Ποιες είναι οι αρχές και οι ταξινομήσεις της περιστροφικής χύτευσης;

Ποιες είναι οι αρχές και οι ταξινομήσεις της περιστροφικής χύτευσης;

Ποιες είναι οι αρχές και οι ταξινομήσεις της περιστροφικής χύτευσης; Η περιστροφική χύτευση είναι μια διαδικασία για τη χύτευση θερμοπλαστικών κοίλων. Η αρχή της είναι η εξής: η ρητίνη προστίθεται στο καλούπι, το οποίο στη συνέχεια κλείνει. Το καλούπι θερμαίνεται και περιστρέφεται συνεχώς κατά μήκος δύο κάθετων αξόνων, προκαλώντας την περιστροφή/κύλιση του καλουπιού σε τρεις διαστάσεις. Η ρητίνη, υπό τη δική της βαρύτητα, γεμίζει ομοιόμορφα την κοιλότητα του καλουπιού και σταδιακά λιώνει μέχρι να λιώσει πλήρως και να προσκολληθεί ομοιόμορφα στο εσωτερικό τοίχωμα της κοιλότητας του καλουπιού. Στη συνέχεια, η θέρμανση σταματά και ξεκινά η διαδικασία ψύξης. Μόλις το προϊόν κρυώσει και στερεοποιηθεί, απομακρύνεται από το καλούπι για να ληφθεί το επιθυμητό απρόσκοπτο κοίλο τμήμα.

Κατά τη διάρκεια της περιστροφικής χύτευσης, η ταχύτητα περιστροφής του καλουπιού δεν είναι υψηλή και η διαμόρφωση του προϊόντος εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τη φυσική ροή της ρητίνης, επομένως το προϊόν σχεδόν δεν έχει εσωτερική τάση και δεν είναι επιρρεπές σε ελαττώματα όπως παραμόρφωση και βαθουλώματα.

Η περιστροφική χύτευση μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες με βάση τη μορφή της ρητίνης που χρησιμοποιείται.

1. Περιστροφική χύτευση ξηρής σκόνης, με χαρακτηριστικό παράδειγμα τις ρητίνες πολυαιθυλενίου. Αυτός είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος περιστροφικής χύτευσης. Επειδή η ρητίνη μετατρέπεται από σκόνη σε λιωμένη χωρίς εξωτερική δύναμη, ο αέρας που παγιδεύεται μεταξύ των σωματιδίων της σκόνης σχηματίζει φυσαλίδες στο τήγμα, οι οποίες στη συνέχεια μεγαλώνουν και αποσπώνται από το τήγμα. Η πλήρης απομάκρυνση αυτών των φυσαλίδων επηρεάζει άμεσα τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος.

2. Περιστροφική χύτευση ρητίνης πάστας PVC, κοινώς γνωστή ως χύτευση πολτού στη βιομηχανία, παράγει κυρίως κοίλα, μαλακά προϊόντα PVC.

3. Περιστροφική χύτευση πολυμερισμού μονομερούς: Το μονομερές ρητίνης εισέρχεται στην κοιλότητα του καλουπιού, όπου πολυμερίζεται υπό κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και με τη βοήθεια προσθέτων, επιτρέποντάς του να ρέει και να σχηματίζεται. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται επί του παρόντος σχετικά λίγο. Η διαδικασία περιστροφικής χύτευσης έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση απρόσκοπτων κοίλων προϊόντων τόσο μικρών όσο οι μπάλες πινγκ-πονγκ, τόσο μεγάλων όσο τα γιοτ ή τα επιθετικά σκάφη ή οι δεξαμενές χημικής αποθήκευσης με όγκο εκατοντάδων κυβικών μέτρων. Το πάχος του τοιχώματος του προϊόντος μπορεί να ρυθμιστεί από λιγότερο από 2 mm έως αρκετά εκατοστά χωρίς αλλαγή του καλουπιού. Σύνθετα δομικά προϊόντα μπορούν να κατασκευαστούν σε ένα μόνο βήμα. Ενθέματα ή άλλα εξαρτήματα μπορούν να προστεθούν στο προϊόν σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού.

Τα καλούπια περιστροφικής χύτευσης είναι απλά στην κατασκευή και φθηνά, συνήθως κοστίζουν μόνο 1/4 έως 1/3 του κόστους άλλων καλουπιών παρόμοιου μεγέθους. Τα καλούπια περιστροφικής χύτευσης είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για προϊόντα μεγάλης κλίμακας, επιτρέποντας την πάχυνση των άκρων για να εξασφαλιστεί η αντοχή των άκρων για προϊόντα μεγάλης διαμέτρου. Επιπλέον, τα περιστροφικά χυτευμένα μέρη είναι χωρίς λάμψη, ελαχιστοποιώντας τη σπατάλη υλικού. Ωστόσο, τα μειονεκτήματα της περιστροφικής χύτευσης περιλαμβάνουν: έναν σχετικά μεγάλο κύκλο παραγωγής, την ανάγκη προ-άλεσης του υλικού, εκτεταμένη χειρωνακτική εργασία και υψηλή ένταση εργασίας.

Χρησιμοποιώντας την περιστροφική χύτευση σκόνης πολυαιθυλενίου ως παράδειγμα, ολόκληρη η διαδικασία μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα στάδια.

1. Τροφοδοσία: Το εσωτερικό του καλουπιού καθαρίζεται, το υλικό μετριέται και το καλούπι κλείνει, προετοιμάζοντας για την επακόλουθη περιστροφική χύτευση.

2. Χύτευση: Το καλούπι και το περιστροφικό σύστημα εισέρχονται σε έναν καθορισμένο σταθμό θερμοδιαμόρφωσης και ενεργοποιείται η κάθετη περιστροφή, προκαλώντας την περιστροφή του καλουπιού σε τρεις διαστάσεις. Στη συνέχεια, το καλούπι θερμαίνεται εξωτερικά (χρησιμοποιώντας κυκλοφορία θερμού αέρα, ηλεκτρική θέρμανση ή θέρμανση με ανοιχτή φλόγα) στην καθορισμένη θερμοκρασία διεργασίας (260-320°C). Αυτή η θερμοκρασία διατηρείται για ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα για να εξασφαλιστεί η πλήρης πρόσφυση του τήγματος στα τοιχώματα της κοιλότητας του καλουπιού, επιτυγχάνοντας ομοιόμορφο πάχος και εξαλείφοντας τις φυσαλίδες αέρα. 3. Διαδικασία ψύξης: Διατηρώντας την τρισδιάστατη κατάσταση περιστροφής του καλουπιού, μεταφορά στον σταθμό ψύξης και ψύξη του καλουπιού και του τμήματος χρησιμοποιώντας κρύο αέρα, ψεκασμό ή άλλες μεθόδους για την επίτευξη πλήρους στερεοποίησης και οριστικοποίησης.
4. Διαδικασία απομάκρυνσης από το καλούπι: Σταματήστε την περιστροφή του καλουπιού, μεταφέρετε στον σταθμό φόρτωσης/εκφόρτωσης, ανοίξτε το καλούπι και αφαιρέστε το τμήμα. Καθαρίστε το εσωτερικό του καλουπιού και προετοιμαστείτε για τον επόμενο κύκλο παραγωγής.

Για χρωστικά προϊόντα που χρησιμοποιούνται σε περιστροφικά χυτευμένα μέρη, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή σε ιδιότητες όπως η αντοχή στη θερμότητα, η διασπορά, η αντοχή στο φως, η αντοχή στις καιρικές συνθήκες και η ασφάλεια.

1. Αντοχή στη θερμότητα: Η περιστροφική χύτευση είναι μια διαδικασία χύτευσης χωρίς εξαναγκασμό. Απαιτεί εξαιρετικές ιδιότητες ροής τήγματος.
Η θερμική αγωγιμότητα είναι μια φυσική, μονοκατευθυντική μέθοδος μεταφοράς για τη ρητίνη, χωρίς τριβή ή διάτμηση θέρμανσης. Οι φυσαλίδες στο τήγμα απαιτούν αρκετό χρόνο για να συσσωρευτούν φυσικά και να σπάσουν. Επομένως, η θερμοκρασία επεξεργασίας είναι πολύ υψηλότερη από άλλες διαδικασίες χύτευσης για παρόμοιες ρητίνες. Ομοίως, ο χρόνος λειτουργίας σε αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες είναι επίσης πολύ μεγαλύτερος από ό,τι με άλλες διαδικασίες. Εάν το άζωτο δεν χρησιμοποιείται για την προστασία της κοιλότητας του καλουπιού κατά την περιστροφική χύτευση, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες. Επομένως, τα επιλεγμένα χρωστικά πρέπει να διαθέτουν εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα. διαφορετικά, η ποιότητα του προϊόντος δεν μπορεί να εγγυηθεί.
2. Διασπορά: Όπως μπορεί να φανεί από τη διαδικασία περιστροφικής χύτευσης, εάν το σύστημα ρητίνης δεν είναι προ-αναμεμειγμένο, αλλά απλώς ξηρής σκόνης (που υιοθετείται επί του παρόντος από πολλούς κατασκευαστές), τα σωματίδια σκόνης χρωστικής δεν διασπώνται αποτελεσματικά σε όλη τη διαδικασία. Τα χοντρά και δύσκολα στη διασπορά σωματίδια σκόνης μπορούν να προκαλέσουν ελαττώματα όπως κηλίδες χρώματος, επηρεάζοντας την ποιότητα του προϊόντος.
3. Αντοχή στο φως και στις καιρικές συνθήκες: Τα περιστροφικά χυτευμένα προϊόντα χρησιμοποιούνται ευρέως σε εξωτερικούς χώρους, ειδικά για γιοτ, αποβάθρες και μεγάλα παιχνίδια, τα οποία απαιτούν ζωντανά χρώματα. Επομένως, τα χρωστικά που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα προϊόντα πρέπει να διαθέτουν εξαιρετική αντοχή στο φως και στις καιρικές συνθήκες.
4. Ασφάλεια: Ένας μεγάλος αριθμός καταναλωτικών προϊόντων και παιχνιδιών, ιδιαίτερα παιδικών παιχνιδιών, έρχονται σε άμεση επαφή με το ανθρώπινο σώμα. Επομένως, η ασφάλεια των χρωστικών προϊόντων είναι ζωτικής σημασίας.