[发明专利]一种旋转模塑成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用恒温喷气式加热的旋转模塑装置，属于旋转模塑技术领域。

背景技术

旋转模塑是一种成型中空塑料制品的工艺方法，也称旋转成型或滚塑。旋转模塑过程是将塑料粉末加入模具中，然后加热模具并使之沿两相互垂直的轴连续旋转，模具内树脂在重力和热量的作用下逐渐均匀地涂布、熔融黏附于模具内表面上，形成所需要的形状，然后再冷却获得制品。旋转模塑工艺相对于塑料成型所常用的挤出、注塑和吹塑等工艺具有设备和模具投资少，适合于大中型和薄壁的塑料制品的生产，产品几乎无内应力等优点，其最突出的优点是其对制品在形状和尺寸方面具有广泛的适应性。目前采用旋转模塑生产的塑料制品种类繁多、应用广泛。旋转模塑在国外发达国家的应用相当广泛，20世纪70年代就已经成为主要的塑料加工手段之一，近年来更是以10%~20%的年增长率持续的发展。

旋转模塑设备有不同的类型，根据旋转方式分摇摆旋转式、单轴旋转式和双轴旋转式，其中摇摆旋转式和双轴旋转式模塑设备使用较多。摇摆旋转模塑设备是旋转模塑起初的形式，其所能生产的制品形状受限，想要生产更加复杂的制品就需要完全的双轴旋转设备，因此双轴旋转模塑是旋转模塑设备的发展方向，单轴旋转模塑设备的应用较少。模具的加热方式有直火加热式、热室空气加热式、夹套加热式、红外线加热式和电加热式等。直火加热式主要应用于摇摆旋转模塑设备，其控制精度及温度均匀性较差，但所能成型的制品的体积范围大。热室空气加热式温度控制好、可使用自动化控制技术，实际应用广泛。夹套加热式温度控制精确，但模具造价很高，实际应用受限。其他加热方式应用很少。旋转模塑法具有共同的缺点就是生产效率低，能耗较大，成型每一个制品都需要把模具和原料加热到原料的熔融温度以上，然后冷却至室温，生产周期较长，所以生产效率低；成型中模具和支架反复经受高、低温的交替变换，使得能量损耗较大。如果能够采用一种新型的旋转模塑装置实现在高效加热冷却模具同时减少辅助装置引起的热量损耗，对旋转模塑成型的发展将会起到重要作用。

发明内容

本发明提出了一种旋转模塑成型装置，采用恒温喷气式加热方法，预克服当前用于旋转模塑设备中几种应用较广泛的旋转模塑装置存在的缺点：直火加热式主要用于摇摆旋转模塑设备中，温度控制精度和温度均匀性较差；热室空气加热式主要用于双轴旋转模塑设备中，其在热室中存在着不被模具占据的额外体积而导致热量损失，在加热室的外壁和每次开关加热室门的过程中会有能量损失，而且热室中模具表面的热空气流动差引起换热效率较低；夹套加热式加热效率高但是模具造价很高，实际应用受到限制。本发明一定程度上解决了旋转模塑成型设备中的应用比较广泛的这几种旋转模塑中存在的不足，提供了一种温度控制精度高、温度均匀性好、换热效率高且模具成本低的新型旋转模塑装置，克服了旋转模塑成型设备的能量损耗大，生产周期长、生产效率低等缺点。

本发明的技术方案是，提出了一种旋转模塑成型装置，主要包括温度控制系统、成型模具、运动控制系统，运动控制系统与成型模具连接，使成型模具获得所需要的摇摆运动或双轴转动，运动控制系统、成型模具与传统的旋转模塑成型装置的相同，温度控制系统主要包括空气加热系统、输气管、气体回收罩、保温层、热空气分配管、喷嘴、热空气分配管进气管和热空气分配管出气管，热空气加热系统通过输气管与热空气分配管连接，热空气分配管、热空气分配管进气管和热空气分配管出气管安装于成型模具外侧形成热空气分配管道网将成型模具包络在内，热空气分配管与成型模具之间有间隙，喷嘴安装于热空气分配管道上且位于热空气分配管道与成型模具之间的间隙中，气体回收罩安装在热空气分配管道网外，将热空气分配管道和成型模具封闭在气体回收罩的型腔内。模具合模后，成型模具、热空气分配管和气体回收罩三者相对位置固定。气体回收罩通过输气管与空气加热系统连接，使得从气体回收罩排出的气体再回收利用。