一、滚塑成型工艺的发展概况

滚塑（ROTATION）工艺是塑料成型加工中的重要分支，自上世40年代问世以来，经过半个多世纪的发展，其设备与工艺日趋完善，在欧州发达国家得到广泛应用，从小巧的儿童玩具到汽车塑料件、直至庞大的工程塑料制品。特别是大型及异型中空的制品，由于传统工艺其本身特性的限制，现在只能依靠滚塑成型工艺才能完成。

在国内，近几年来的一些塑胶企业通过市场的打磨，有的虽然涉足滚塑工艺的产品制造，但由于受到关键工艺的制约，一直没有大的突破，只能生产一些没有严格尺寸、性能要求的相对粗糙的产品。从而使大多数从业人员没有足够的认识到滚塑工艺的先进性和较强的市场竞争力。

二、滚塑成型工艺的原理

滚塑成型工艺的方法是先将塑料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，给冷却定型而制得。

1、装料：先将树脂及所需加入的各种助剂经过准确计量，装入模具中；

2、加热、滚塑：将装好物料的模具送入加热炉（或向模具的夹套通入热介  质），边转动边加热；

3、冷却：模具中物料加热到所需要求时，边转动边使模具降温，直至“冷透”（物料失去流动性为止）；

4、脱模：机器停止转动，打开模具，取出塑料件；

5、模具清理：取出制件，清理模腔。

三、实际应用

滚塑制品可应用于交通工具、交通安全设施、娱乐业、江河航道疏浚、建筑业、水处理、医药食品、电子、化工、水产养殖、纺织印染等行业。

1、容器类滚塑制件

这类塑料制件广泛用于储存和供料箱，贮水槽、各种工业用化学品储存和运输容器，如酸、碱、盐、化学肥料、农药贮槽，化工企业、工业涂装、稀土制取中的洗槽、反应罐、周转箱、垃圾箱、化粪池、生活水箱等等。

2、交通工具用滚塑制件

主要是应用聚乙烯和聚氯乙烯糊树脂，滚塑各种汽车用件，如空调弯管、旋涡管、靠背、扶手、油箱、挡泥板、门框和变速杆盖、蓄电池壳体，雪上汽车和摩托的燃料箱、飞机油箱、游艇及其水箱、小船以及船和船坞之间的缓冲吸震器等。

3、体育器材、玩具、工艺品类滚塑制件

主要有聚氯乙烯糊滚塑的各种制件，如水球、浮球、小游泳池、娱乐艇及其水箱、自行车座垫、滚塑码垛盘、冲浪板等等。玩具如小马、洋娃娃、玩具砂箱、时装模特模型、工艺品等。

4、各类大型或非标类滚塑制件

搁物架、机器外壳、防护罩、灯罩、农用喷雾器、家具、独木舟、野营车辆顶篷、运动场装置、种植机、浴室、厕所、电话间、广告展示牌、椅子、公路隔离墩、交通锥、河海浮标、防撞桶以及建筑施工屏障等等 。

从物品的层次看，滚塑制品已经从普通的民用品向关键工业品发展，其功能也从单一的容器性能向结构性能转变。随着滚塑设备及模具的发展，滚塑制品的结构复杂程度已经发展到超乎想象的地步，甚至可以说注塑、吹塑、挤塑等工艺无法完成的制品，完全可以通过滚塑来完成，制品的几何尺寸已经完全能做到从0.5L到50M3。如果没有受到运输条件的限制，甚至可以做到更大。从产品的分类看，大致可分为圆柱形水箱（0.25M3~ 50 M3）、圆台形敞口桶（20L~3000L）、方形敞口桶（30L~2000L），随着功能的需要，还可成型为闭口式的各类容器，以适应不同行业的需要。滚塑产品的缺点是：产品单件成本高、生产效率低，如果没有专门设备很难形成大批量生产，并且由于重量轻、体积大、运输成本较高。

中国滚塑行业存在的问题同国外滚塑业相比，中国滚塑行业虽然发展势头猛，但总体规模小、技术水平较低，要做大必须突破三大“瓶颈”。

四、设备

滚塑成型是依靠模具高速旋转的离心力，使原料均匀分布在模具内壁，为常压成型，因而制品残余应力低，不会产生翘曲等缺陷，而且模具也可大大简化，从而显著降低制造成本，成为生产中型、大型或超大型全封闭与半封闭空心无缝容器最具竞争力的方法。

滚塑成型方法最大的优点是模具简单，成本低廉。它用得最多的是生产大型中空制品，但相应需要较大型生产设备和设计合理的模具。滚塑成型必须要保证其在旋转过程中模具各部位的受热均匀，这一技术难点恰恰是国产设备与国外设备差距最大的地方。尤其是在一些大型滚塑制品生产过程中，受热不匀往往导致产品局部收缩不同，冲击强度减弱，使成品质量大打折扣。在模具设计方面，尽管滚塑由于压力小而对模具压力要求较低，但为了保证原料良好的流动性，模具设计需要合理简洁，而国内塑料模具设计水平往往难以让人满意。 由于这些原因，中国滚塑制品企业的生产设备和模具80％以上从国外引进，这加大了中国滚塑制品的生产成本，使滚塑设备成本低的优点难以显现，影响了中国滚塑工艺的应用发展。

五、发展趋势

滚塑成型技术的研究虽然取得了较大的成绩，但是与注塑、挤出（中空吹塑）成型相比还存在很多不足。滚塑成型的发展趋势主要集中在以下几个方面：一是对滚塑成型的加热和冷却过程的热传导进行计算机模拟，建立相应的数学模型，用自动化技术对各项工艺参数进行精密控制；二是解决制品的翘曲和收缩，消除制品气泡，缩短加工周期。较有效的工艺改进是选择适当的时间给模内充压（约69kPa），可使加工周期缩短25%，同时气泡大大减少，提高了制品的韧性。此外，向模内通入流动空气，降低模具内、外壁与塑料制品之间的温度梯度，从而在加强冷却的同时减少由温差引起的制品结晶结构的差异而导致的翘曲变形；三是开发新技术、新材料、新装备。

国外的一些公司在滚塑成型用树脂和专用助剂的研发上已取得了进展。新开发的树脂流动性及韧性好，耐环境应力开裂可达1000h 以上。滚塑发泡成型、滚塑交联成型、滚塑多层复合成型技术也得到了开发。

滚塑成型是生产大型中空塑料制品最经济而有效的方法。要在国内深入推广应用滚塑成型,就必须吸收国外的先进技术,开发更多更好的滚塑原料,提高滚塑设备的自动化水平,缩短模具设计与制造周期，使滚塑与注塑、挤塑等其他加工技术齐头并进。

【责任编辑：hl】

关键词：滚塑成型,塑料制品