Wat zijn de principes en classificaties van rotatiegieten?

Wat zijn de principes en classificaties van rotatiegieten?

Wat zijn de principes en classificaties van rotatiegieten? Rotatiegieten is een proces voor het hol gieten van thermoplasten. Het principe is als volgt: hars wordt aan de mal toegevoegd, die vervolgens wordt gesloten. De mal wordt verwarmd en continu geroteerd langs twee loodrechte assen, waardoor de mal in drie dimensies roteert/rolt. De hars vult onder zijn eigen zwaartekracht gelijkmatig de holte van de mal en smelt geleidelijk totdat deze volledig is gesmolten en gelijkmatig aan de binnenwand van de malholte hecht. Vervolgens wordt het verwarmen gestopt en begint het afkoelproces. Zodra het product afkoelt en stolt, wordt het uit de mal gehaald om het gewenste naadloze holle onderdeel te verkrijgen.

Tijdens het rotatiegieten is de rotatiesnelheid van de mal niet hoog en is de productvorming volledig afhankelijk van de natuurlijke stroom van de hars, dus het product heeft vrijwel geen interne spanning en is niet gevoelig voor defecten zoals vervorming en deuken.

Rotatiegieten kan worden onderverdeeld in drie categorieën op basis van de gebruikte harsvorm.

1. Droog poeder rotatiegieten, getypeerd door polyethyleenharsen. Dit is het meest gebruikte type rotatiegieten. Omdat de hars van poeder naar gesmolten wordt getransformeerd zonder externe kracht, vormen lucht die gevangen zit tussen de poederdeeltjes bellen in de smelt, die vervolgens groeien en loskomen van de smelt. De volledige verwijdering van deze bellen heeft direct invloed op de fysische en mechanische eigenschappen van het eindproduct.

2. Rotatiegieten van PVC-pastahars, in de industrie algemeen bekend als slush molding, produceert voornamelijk holle, zachte PVC-producten.

3. Monomeerpolymerisatie rotatiegieten: Het harsonomeer komt in de malholte, waar het polymeriseert onder geschikte temperatuuromstandigheden en met behulp van additieven, waardoor het kan stromen en zich kan vormen. Dit proces wordt momenteel relatief weinig gebruikt. Het rotatiegietproces heeft een breed scala aan toepassingen en kan worden gebruikt om naadloze holle producten te vormen, zo klein als pingpongballen, zo groot als jachten of aanvalsboten, of chemische opslagtanks met een volume van honderden kubieke meters. De wanddikte van het product kan worden aangepast van minder dan 2 mm tot enkele centimeters zonder de mal te veranderen. Complexe structurele producten kunnen in één stap worden vervaardigd. Inzetstukken of andere componenten kunnen aan het product worden toegevoegd volgens de ontwerpvereisten.

Rotatiegietmallen zijn eenvoudig te produceren en goedkoop, en kosten doorgaans slechts 1/4 tot 1/3 van de kosten van andere mallen van vergelijkbare grootte. Rotatiegietmallen zijn met name geschikt voor grootschalige producten, waardoor randverdikking mogelijk is om de randsterkte voor producten met een grote diameter te garanderen. Bovendien zijn rotatiegegoten onderdelen braamvrij, waardoor materiaalverspilling wordt geminimaliseerd. De nadelen van rotatiegieten zijn echter: een relatief lange productiecyclus, de noodzaak om het materiaal vooraf te malen, veel handarbeid en een hoge arbeidsintensiteit.

Met polyethyleenpoeder rotatiegieten als voorbeeld, kan het hele proces in vier stappen worden verdeeld.

1. Voeden: De binnenkant van de mal wordt gereinigd, het materiaal wordt afgemeten en de mal wordt gesloten, ter voorbereiding op het daaropvolgende rotatiegieten.

2. Vormen: De mal en het roterende systeem komen in een aangewezen thermoforming station en verticale rotatie wordt geactiveerd, waardoor de mal in drie dimensies roteert. De mal wordt vervolgens extern verwarmd (met behulp van hete luchtcirculatie, elektrische verwarming of open vlamverwarming) tot de ingestelde procestemperatuur (260-320°C). Deze temperatuur wordt gedurende een bepaalde periode gehandhaafd om een volledige hechting van de smelt aan de wanden van de malholte te garanderen, een uniforme dikte te bereiken en luchtbellen te elimineren. 3. Koelproces: De driedimensionale rotatietoestand van de mal behouden, overbrengen naar het koelstation en de mal en het onderdeel koelen met koude lucht, spray of andere methoden om volledige stolling en finalisatie te bereiken.
4. Ontvormingsproces: Stop de rotatie van de mal, breng over naar het laad-/losstation, open de mal en verwijder het onderdeel. Reinig de binnenkant van de mal en bereid u voor op de volgende productiecyclus.

Voor pigmentproducten die worden gebruikt in rotatiegegoten onderdelen, moet bijzondere aandacht worden besteed aan eigenschappen zoals hittebestendigheid, dispergeerbaarheid, lichtbestendigheid, weerbestendigheid en veiligheid.

1. Hittebestendigheid: Rotatiegieten is een niet-gedwongen gietproces. Het vereist uitstekende smelteigenschappen.
Warmtegeleiding is een natuurlijke, unidirectionele overdrachtsmethode voor de hars, zonder wrijving of afschuifverwarming. Bellen in de smelt hebben voldoende tijd nodig om zich op natuurlijke wijze op te hopen en te breken. Daarom is de verwerkingstemperatuur veel hoger dan bij andere gietprocessen voor vergelijkbare harsen. Evenzo is de bedrijfstijd bij deze hoge temperaturen ook veel langer dan bij andere processen. Als er geen stikstof wordt gebruikt om de malholte tijdens het rotatiegieten af te schermen, moet er ook rekening worden gehouden met oxidatie bij hoge temperaturen. Daarom moeten de geselecteerde pigmenten een uitstekende hittebestendigheid bezitten; anders kan de productkwaliteit niet worden gegarandeerd.
2. Dispergeerbaarheid: Zoals te zien is aan het rotatiegietproces, als het harsysteem niet voorgemengd is, maar gewoon droog gepoederd (momenteel door veel fabrikanten toegepast), worden de pigmentpoederdeeltjes niet effectief door het hele proces verspreid. Grove en moeilijk te dispergeren poederdeeltjes kunnen defecten veroorzaken, zoals kleurspekjes, die de productkwaliteit beïnvloeden.
3. Licht- en weerbestendigheid: Rotatiegegoten producten worden veel buitenshuis gebruikt, vooral voor jachten, steigers en groot speelgoed, waarvoor levendige kleuren nodig zijn. Daarom moeten pigmenten die in deze producten worden gebruikt, een uitstekende licht- en weerbestendigheid bezitten.
4. Veiligheid: Een groot aantal consumentenproducten en speelgoed, met name kinderspeelgoed, komt in direct contact met het menselijk lichaam. Daarom is de veiligheid van pigmentproducten cruciaal.