หลักการและประเภทของการขึ้นรูปด้วยการหมุนคืออะไร

หลักการและประเภทของการขึ้นรูปด้วยการหมุนคืออะไร

หลักการและประเภทของการขึ้นรูปด้วยการหมุนคืออะไร? การขึ้นรูปด้วยการหมุนเป็นกระบวนการขึ้นรูปเทอร์โมพลาสติกแบบกลวง หลักการมีดังนี้: เติมเรซินลงในแม่พิมพ์ จากนั้นปิดแม่พิมพ์ แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนและหมุนอย่างต่อเนื่องตามสองแกนที่ตั้งฉากกัน ทำให้แม่พิมพ์หมุน/กลิ้งในสามมิติ เรซินภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเองจะเติมช่องแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอและค่อยๆ หลอมละลายจนกว่าจะหลอมละลายอย่างสมบูรณ์และยึดติดกับผนังด้านในของช่องแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอ จากนั้นจึงหยุดการให้ความร้อนและเริ่มกระบวนการทำความเย็น เมื่อผลิตภัณฑ์เย็นลงและแข็งตัว จะถูกถอดออกจากแม่พิมพ์เพื่อให้ได้ชิ้นส่วนกลวงที่ไร้รอยต่อตามต้องการ

ในระหว่างการขึ้นรูปด้วยการหมุน ความเร็วในการหมุนของแม่พิมพ์ไม่สูง และการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับการไหลตามธรรมชาติของเรซินทั้งหมด ดังนั้นผลิตภัณฑ์จึงแทบไม่มีความเครียดภายในและไม่เกิดข้อบกพร่อง เช่น การเสียรูปและรอยบุบ

การขึ้นรูปด้วยการหมุนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามรูปแบบเรซินที่ใช้

1. การขึ้นรูปด้วยการหมุนแบบผงแห้ง โดยมีเรซินโพลีเอทิลีนเป็นตัวอย่าง นี่คือประเภทของการขึ้นรูปด้วยการหมุนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เนื่องจากเรซินเปลี่ยนจากผงเป็นของเหลวหลอมเหลวโดยไม่มีแรงภายนอก อากาศที่ติดอยู่ระหว่างอนุภาคผงจะก่อตัวเป็นฟองในของเหลวหลอมเหลว ซึ่งจะเติบโตและหลุดออกจากของเหลวหลอมเหลว การกำจัดฟองอากาศเหล่านี้อย่างสมบูรณ์ส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

2. การขึ้นรูปด้วยการหมุนของเรซินวาง PVC ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการขึ้นรูปแบบสลัชในอุตสาหกรรม โดยส่วนใหญ่ผลิตผลิตภัณฑ์ PVC แบบอ่อนและกลวง

3. การขึ้นรูปด้วยการหมุนแบบพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์: โมโนเมอร์เรซินเข้าสู่ช่องแม่พิมพ์ ซึ่งจะเกิดพอลิเมอไรเซชันภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสมและด้วยความช่วยเหลือของสารเติมแต่ง ทำให้สามารถไหลและก่อตัวได้ ปัจจุบันกระบวนการนี้ค่อนข้างไม่ได้ใช้งาน กระบวนการขึ้นรูปด้วยการหมุนมีการใช้งานที่หลากหลาย และสามารถใช้ในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์กลวงที่ไร้รอยต่อที่มีขนาดเล็กเท่าลูกปิงปอง ใหญ่เท่าเรือยอทช์หรือเรือโจมตี หรือถังเก็บสารเคมีที่มีปริมาตรหลายร้อยลูกบาศก์เมตร ความหนาของผนังของผลิตภัณฑ์สามารถปรับได้ตั้งแต่ต่ำกว่า 2 มม. ถึงหลายเซนติเมตรโดยไม่ต้องเปลี่ยนแม่พิมพ์ สามารถผลิตผลิตภัณฑ์โครงสร้างที่ซับซ้อนได้ในขั้นตอนเดียว สามารถเพิ่มเม็ดมีดหรือส่วนประกอบอื่นๆ ลงในผลิตภัณฑ์ได้ตามข้อกำหนดในการออกแบบ

แม่พิมพ์ขึ้นรูปด้วยการหมุนนั้นผลิตได้ง่ายและมีราคาไม่แพง โดยทั่วไปมีค่าใช้จ่ายเพียง 1/4 ถึง 1/3 ของค่าใช้จ่ายของแม่พิมพ์อื่นๆ ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน แม่พิมพ์ขึ้นรูปด้วยการหมุนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ ทำให้สามารถเพิ่มความหนาของขอบเพื่อให้มั่นใจในความแข็งแรงของขอบสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการหมุนยังปราศจากแฟลช ซึ่งช่วยลดการสูญเสียวัสดุ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของการขึ้นรูปด้วยการหมุน ได้แก่: รอบการผลิตที่ค่อนข้างนาน ความจำเป็นในการบดวัสดุก่อน การใช้แรงงานคนจำนวนมาก และความเข้มข้นของแรงงานสูง

การใช้การขึ้นรูปด้วยผงโพลีเอทิลีนเป็นตัวอย่าง กระบวนการทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน

1. การป้อน: ทำความสะอาดภายในแม่พิมพ์ วัดปริมาณวัสดุ และปิดแม่พิมพ์ เตรียมพร้อมสำหรับการขึ้นรูปด้วยการหมุนในภายหลัง

2. การขึ้นรูป: แม่พิมพ์และระบบหมุนเข้าสู่สถานีเทอร์โมฟอร์มมิ่งที่กำหนด และเปิดใช้งานการหมุนในแนวตั้ง ทำให้แม่พิมพ์หมุนในสามมิติ จากนั้นแม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนจากภายนอก (โดยใช้การหมุนเวียนของอากาศร้อน การให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า หรือการให้ความร้อนด้วยเปลวไฟ) ไปยังอุณหภูมิกระบวนการที่ตั้งไว้ (260-320°C) อุณหภูมินี้จะถูกรักษาไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวหลอมเหลวจะยึดติดกับผนังช่องแม่พิมพ์อย่างสมบูรณ์ ทำให้ได้ความหนาสม่ำเสมอ และกำจัดฟองอากาศ 3. กระบวนการทำความเย็น: รักษาสถานะการหมุนสามมิติของแม่พิมพ์ ถ่ายโอนไปยังสถานีทำความเย็นและทำให้แม่พิมพ์และชิ้นส่วนเย็นลงโดยใช้อากาศเย็น สเปรย์ หรือวิธีการอื่นๆ เพื่อให้เกิดการแข็งตัวและการสรุปผลอย่างสมบูรณ์
4. กระบวนการถอดแม่พิมพ์: หยุดการหมุนของแม่พิมพ์ ถ่ายโอนไปยังสถานีบรรจุ/ขนถ่าย เปิดแม่พิมพ์ และนำชิ้นส่วนออก ทำความสะอาดภายในแม่พิมพ์และเตรียมพร้อมสำหรับรอบการผลิตถัดไป

สำหรับผลิตภัณฑ์เม็ดสีที่ใช้ในชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการหมุน ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความทนทานต่อความร้อน การกระจายตัว ความทนทานต่อแสง ความทนทานต่อสภาพอากาศ และความปลอดภัย

1. ความทนทานต่อความร้อน: การขึ้นรูปด้วยการหมุนเป็นกระบวนการขึ้นรูปที่ไม่ใช้แรง มันต้องการคุณสมบัติการไหลของของเหลวหลอมเหลวที่ดีเยี่ยม
การนำความร้อนเป็นวิธีการถ่ายโอนแบบธรรมชาติและทิศทางเดียวสำหรับเรซิน โดยไม่มีแรงเสียดทานหรือความร้อนเฉือน ฟองอากาศในของเหลวหลอมเหลวต้องใช้เวลาเพียงพอในการสะสมและแตกตัวตามธรรมชาติ ดังนั้น อุณหภูมิในการประมวลผลจึงสูงกว่ากระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ สำหรับเรซินที่คล้ายกันมาก ในทำนองเดียวกัน เวลาในการทำงานที่อุณหภูมิสูงเหล่านี้ก็ยาวนานกว่ากระบวนการอื่นๆ มากเช่นกัน หากไม่ได้ใช้ไนโตรเจนเพื่อป้องกันช่องแม่พิมพ์ในระหว่างการขึ้นรูปด้วยการหมุน จะต้องพิจารณาการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงด้วย ดังนั้น เม็ดสีที่เลือกจะต้องมีความทนทานต่อความร้อนได้ดีเยี่ยม มิฉะนั้น คุณภาพของผลิตภัณฑ์จะไม่สามารถรับประกันได้
2. การกระจายตัว: ดังที่เห็นได้จากกระบวนการขึ้นรูปด้วยการหมุน หากระบบเรซินไม่ได้ผสมล่วงหน้า แต่เป็นเพียงผงแห้ง (ปัจจุบันใช้โดยผู้ผลิตหลายราย) อนุภาคผงเม็ดสีจะไม่กระจายตัวอย่างมีประสิทธิภาพตลอดกระบวนการทั้งหมด อนุภาคผงหยาบและกระจายตัวยากอาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น จุดสี ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์
3. ความทนทานต่อแสงและสภาพอากาศ: ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยการหมุนมีการใช้งานอย่างแพร่หลายกลางแจ้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเรือยอทช์ ท่าเรือ และของเล่นขนาดใหญ่ ซึ่งต้องการสีสันที่สดใส ดังนั้น เม็ดสีที่ใช้ในผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะต้องมีความทนทานต่อแสงและสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม
4. ความปลอดภัย: ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคและของเล่นจำนวนมาก โดยเฉพาะของเล่นเด็ก สัมผัสกับร่างกายมนุษย์โดยตรง ดังนั้น ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์เม็ดสีจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง