Welche Prinzipien und Klassifizierungen gibt es beim Rotationsformen?

Was sind die Prinzipien und Klassifizierungen des Rotationsformens?

Was sind die Prinzipien und Klassifizierungen des Rotationsformens? Rotationsformen ist ein Verfahren zum Hohlformen von Thermoplasten. Sein Prinzip ist wie folgt: Harz wird in die Form gegeben, die dann verschlossen wird. Die Form wird erhitzt und kontinuierlich entlang zweier senkrechter Achsen gedreht, wodurch sich die Form in drei Dimensionen dreht/rollt. Das Harz füllt unter seiner eigenen Schwerkraft gleichmäßig den Formhohlraum und schmilzt allmählich, bis es vollständig geschmolzen ist und gleichmäßig an der Innenwand des Formhohlraums haftet. Dann wird das Erhitzen gestoppt und der Abkühlvorgang beginnt. Sobald das Produkt abkühlt und erstarrt, wird es entformt, um das gewünschte nahtlose Hohlteil zu erhalten.

Beim Rotationsformen ist die Drehzahl der Form nicht hoch, und die Produktformung hängt vollständig vom natürlichen Fluss des Harzes ab, so dass das Produkt fast keine inneren Spannungen aufweist und nicht anfällig für Defekte wie Verformungen und Dellen ist.

Das Rotationsformen kann basierend auf der verwendeten Harzform in drei Kategorien unterteilt werden.

1. Trockenpulver-Rotationsformen, typisiert durch Polyethylenharze. Dies ist die am weitesten verbreitete Art des Rotationsformens. Da das Harz ohne äußere Kraft von Pulver in geschmolzene Form umgewandelt wird, bilden in den Pulverpartikeln eingeschlossene Luftblasen im Schmelzgut, die dann wachsen und sich vom Schmelzgut ablösen. Die vollständige Entfernung dieser Blasen wirkt sich direkt auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des fertigen Produkts aus.

2. Rotationsformen von PVC-Pastenharz, in der Industrie allgemein als Slush-Molding bekannt, stellt hauptsächlich hohle, weiche PVC-Produkte her.

3. Monomer-Polymerisations-Rotationsformen: Das Harzmonomer gelangt in den Formhohlraum, wo es unter geeigneten Temperaturbedingungen und mit Hilfe von Additiven polymerisiert, wodurch es fließen und sich formen kann. Dieses Verfahren wird derzeit relativ wenig genutzt. Das Rotationsformverfahren hat ein breites Anwendungsspektrum und kann zur Herstellung nahtloser Hohlprodukte verwendet werden, die so klein wie Tischtennisbälle oder so groß wie Yachten oder Sturmbote sind, oder chemische Lagertanks mit einem Volumen von Hunderten von Kubikmetern. Die Wandstärke des Produkts kann ohne Änderung der Form von weniger als 2 mm bis zu mehreren Zentimetern angepasst werden. Komplexe Strukturprodukte können in einem einzigen Schritt hergestellt werden. Einsätze oder andere Komponenten können je nach Designanforderungen dem Produkt hinzugefügt werden.

Rotationsformformen sind einfach herzustellen und kostengünstig, in der Regel betragen die Kosten nur 1/4 bis 1/3 der Kosten anderer Formen ähnlicher Größe. Rotationsformformen eignen sich besonders für großformatige Produkte und ermöglichen eine Kantenverdickung, um die Kantenfestigkeit für Produkte mit großem Durchmesser zu gewährleisten. Darüber hinaus sind rotationsgeformte Teile gratfrei, wodurch Materialverschwendung minimiert wird. Zu den Nachteilen des Rotationsformens gehören jedoch: ein relativ langer Produktionszyklus, die Notwendigkeit des Vormahlens des Materials, umfangreiche Handarbeit und eine hohe Arbeitsintensität.

Am Beispiel des Rotationsformens mit Polyethylenpulver lässt sich der gesamte Prozess in vier Schritte unterteilen.

1. Beschickung: Der Forminnenraum wird gereinigt, das Material wird dosiert und die Form wird verschlossen, um sich auf das anschließende Rotationsformen vorzubereiten.

2. Formen: Die Form und das Rotationssystem gelangen in eine vorgesehene Thermoformstation, und die vertikale Drehung wird aktiviert, wodurch sich die Form in drei Dimensionen dreht. Die Form wird dann extern erhitzt (unter Verwendung von Heißluftzirkulation, elektrischer Heizung oder offener Flammenheizung) auf die festgelegte Prozesstemperatur (260-320 °C). Diese Temperatur wird über einen bestimmten Zeitraum gehalten, um eine vollständige Haftung des Schmelzguts an den Formhohlraumwänden zu gewährleisten, eine gleichmäßige Dicke zu erreichen und Luftblasen zu eliminieren. 3. Kühlprozess: Aufrechterhaltung des dreidimensionalen Rotationszustands der Form, Übertragung zur Kühlstation und Abkühlen der Form und des Teils mit kalter Luft, Sprühen oder anderen Methoden, um eine vollständige Verfestigung und Finalisierung zu erreichen.
4. Entformungsprozess: Stoppen der Formrotation, Übertragung zur Be-/Entladestation, Öffnen der Form und Entfernen des Teils. Reinigen Sie den Forminnenraum und bereiten Sie sich auf den nächsten Produktionszyklus vor.

Für Pigmentprodukte, die in rotationsgeformten Teilen verwendet werden, ist besonders auf Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Dispergierbarkeit, Lichtbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und Sicherheit zu achten.

1. Hitzebeständigkeit: Rotationsformen ist ein nicht-forcierter Formprozess. Es erfordert ausgezeichnete Schmelzfließeigenschaften.
Wärmeleitung ist eine natürliche, unidirektionale Übertragungsmethode für das Harz, ohne Reibung oder Scherheizung. Blasen im Schmelzgut benötigen ausreichend Zeit, um sich auf natürliche Weise anzusammeln und zu platzen. Daher ist die Verarbeitungstemperatur viel höher als bei anderen Formverfahren für ähnliche Harze. Ebenso ist die Betriebszeit bei diesen hohen Temperaturen auch viel länger als bei anderen Verfahren. Wenn beim Rotationsformen kein Stickstoff zur Abschirmung des Formhohlraums verwendet wird, muss auch die Oxidation bei hohen Temperaturen berücksichtigt werden. Daher müssen die ausgewählten Pigmente eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufweisen, andernfalls kann die Produktqualität nicht gewährleistet werden.
2. Dispergierbarkeit: Wie aus dem Rotationsformprozess ersichtlich ist, werden die Pigmentpulverpartikel nicht effektiv über den gesamten Prozess verteilt, wenn das Harzsystem nicht vorgemischt, sondern einfach trocken gepulvert wird (derzeit von vielen Herstellern angewendet). Grobe und schwer zu dispergierende Pulverpartikel können zu Defekten wie Farbflecken führen, die die Produktqualität beeinträchtigen.
3. Licht- und Witterungsbeständigkeit: Rotationsgeformte Produkte werden häufig im Freien verwendet, insbesondere für Yachten, Stege und großes Spielzeug, die lebendige Farben erfordern. Daher müssen die in diesen Produkten verwendeten Pigmente eine ausgezeichnete Licht- und Witterungsbeständigkeit aufweisen.
4. Sicherheit: Eine große Anzahl von Konsumgütern und Spielzeug, insbesondere Kinderspielzeug, kommt in direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper. Daher ist die Sicherheit von Pigmentprodukten von entscheidender Bedeutung.