大型塑料制品旋塑成型设备及工艺关键问题研究

大型塑料制品旋塑成型设备及工艺关键问题研究

张文俊

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摘要：当今，随着我国经济的加快发展，现代工程和制造技术的不断进步，大型塑料制品旋塑成型设备在现代工业中扮演着至关重要的角色。旋塑成型技术以其适用于各种复杂形状和大尺寸的制品、材料资源可持续利用等优势，逐渐成为制造业的热门选择。从水箱、沉箱、储罐到大型游乐设备和建筑装饰材料，旋塑成型已经渗透到多个领域。文章旨在深入探讨大型塑料制品旋塑成型设备及工艺中存在的关键问题，并研究其解决方法。

关键词：大型塑料制品;旋塑成型设备;工艺关键问题

引言

现如今，市场对塑料制品的需求量非常大。但同时各行各业对塑料制品的要求越来越高。在这一背景下，若要进一步促进塑料制品行业的发展，就应继续加大塑料制品生产、加工技术的研究，丰富塑料制品的样式，拓宽塑料制品的应用渠道。

1我国塑料加工行业发展现状

塑料行业经过了4个发展阶段，在20世纪30年代以前属于初创阶段，以酚醛、硝酸纤维素、乙酸纤维素等塑料制品为主；到了20世纪30年代，塑料行业进入发展阶段，以低密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等为主的热塑性塑料开始投入工业化生产，奠定了塑料行业的发展基础；20世纪50年代到60年代末期，塑料行业进入飞速发展时期，石油化工行业的高速发展为塑料行业提供了稳定且廉价的原材料；从20世纪70年代以来，我国塑料行业进入稳定增长期，共聚、交联、复合等多种生产方法的诞生不断改进着塑料制品的性能，从而促进塑料工业向自动化、连续化发展，并不断拓宽着塑料制品的应用领域。目前我国塑料制品主要应用于农用、包装、建筑、工业配套及日用五个领域。以农用领域为例，我国作为农业大国对塑料薄膜的需求量巨大，一些先进的灌溉技术都需要塑料制品作依托；在渔业领域中塑料制品也被应用在渔网、养殖器械等设备中，成为我国农业发展的重要工具。塑料产业在我国社会经济发展中发挥着越来越重要的作用，市场日益增长的产品需求倒逼企业生产效率的提高。

2大型塑料制品旋塑成型设备及工艺

2.1注射成型

注射成型在热塑性塑料加工中也比较常见，其制品具有成型周期短、形成样式多、尺寸规格多、花色多和产品易更新等特点。另外，注射成型的塑料制品可广泛用于农业、工业、建筑等行业。注射成型的关键是注塑设备，工艺原理是利用注塑设备推力将已经熔融塑化的塑料射入闭合模具内。而后进行冷却、固化就可得到塑料制品。这是一个可循环的加工过程。若具体细分，可将这一工艺过程分为合模、预塑化、注塑、保压定型和开模脱模5个步骤。其中最关键的3个步骤是预塑化、注射、定型。其中预塑料是指将已经塑化的熔融原料存放到料筒前段。注射是指将之前已经存放好的原料向前推压，使其熔融原料经过流道、浇口，并最终射入模具型腔内。定型是指在确定模具型腔内的原料已经足够多时，要进行保压、冷却，实现原料固化成型。最后打开模具，就可取得塑料制品。在实际生产中，常用的注塑机分为螺杆式、柱塞式2种。其中螺杆注塑的原料存放位置是螺杆前段，而后借助螺杆的前进推力将原料射入模具腔内。而柱塞式的原料主要是在被熔融后存放到储缸中的，随后利用柱塞推力就可以将原料深入模具中。另外，注射成型还可以分为3种。1）注射压缩成型。即将熔融原料射入敞开模具型腔内，完成固化后再进行二次合模。这种加工方式可以改善塑料制品的使用性能。另外，用这种方法加工的塑料制品多用于精密光学领域中。2）注射热成型。这种加工方法主要适用于装饰塑料制品。原理是先在模具中进行真空预成型，而后对其内表面进行注射成型。这样就能将装饰表面与基体紧密地结合在一起。3）气体辅助注射成型。在熔体中注入高压气体，形成中空状态。这种成型工艺具有变形少、设备费用低、表面光洁度高、用料少和适用于复杂制品等特点。

2.2旋塑工艺参数控制

温度控制、旋转速度、模具升降速度是旋塑工艺中的三个关键工艺参数，它们直接影响制品的成型质量、外观和生产效率。在旋塑成型设备中，精确控制这些参数至关重要。首先，不同类型的塑料材料需要在不同的温度范围内熔化，因此需要根据所选材料来调整加热炉的温度。温度控制不准确可能导致制品表面出现瑕疵，如熔融痕迹、气泡或泛黄，从而影响制品的外观和质量；温度也与制品的壁厚均匀性密切相关。不准确的温度控制可能导致制品某些部位的熔化不充分，而其他部位过度熔化，产生壁厚不均匀的问题。因此，精确控制加热炉的温度是确保制品成型质量的关键步骤之一。其次，旋转速度的选择对于制品的壁厚分布、成型时间和表面光滑度具有重要影响。合适的旋转速度可以确保塑料材料均匀覆盖模具内壁，从而获得均匀的壁厚。根据制品的要求，可以调整旋转速度来控制成型时间，提高生产效率。然而，不适当的旋转速度可能导致制品外观不佳、表面不光滑。因此，在生产过程中需要仔细选择和精确控制旋转速度，以平衡壁厚分布、成型时间和表面质量。最后，模具的升降速度也是制品质量的重要因素，模具升降速度的快慢直接影响制品的形状和尺寸。快速的升降速度可能导致制品表面出现皱纹或缺陷，而慢速则可能导致生产效率低下。因此，在制品要求精度和外观的情况下，需要根据模具设计来精确控制升降速度，以确保制品的质量和外观。为了增强整个生产过程的竞争力，必须注重这三个关键工艺参数的准确控制和协调。这将有助于获得高质量的旋塑制品，提高生产效率，并降低制造成本。

2.3严格控制塑料制品包装原材料的使用

原材料和辅助材料的使用情况直接关系到食物的安全，对此，应该采取有效的措施。从法律角度出发，确保塑料制品包装材料与国家规定的卫生标准匹配，只有材料通过合格检验，才能确保塑料包装材料的安全。要杜绝再利用材料，应该将其控制在禁用的范围内，并放进食品安全国家标准的目录内，目录内的溶剂、胶黏剂、墨水等都要进行严格控制，只要对原料的来源进行控制，才能保证人们的食用安全。根据《中华人民共和国食品安全法》规定，可食用的塑料包装产品仅限于一次性使用，不得重复使用，因此，在产品上贴标签，并按照标签限定重复使用不失为一种有效的方法。针对食品包装的塑料，应当在《塑料制品的标志》（GB/T16288—2008）的要求下，进行明确标记。

结语

大型塑料制品旋塑成型技术在现代制造业中具有巨大的潜力和重要性。通过不断地研究和创新，可以进一步提高这项技术的效率和可持续性，推动塑料制造业朝着更环保和高效的方向发展。希望文章能够为相关领域的研究人员和从业者提供有益的参考和启发，共同推动大型塑料制品旋塑成型技术的发展和应用。

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