滚塑成型的原理及分类是什么？

滚塑成型是一种热塑性塑料中空成型加工方法。其原理学：把树脂加入到模具内，闭合模具，通过对模具的加热，并同时利用两直角相交的转轴不间断转动，使模具作三维转动/滚动，树脂借助自身的重力作用均匀地布满模具内腔并且逐步熔融，直至树脂完全熔融并均匀黏附于模腔内壁，然后停止加热转人冷却过程，待制品冷却固结后脱模而得到所需的无缝中空制品。

滚塑加工时模具的转速不高，制品成型全靠树脂的自然流动，所以产品几乎无内应力，不易发生变形、凹陷等缺点。

根据所用树脂的形态不同，滚塑可以分为三类。

1.以聚乙烯树脂为代表的干粉滚塑成型 这是滚塑工艺中运用最多、最广的类别。由于树脂经粉状到熔融状且无外力的强制挤压，原先粉体颗粒间的空气在熔体中形成气泡只能靠自身聚集长大，然后脱离熔体排除。气泡能否完全排尽直接影响制品的物理机械性能。

2.PVC糊状树脂的滚塑成型业内俗称搪塑。主要制作软质PVC中空制品。

3.单体聚合成型的滚塑树脂单体进入模腔，在适宜的温度条件及助剂作用下完成聚合并流动成型。比较而言，该工艺目前实际应用相对较少。

滚塑成型工艺适用性广，可以成型小如乒乓球，大到游艇或冲锋艇，或上百立方容积的化工储罐等无缝中空制品，无需改变模具即可调节制品壁厚从不足3mm至数厘米不等，可以一步完成复杂结构制品的制造，可根据设计需要在制品中加入嵌件或其他组合件等。

滚塑模具制作简单，造价低廉，一般仅为同等尺寸其他模具造价的1/4~1/3，滚塑模具尤其适合于大型制品的制作，可以实现边缘增厚以保证大口径制品的边缘强度，此外，滚塑制件无飞边，材料浪费少。滚塑工艺不足之处在于：生产周期比较长，物料需预先磨粉加工，人工操作多，劳动强度大等。

以聚乙烯粉料滚塑加工为例 ，整个工艺过程可分为四部分。

1.加料工序 清洁模具内壁，按要求计量加人物料，然后闭合模具，准备后续滚塑操作。

2.成型工序 模具和旋转系统进入指定热成型工位，并开启垂直旋转使模具做三维旋转滚动，由模具外部对其进行加热 (可采用热风循环，电热辐射，或明火炙烤等方式）直至工艺设定温度(260~320℃)，保持该温度一定时间，确保熔体在模具腔壁黏附完全，厚度均匀，且排尽气泡。

3.冷却工序 保持模具的三维旋转滚动状态，转人冷却工位，采用冷风。喷雾/喷淋等方式对模具和制品进行冷却，最终使制品完全固结定型。

4.脱模工序 停止模具旋转，转入上/下料工位，开启模具，取出制品。清洁模具内壁，准备下一循环制作。

应用于滚塑成型制品中的颜料产品，应高度关注耐热性、分散性、耐光、耐候性、安全性等特性指标。

1.耐热性对于滚塑成型是一个非外力强制的成型工艺。需要熔体具有非常好的流动性能。

热传导形式对树脂来说是单方向自然传递的方式，不存在摩擦和剪切生热；熔体中含有的气泡需要足够的时间自然积聚破泡。因此，加工温度远高于同类树脂其他的成型工艺，同样的，在此高温下的操作时间也比其他工艺长得多。滚塑时模具腔体内如果不用氮气作保护的话，还必须考虑高温下氧化作用。因此，都需要所选用的颜料必须具有优异的耐热性能，否则不能保证产品的质量。

2.分散性 由滚塑加工工艺可知，如果不对树脂体系进行预先的混合料加工处理，而只是作简单的干粉混合加工 (目前有相当多的生产商采用此法)。那么，颜料粉体颗粒在整个工艺过程中并没有经过有效的分散作用。对于粉体颗粒较粗大且不易分散的，就会造成色点等瑕疵，影响产品质量。

3.耐光、耐候性 滚塑成型制品被大量在户外使用，尤其像游艇、 防冲墩、大型玩具等都需要鲜明的色彩。因此用于这些制品的颜料必须具有优异的耐光、耐候性能。

4.安全性 滚塑制品中大量的民用制品和玩具等直接与人体接触，尤其是儿童玩具。所以，必须关注颜料产品的安全性。