滚塑成型无线测温装备的研究与应用

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Research and Application of W ireless Temperature M easurement Equipment forRotational M olding M achineZhang Lei，Xie Pengcheng，Ding Yumei，Jiao Zhiwei，Qin Liu，Yang Weimin(Colege ofMechanical and Electronic Engineering，Beijing University ofChemical Technology，Beijing 100029，China)Abstract：The oven temperature of rotational molding is high，and it is dificult to use the existing temperature measurementequipment to measure online.Therefore，a wireless temperature measurement equipment which could work normally in hightemperature and complex environment was designed.The working principle and key components were introduced.This equipmentcould realize oven temperature，mould temperature and materia1 temperature monitor online and wireless transmission，whichprovided necessary reference to control and adjust rotational molding technology。

Keywords：rotational molding；temperature regulation；high temperature；wireless temperature measurement滚塑成型是-种成型中空塑料制品的工艺方法，是-种独特的制备热塑性聚合物制品的重要方法，在塑料加工领域已有几十年的历史 [1-6]0滚塑成型工艺通过对模具内的粉状或糊状物料进行加热和纵横向的滚动旋转，使物料借助自身重力和离心作用均匀地布满模具内腔并且熔融，待冷却后脱模而得到中空制品。由于滚塑的转速不高，设备比较简单，产品几乎无内应力，不易发生变形、凹陷等缺点，近几年得到了较为迅速的发展。

目前，滚塑制品生产厂家主要是依靠安装在烘箱壁上的数个热电偶传感器来采集烘箱内热空气的温度，根据其变化实现对加热时间的控制，而不是以模具内的温度变化为参考。烘箱内部的气流速度场不均匀，进、出风口附近和烘箱壁面处的气体流速较高，模具周围区域的空气流速较低，都将影响模具及其内部原料的受热过程 [3。因此，模具内部温度的最高点总是滞后于烘箱内部温度的最高点。这样不仅导致模具内原料加热时间的增加，浪费原材料，降低生产效率，同时模具内的粉料由于没有充分熔融就进行冷却，易造成局部缺料少料，形成产品缺陷，最终影响产品的质量。

国内外已有相关研究者针对滚塑机烘箱内部的温度厨行研究 [7-8]，也有人针对滚塑成型工艺的传热进行了分析研究[9-10]o但是目前由于不能获得模具内部的温度数据，无法针对滚塑机模具内部的温度厨行研究。北京化工大学为采集滚塑模具内部的温度数据，研发了-种无线测温装备，采用该装备有助于研究滚塑成型的工艺过程，并为滚塑成型的基础理论研究提供有力手段。

1 无线测温装备介绍该无线测温装备分为隔热盒和内部无线测温系统。无线测温装备整体图如图1所示。该无线测温装备在使用时放置在烘箱的模具架子上，随着模具架子的自由旋转而旋转∩以实现在400℃环境下正常工作，完成对烘箱内和模具内的温度采集，通过无线发射拈发射到烘箱外部，由无线接收拈联系人：杨卫民，教授，主要研究方向为高聚物加工收稿 日期：2013.05.0372 工程塑料应用 2013年，第 41卷，第7期料的温度变化进行实时监测和无线输送，根据此数据为控制和调节滚塑成型工艺提供依据，确定制品在滚塑成型工艺过程的最佳工作温度，可显著提高滚塑成型效率、节约能耗，提高制品的质量和精度。