滾塑成型是通過(guò)對(duì)滾塑模具的加熱來(lái)達(dá)到粉料的熱傳遞效果,從而達(dá)到塑化的目的。滾塑成型的加熱方式有以下兩種,如下:
直火式
所謂直火式顧名思義就是直接使用火焰對(duì)模具進(jìn)行加熱,這樣的方式有點(diǎn)是熱傳遞效率較高,火焰直接接觸模具表面,只要合理的控制火焰與模具之間的距離,調(diào)節(jié)火焰的顏色,掌控好火焰的方向及大小,一般會(huì)收到較好的加熱效果。對(duì)于滾塑儲(chǔ)罐,皮劃艇之類的產(chǎn)品,一般采用直火式。但這種加熱方式也有缺點(diǎn),火源暴露,溫度不易掌控等等。
間接加熱式
利用空氣或液壓油、電力來(lái)完成模具的加熱過(guò)程,有以下幾種方法:
加熱室強(qiáng)制空氣對(duì)流加熱
這是最常用的加熱方式,通過(guò)對(duì)加熱室的空氣加熱來(lái)實(shí)行模具的熱傳導(dǎo)??諝饧訜嵋话闶褂萌?xì)?、燃油或電力,然后使用高速風(fēng)扇使熱空氣流動(dòng)至模具表面,這也是用來(lái)加熱模具的最簡(jiǎn)單的方式。不過(guò),最初國(guó)內(nèi)的滾塑生產(chǎn)廠家沒(méi)有注意到加熱時(shí)的空氣對(duì)流作用,利用熱空氣的自然上升的原理來(lái)完成整個(gè)加熱過(guò)程。事實(shí)上,熱空氣的強(qiáng)制對(duì)流是很有必要的。實(shí)驗(yàn)證明,在滾塑成型階段要生產(chǎn)出等量的塑化產(chǎn)品,與低速的對(duì)流空氣相比較,高速的對(duì)流空氣有著明顯的好的效果。在整個(gè)加熱過(guò)程中,加熱室內(nèi)的熱空氣流如出現(xiàn)亂流是最為理想的,模具的旋轉(zhuǎn)對(duì)亂流的促成起到了一定的作用,旋轉(zhuǎn)打亂了循環(huán)的空氣流。有人認(rèn)為,加熱室內(nèi)的熱空氣流必須有方向性,這是不可取的。亂流從不同的方向吹拂模具,熱傳遞會(huì)更加均勻,制品的壁厚也得到了保障。所以,正確的設(shè)計(jì)空氣流的走向是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。定期地檢查加熱室的空氣流及屏蔽方式并加以修正,確保熱傳遞效率保持一致是必要的。
使用液態(tài)系統(tǒng)對(duì)模具加熱
夾套式的模具可使用直接的熱傳導(dǎo)。但這種方式對(duì)模具的要求很高。模具設(shè)計(jì)制作成本較高,價(jià)格昂貴,但是能處理強(qiáng)制對(duì)流式系統(tǒng)無(wú)法處理的成型材料(如聚碳酸酯),也就是說(shuō)能完成特殊材料的滾塑成型。夾套式模具是采用冷油或熱油來(lái)完成模具的加熱或冷卻過(guò)程的。熱油或者冷油通過(guò)一系列旋轉(zhuǎn)接頭通入模具表面周圍的模腔內(nèi)。這種方式能達(dá)到很高效率的熱傳導(dǎo)或快速的冷卻效果,并且能嚴(yán)密地控制模具的表面溫度,來(lái)達(dá)到控制模內(nèi)溫度的目的。值得提醒的是,液態(tài)系統(tǒng)必須要有嚴(yán)密的密封裝置。另外一種是采用熔鹽噴射式加熱或液態(tài)的熔鹽加熱,不過(guò)現(xiàn)在幾乎沒(méi)有人使用了。
電力加熱系統(tǒng)
電力加熱的優(yōu)勢(shì)是干凈無(wú)空氣污染、加熱快速且能精準(zhǔn)控制加熱溫度,是一種較為理想的加熱方式,但這種方式目前仍受到技術(shù)現(xiàn)在。嘗試使用電熱阻件預(yù)埋至環(huán)氧樹(shù)脂的方式在今天仍然受到材料的限制,環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)法承受快速的加熱且上線溫度大約為205攝氏度,無(wú)法滿足模具加熱的正常溫度值。較新的研究采用預(yù)成型的夾套來(lái)提供加熱的可能性,與液態(tài)系統(tǒng)熱油加熱一樣也面臨著高昂的模具成本。盡管如此,在滿足高效率的加熱條件同時(shí),熱傳遞系數(shù)是大大提高了,但加熱夾套與模具之間的借口還要提供適當(dāng)?shù)逆溄?,因?yàn)樵谡麄€(gè)成型過(guò)程中模具始終在旋轉(zhuǎn)。
紅外線加熱系統(tǒng)
紅外線加熱系統(tǒng)國(guó)內(nèi)曾有過(guò)研究,北京化工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)過(guò)一臺(tái)可視化紅外線滾塑機(jī),采用的是紅外加熱。紅外線加熱組件是將熱輻射能直接傳導(dǎo)至模具表面,這種方式能有效地投射熱能,但會(huì)收到投射角度的影響,如果模具表面與光源成90度,加熱便會(huì)受到限制,還有模具與模具之間、模具與托架之間也會(huì)形成屏蔽,這些也是無(wú)法改變的現(xiàn)實(shí)。解決的方法是,將反射性的材料、暗色或吸熱性材料覆蓋到模具表面能達(dá)到調(diào)整模具表面溫度均勻的效果,或特定區(qū)域的熱傳遞。
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