(xiàng)目用襯塑（PO）管道

4.中太建設(shè)集團(tuán)鄭州分公司鋼襯PP直管及管件（泵房冷熱水處理系統(tǒng)）

5.陜西略縣電廠鋼襯PO直管及管件（化工廠循環(huán)水處理系統(tǒng)）

6.山西方特環(huán)境工程投資有限公司侯馬電廠車間管道改造項(xiàng)目（600米鋼襯PE管道）

7.河南長(zhǎng)興防護(hù)設(shè)備華能集團(tuán)左權(quán)電廠一期2*660KV機(jī)組用襯塑管道項(xiàng)目（3000米鋼襯PP管道）

一、工業(yè)襯塑管,化工襯塑管道

鄭州合縱新材料科技有限公司生產(chǎn)的襯塑管，是由多種改性共混聚合物與鋼管機(jī)械鑲襯復(fù)合而成的復(fù)合管，它既保留了鋼管的強(qiáng)度和傳統(tǒng)的連接方法，而且經(jīng)過(guò)塑料材料的不同的改性，充分發(fā)揮了塑料材料的耐腐蝕、抗老化、高耐磨、無(wú)銹、、內(nèi)壁光滑等特點(diǎn)。

襯塑塑料性能：

聚四氟乙烯（PTEE）(F4)

適用介質(zhì)：

除高溫高融堿金屬、元素氟與三氟化氯外，能耐任何種類、任何濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、有機(jī)溶劑等，是解決高溫稀硫酸、 、鹽酸和各種有機(jī)酸等強(qiáng)腐蝕化學(xué)介質(zhì)腐蝕問題的理想產(chǎn)品。

工作溫度：≤180°C

特點(diǎn)：

具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，有很高的耐熱性、耐寒性；摩擦系數(shù)很低，是極好的自潤(rùn)滑材料。它的特有性能是其它材料所不及的，所以聚四氟乙烯有“塑料王”之稱，是當(dāng)今世界耐腐蝕的材料。

可溶性聚四氟乙烯（PFA）

適用介質(zhì)：

除高溫高融堿金屬、三元氟與三氟化氯外，能耐任何種類、任何濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、有機(jī)溶劑等，是解決高溫稀硫酸、 、鹽酸和各種有機(jī)酸等強(qiáng)腐蝕化學(xué)介質(zhì)腐蝕問題的理想產(chǎn)品。

工作溫度：≤180°C

特點(diǎn)：

是類似于F46的一種新型含氟樹脂，是為了克服聚四氟乙烯加工成型困難而發(fā)展的一種新品種， 保持了聚四氟乙烯的優(yōu)良性能。良好的機(jī)械電絕緣性能，突出的耐熱性和低摩擦系數(shù)、難燃、耐大氣性好。 的優(yōu)點(diǎn)是比較容易成型加工。

改性聚烯烴（PO）

適用介質(zhì)：

各種濃度的酸堿鹽及某些有機(jī)溶劑。

工作溫度：≤100°C

特點(diǎn)：

是目前世界上理想的防腐蝕、防靜電、害、強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)材料，已廣泛用于旋轉(zhuǎn)成型的大型設(shè)備和閥門、管道作內(nèi)襯。廣泛應(yīng)用于化工、冶金、食品、交通、醫(yī)藥、紡織等主要工業(yè)領(lǐng)域。

二、鋼襯塑管道,地埋排污管道

鋼襯塑管是由多種改性共混聚合物與鋼管經(jīng)特殊工藝復(fù)合而成的復(fù)合鋼管，它既保留了鋼管的強(qiáng)度和傳統(tǒng)的連接方法，而且經(jīng)過(guò)塑料材料不同的改性，充分發(fā)揮了塑料材料的耐腐蝕、抗老化、高耐磨、無(wú)銹、、內(nèi)壁光滑等特點(diǎn)。經(jīng)改性后的耐腐蝕的襯塑鋼管，是石油、化工、電力、煤炭、輪船、碼頭等行業(yè)的工業(yè)管道的替代產(chǎn)品。

鋼襯塑管使用條件：

  1．真空值（即負(fù)壓）DN25-DN80:≤90kPa

  DN100-DN150:≤70KPa

  ≥DN200:≤55KPa

  2．正壓 DN25-DN80:≤6.4MPa

  DN100-DN150:≤6.4MPa

≥DN200:≤2.5MPa

鋼襯塑管使用溫度：

  1. 鋼襯聚丙烯管（GSF.PP)的介質(zhì)工作溫度：-20℃～105℃ 

  2. 鋼襯聚氯乙烯管（GSF.PVC)的介質(zhì)工作溫度：-15℃～65℃ 

  3. 鋼襯聚乙烯管的介質(zhì)工作溫度：-20℃～80℃ 

  4. 鋼襯聚烯烴管（GSF.PO)的介質(zhì)工作溫度：-15℃～110℃ 

  5. 鋼襯聚四氟乙烯管（GSF.F4)的介質(zhì)工作溫度：-100℃～250℃ 

鋼襯塑管系列產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域：