Các nguyên tắc và phân loại của phương pháp đúc quay là gì?

Các nguyên tắc và phân loại của đúc quay là gì?

Các nguyên tắc và phân loại của đúc quay là gì? Đúc quay là một quy trình để đúc rỗng các loại nhựa nhiệt dẻo. Nguyên tắc của nó như sau: nhựa được thêm vào khuôn, sau đó được đóng lại. Khuôn được nung nóng và liên tục quay dọc theo hai trục vuông góc, khiến khuôn quay/lăn theo ba chiều. Nhựa, dưới trọng lực của chính nó, lấp đầy đều khoang khuôn và dần dần tan chảy cho đến khi nó tan chảy hoàn toàn và bám đều vào thành bên trong của khoang khuôn. Sau đó, việc nung nóng được dừng lại và quá trình làm mát bắt đầu. Khi sản phẩm nguội và đông đặc, nó được tháo khuôn để có được bộ phận rỗng liền mạch mong muốn.

Trong quá trình đúc quay, tốc độ quay của khuôn không cao và việc tạo hình sản phẩm hoàn toàn phụ thuộc vào dòng chảy tự nhiên của nhựa, do đó sản phẩm hầu như không có ứng suất bên trong và không dễ bị các khuyết tật như biến dạng và vết lõm.

Đúc quay có thể được chia thành ba loại dựa trên dạng nhựa được sử dụng.

1. Đúc quay bột khô, điển hình là nhựa polyethylene. Đây là loại đúc quay được sử dụng rộng rãi nhất. Vì nhựa được chuyển đổi từ dạng bột sang dạng nóng chảy mà không cần lực bên ngoài, không khí bị mắc kẹt giữa các hạt bột tạo thành bọt trong chất nóng chảy, sau đó phát triển và tách ra khỏi chất nóng chảy. Việc loại bỏ hoàn toàn các bọt này ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất vật lý và cơ học của sản phẩm hoàn thiện.

2. Đúc quay nhựa dán PVC, thường được gọi là đúc bùn trong ngành, chủ yếu sản xuất các sản phẩm PVC mềm, rỗng.

3. Đúc quay trùng hợp monome: Monome nhựa đi vào khoang khuôn, nơi nó trùng hợp trong điều kiện nhiệt độ thích hợp và với sự trợ giúp của các chất phụ gia, cho phép nó chảy và tạo hình. Quy trình này hiện đang được sử dụng tương đối ít. Quá trình đúc quay có nhiều ứng dụng và có thể được sử dụng để tạo hình các sản phẩm rỗng liền mạch nhỏ như bóng bàn, lớn như du thuyền hoặc thuyền tấn công, hoặc các bể chứa hóa chất có thể tích hàng trăm mét khối. Độ dày thành của sản phẩm có thể được điều chỉnh từ dưới 2mm đến vài cm mà không cần thay đổi khuôn. Các sản phẩm có cấu trúc phức tạp có thể được sản xuất trong một bước duy nhất. Chèn hoặc các thành phần khác có thể được thêm vào sản phẩm theo yêu cầu thiết kế.

Khuôn đúc quay có cấu tạo đơn giản và không tốn kém, thường chỉ bằng 1/4 đến 1/3 chi phí của các khuôn khác có kích thước tương tự. Khuôn đúc quay đặc biệt phù hợp với các sản phẩm quy mô lớn, cho phép làm dày cạnh để đảm bảo độ bền cạnh cho các sản phẩm có đường kính lớn. Hơn nữa, các bộ phận đúc quay không có gờ, giảm thiểu lãng phí vật liệu. Tuy nhiên, những nhược điểm của đúc quay bao gồm: chu kỳ sản xuất tương đối dài, cần phải mài trước vật liệu, lao động thủ công rộng rãi và cường độ lao động cao.

Lấy ví dụ về đúc quay bột polyethylene, toàn bộ quá trình có thể được chia thành bốn bước.

1. Nạp liệu: Bên trong khuôn được làm sạch, vật liệu được định lượng vào và khuôn được đóng lại, chuẩn bị cho quá trình đúc quay tiếp theo.

2. Tạo hình: Khuôn và hệ thống quay đi vào một trạm tạo hình nhiệt được chỉ định và kích hoạt quay dọc, khiến khuôn quay theo ba chiều. Sau đó, khuôn được nung nóng bên ngoài (bằng cách sử dụng tuần hoàn khí nóng, gia nhiệt điện hoặc gia nhiệt bằng ngọn lửa trần) đến nhiệt độ quy trình đã đặt (260-320°C). Nhiệt độ này được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định để đảm bảo chất nóng chảy bám hoàn toàn vào thành khoang khuôn, đạt được độ dày đồng đều và loại bỏ bọt khí. 3. Quá trình làm mát: Duy trì trạng thái quay ba chiều của khuôn, chuyển đến trạm làm mát và làm mát khuôn và bộ phận bằng khí lạnh, phun hoặc các phương pháp khác để đạt được sự đông đặc hoàn toàn và hoàn thiện.
4. Quá trình tháo khuôn: Dừng quay khuôn, chuyển đến trạm nạp/dỡ, mở khuôn và lấy bộ phận ra. Làm sạch bên trong khuôn và chuẩn bị cho chu kỳ sản xuất tiếp theo.

Đối với các sản phẩm màu được sử dụng trong các bộ phận đúc quay, cần đặc biệt chú ý đến các đặc tính như khả năng chịu nhiệt, khả năng phân tán, khả năng chịu ánh sáng, khả năng chịu thời tiết và độ an toàn.

1. Khả năng chịu nhiệt: Đúc quay là một quy trình tạo hình không ép. Nó đòi hỏi các đặc tính dòng chảy nóng chảy tuyệt vời.
Dẫn nhiệt là một phương pháp truyền nhiệt tự nhiên, một chiều cho nhựa, không có ma sát hoặc gia nhiệt cắt. Bọt trong chất nóng chảy cần đủ thời gian để tích tụ và vỡ một cách tự nhiên. Do đó, nhiệt độ xử lý cao hơn nhiều so với các quy trình tạo hình khác đối với các loại nhựa tương tự. Tương tự, thời gian hoạt động ở nhiệt độ cao này cũng dài hơn nhiều so với các quy trình khác. Nếu không sử dụng nitơ để che chắn khoang khuôn trong quá trình đúc quay, thì cũng phải xem xét quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao. Do đó, các chất màu được chọn phải có khả năng chịu nhiệt tuyệt vời; nếu không, chất lượng sản phẩm không thể được đảm bảo.
2. Khả năng phân tán: Như có thể thấy từ quá trình đúc quay, nếu hệ thống nhựa không được trộn trước, mà chỉ đơn giản là dạng bột khô (hiện đang được nhiều nhà sản xuất áp dụng), các hạt bột màu không được phân tán hiệu quả trong toàn bộ quá trình. Các hạt bột thô và khó phân tán có thể gây ra các khuyết tật như đốm màu, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
3. Khả năng chịu ánh sáng và thời tiết: Các sản phẩm đúc quay được sử dụng rộng rãi ngoài trời, đặc biệt là cho du thuyền, bến tàu và đồ chơi lớn, đòi hỏi màu sắc rực rỡ. Do đó, các chất màu được sử dụng trong các sản phẩm này phải có khả năng chịu ánh sáng và thời tiết tuyệt vời.
4. An toàn: Một số lượng lớn các sản phẩm tiêu dùng và đồ chơi, đặc biệt là đồ chơi trẻ em, tiếp xúc trực tiếp với cơ thể con người. Do đó, sự an toàn của các sản phẩm màu là rất quan trọng.