اصول و طبقه بندی های قالب گیری چرخشی چیست؟

اصول و طبقه بندی های قالب گیری چرخشی چیست؟

اصول و طبقه بندی های قالب گیری چرخشی چیست؟ قالب گیری چرخشی فرآیندی برای قالب گیری توخالی ترموپلاستیک ها است. اصل آن به شرح زیر است: رزین به قالب اضافه می شود، که سپس بسته می شود. قالب گرم می شود و به طور مداوم در امتداد دو محور عمود بر هم می چرخد و باعث می شود قالب در سه بعد بچرخد/غلت بزند. رزین، تحت گرانش خود، به طور مساوی حفره قالب را پر می کند و به تدریج ذوب می شود تا زمانی که کاملاً ذوب شده و به طور مساوی به دیواره داخلی حفره قالب بچسبد. سپس گرمایش متوقف می شود و فرآیند خنک سازی آغاز می شود. هنگامی که محصول خنک و جامد شد، از قالب خارج می شود تا قطعه توخالی بدون درز مورد نظر به دست آید.

در طول قالب گیری چرخشی، سرعت چرخش قالب زیاد نیست و شکل گیری محصول کاملاً به جریان طبیعی رزین بستگی دارد، بنابراین محصول تقریباً هیچ تنش داخلی ندارد و مستعد نقص هایی مانند تغییر شکل و فرورفتگی نیست.

قالب گیری چرخشی را می توان بر اساس شکل رزین مورد استفاده به سه دسته تقسیم کرد.

1. قالب گیری چرخشی پودر خشک، که نمونه آن رزین های پلی اتیلن است. این نوع قالب گیری چرخشی است که بیشترین استفاده را دارد. از آنجایی که رزین از پودر به مذاب تبدیل می شود بدون نیروی خارجی، هوای محبوس شده بین ذرات پودر حباب هایی را در مذاب تشکیل می دهد که سپس رشد کرده و از مذاب جدا می شوند. حذف کامل این حباب ها مستقیماً بر خواص فیزیکی و مکانیکی محصول نهایی تأثیر می گذارد.

2. قالب گیری چرخشی رزین خمیر PVC، که معمولاً در صنعت به عنوان قالب گیری لجن شناخته می شود، در درجه اول محصولات PVC نرم و توخالی تولید می کند.

3. قالب گیری چرخشی پلیمریزاسیون مونومر: مونومر رزین وارد حفره قالب می شود، جایی که تحت شرایط دمایی مناسب و با کمک مواد افزودنی پلیمریزه می شود و به آن اجازه می دهد جریان یابد و شکل بگیرد. این فرآیند در حال حاضر نسبتاً استفاده نشده است. فرآیند قالب گیری چرخشی طیف وسیعی از کاربردها را دارد و می تواند برای شکل دادن به محصولات توخالی بدون درز به کوچکی توپ پینگ پنگ، به بزرگی قایق های تفریحی یا قایق های تهاجمی یا مخازن ذخیره سازی مواد شیمیایی با حجم صدها متر مکعب استفاده شود. ضخامت دیواره محصول را می توان از کمتر از 2 میلی متر تا چند سانتی متر بدون تغییر قالب تنظیم کرد. محصولات ساختاری پیچیده را می توان در یک مرحله واحد تولید کرد. درج ها یا سایر اجزا را می توان با توجه به الزامات طراحی به محصول اضافه کرد.

قالب های قالب گیری چرخشی ساخت آسانی دارند و ارزان هستند، که معمولاً فقط 1/4 تا 1/3 هزینه سایر قالب های با اندازه مشابه را دارند. قالب های قالب گیری چرخشی به ویژه برای محصولات در مقیاس بزرگ مناسب هستند و امکان ضخیم شدن لبه را برای اطمینان از استحکام لبه برای محصولات با قطر بزرگ فراهم می کنند. علاوه بر این، قطعات قالب گیری چرخشی بدون فلاش هستند و ضایعات مواد را به حداقل می رسانند. با این حال، معایب قالب گیری چرخشی عبارتند از: چرخه تولید نسبتاً طولانی، نیاز به آسیاب اولیه مواد، کار دستی گسترده و شدت کار زیاد.

با استفاده از قالب گیری چرخشی پودر پلی اتیلن به عنوان مثال، کل فرآیند را می توان به چهار مرحله تقسیم کرد.

1. تغذیه: فضای داخلی قالب تمیز می شود، مواد اندازه گیری می شوند و قالب بسته می شود و برای قالب گیری چرخشی بعدی آماده می شود.

2. قالب گیری: قالب و سیستم چرخشی وارد یک ایستگاه ترموفرمینگ تعیین شده می شوند و چرخش عمودی فعال می شود و باعث می شود قالب در سه بعد بچرخد. سپس قالب از بیرون گرم می شود (با استفاده از گردش هوای گرم، گرمایش الکتریکی یا گرمایش شعله باز) تا دمای فرآیند تنظیم شده (260-320 درجه سانتیگراد). این دما برای مدت زمان مشخصی حفظ می شود تا از چسبندگی کامل مذاب به دیواره های حفره قالب، دستیابی به ضخامت یکنواخت و از بین بردن حباب های هوا اطمینان حاصل شود. 3. فرآیند خنک سازی: حفظ حالت چرخشی سه بعدی قالب، انتقال به ایستگاه خنک کننده و خنک کردن قالب و قطعه با استفاده از هوای سرد، اسپری یا روش های دیگر برای دستیابی به انجماد کامل و نهایی.
4. فرآیند قالب گیری: چرخش قالب را متوقف کنید، به ایستگاه بارگیری/تخلیه منتقل کنید، قالب را باز کنید و قطعه را بردارید. فضای داخلی قالب را تمیز کنید و برای چرخه تولید بعدی آماده شوید.

برای محصولات رنگدانه ای که در قطعات قالب گیری چرخشی استفاده می شوند، باید به خواصی مانند مقاومت در برابر حرارت، پراکندگی، مقاومت در برابر نور، مقاومت در برابر آب و هوا و ایمنی توجه ویژه ای شود.

1. مقاومت در برابر حرارت: قالب گیری چرخشی یک فرآیند قالب گیری غیر اجباری است. به خواص جریان مذاب عالی نیاز دارد.
هدایت حرارتی یک روش انتقال طبیعی و یک جهته برای رزین است، بدون اصطکاک یا گرمایش برشی. حباب های موجود در مذاب به زمان کافی برای جمع شدن و شکستن طبیعی نیاز دارند. بنابراین، دمای فرآیند بسیار بالاتر از سایر فرآیندهای قالب گیری برای رزین های مشابه است. به طور مشابه، زمان کار در این دماهای بالا نیز بسیار بیشتر از سایر فرآیندها است. اگر از نیتروژن برای محافظت از حفره قالب در طول قالب گیری چرخشی استفاده نشود، اکسیداسیون در دماهای بالا نیز باید در نظر گرفته شود. بنابراین، رنگدانه های انتخاب شده باید مقاومت حرارتی عالی داشته باشند. در غیر این صورت، کیفیت محصول را نمی توان تضمین کرد.
2. پراکندگی: همانطور که از فرآیند قالب گیری چرخشی می توان مشاهده کرد، اگر سیستم رزین از قبل مخلوط نشده باشد، بلکه به سادگی پودر خشک شده باشد (که در حال حاضر توسط بسیاری از تولیدکنندگان اتخاذ شده است)، ذرات پودر رنگدانه در کل فرآیند به طور موثر پراکنده نمی شوند. ذرات پودر درشت و دشوار پراکنده می توانند باعث نقص هایی مانند لکه های رنگی شوند که بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد.
3. مقاومت در برابر نور و آب و هوا: محصولات قالب گیری چرخشی به طور گسترده در فضای باز استفاده می شوند، به ویژه برای قایق های تفریحی، اسکله ها و اسباب بازی های بزرگ، که به رنگ های پر جنب و جوش نیاز دارند. بنابراین، رنگدانه های مورد استفاده در این محصولات باید مقاومت عالی در برابر نور و آب و هوا داشته باشند.
4. ایمنی: تعداد زیادی از محصولات مصرفی و اسباب بازی ها، به ویژه اسباب بازی های کودکان، مستقیماً با بدن انسان در تماس هستند. بنابراین، ایمنی محصولات رنگدانه ای بسیار مهم است.