قالبگیری چرخشی، به نام‌های Rotomolding و Rotocasting شناخته شده است و فرآیندی برای تولید قطعات پلاستیکی تو خالی است. این روش در رقابت با روش های قالبگیری دمشی، گرماشکل دهی و قالب گیری تزریقی قرار دارد. قالبگیری چرخشی مزایای ویژه‌ای از جمله میزان کم تنش‌های پس ماند و قالب‌های نسبتاً ارزان را دارا است.
فرآیند قالب گیری چرخشی
قالبگیری چرخشی به چهار مرحله اصلی تقسیم می‌شود:
قالب پرکردن (charging):
در این مرحله، مقدار مشخصی از پلاستیک به صورت پودر در قالب می‌شود. قالب حول دو محور اصلی با سرعت های نسبتاً کم چرخیده می شود.
سرمایش:
قالب داخلی به دیوار چسبیده و یک لایه را بر سطح قالب ایجاد می‌کند. قالب چرخش در حین مرحله سرمایش نیز ادامه پیدا می‌کند تا پلاستیک شکل مطلوبش را بگیرد و جامد شود.
چرخش قالب:
هرچه پلاستیک به اندازه کافی سخت شود، سرمایش و چرخش شود تا قطعه پلاستیکی را از قالب خارج کنند. در این مرحله، چرخه فرآیند دوباره تکرار می‌شود.
خروجی:
این مرحله شامل خروجی قطعات پلاستیکی از قالب است. برخی از محصولات تجاری که با این روش تولید می‌شوند جزء خانواده پلاستیک‌های گرمانرم هستند.
این روش برای ساخت قطعات بزرگ، ضخیم، توخالی و دهانه دار بسیار مناسب است. محصولات متعددی از این فرآیند به دست می‌آید که مواردی مانند مخازن نگهداری آب و فرآورده‌های شیمیایی، ساخت و ساز جاده‌ها، مواد بسته بندی، خودروسازی، داروسازی، تجهیزات ورزشی، جعبه ابزار، محفظه‌های زباله از اصلی‌ترین محصولات این روش هستند.
کاربرد قالب چرخشی
قالب چرخشی یک تولید محصولات بزرگ، ضخیم، توخالی و دهانه دار است. محصولات متعددی از این پیشرفت حاصل می‌شود که مواردی مانند مخازن نگهداری آب و فرآورده‌های شیمیایی، ساخت و ساز جاده‌ها، مواد بسته بندی، خودروسازی، داروسازی، تجهیزات ورزشی، جعبه ابزار، محفظه ها از اصلی‌ترین محصولات این روش هستند.
برخی از کاربردهای عمومی قالب گیری چرخشی عبارتند از:
مخازن ذخیره سازی تجاری، صنعتی و کشاورزی در اندازه ۵ تا ۲۲۰۰۰ گالن
انواع قطعات صنعتی، به ویژه پوشش‌ها، ذخایر آبرسانی و سطل‌های باغ
تجهیزات زمین بازی و لوازم ورزشی مانند چوب گلف، توپ فوتبال، دستگیره شعبده بازی، کلاه ایمنی، دمبل، پایه توپ گلف، پاروی قایقرانی و… .
مقایسه قالب چرخشی با قالب بادی
قالبگیری چرخشی، بادی دو روش مختلف برای تولید قطعات پلاستیکی هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
• قالب گیری چرخشی
در قالبگیری چرخشی، یک مقدار معین از پلیمر در یک قالب فلزی با دیواره نازک قرار می‌گیرد و در مرحله بعد از قالب بسته می‌شود. سپس با گرم شدن، قالب حول دو محور عمود به هم می‌چرخد. چرخش باعث ته‌نشینی و چسبیدن پودر پلیمری روی دیواره‌های قالب می‌شود. پس از حرارت دادن و پختن، قالب در حالی که هنوز می‌چرخد، سرد می‌شود. قالب‌سازی معمولی به وسیله اسپری کردن هوا و آب انجام می‌شود. پس از آن چرخش و اجزای قالب برداشته می‌شود.
• قالب گیری بادی
در قالبگیری بادی، یک «تیوب» (tube) اکسترود می‌شوند با دمای بالا میان دو قالب‌باز قرار می‌گیرند. این لوله «پاریسون» (parison) نامیده می‌شود. شیرهای هر دو قالب به ترکیب به قدری نزدیک می‌گردند که قالب‌ها تیوب را احاطه کنند. پلاستیک مذاب با کمک هوای فشرده وارد قالب می شود. با بسته‌شدن قالب‌ها، قسمت پایینی پاریسون جوش می‌خورد. فشار هوا در این فرآیند از حدود 0.7 تا 10 بار متغیر است. این فشارهای لوله را به سمت دیواره‌ها قالب هل می‌دهد. سپس ماده‌ی مورد استفاده در قالب تا اتاق خنک و قالب باز می‌شود.
هزینه قالب گیری چرخشی در مقایسه با سایر روش های قالب گیری چگونه است؟
هزینه فرآیند قالب گیری چرخشی در مقایسه با سایر روش های قالب گیری می تواند بسته به عوامل متعددی مانند حجم تولید، پیچیدگی قالب و مواد مورد استفاده متفاوت باشد. با این حال، برخی از مشاهدات کلی وجود دارد که می توان انجام داد:
• مقرون به صرفه بودن:
قالب گیری چرخشی به طور کلی مقرون به صرفه تر از سایر روش های قالب گیری مانند قالب گیری تزریقی است، به ویژه برای تولید با حجم بالا. چرخه سریع قالب گیری چرخشی به این معنی است که می توان قطعات بیشتری را در یک بازه زمانی معین تولید کرد و در نتیجه هزینه هر قطعه را کاهش داد.
• سرمایه گذاری اولیه بالا:
در حالی که قالب گیری چرخشی می تواند در دراز مدت مقرون به صرفه تر باشد، برای ساخت قالب پیچیده نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالایی دارد. این می تواند هزینه اولیه فرآیند را بیشتر از سایر روش ها کند.
• هزینه های مواد:
هزینه مواد مورد استفاده در فرآیند قالب گیری نیز می تواند بر هزینه کلی فرآیند تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، پلی کربنات یکی از پرهزینه ترین مواد مورد استفاده در قالب گیری است. بنابراین، هزینه مواد مورد استفاده در فرآیند قالب گیری چرخشی نیز می تواند بر هزینه کلی فرآیند تأثیر بگذارد.
• تولید حجمی:
قالب گیری چرخشی به ویژه برای تولید با حجم بالا مقرون به صرفه است. برای تولید با حجم کم، هزینه هر قطعه به دلیل هزینه بالا و زمان طولانی برای قالب می تواند بسیار بالا باشد.
در نتیجه، در حالی که قالبگیری چرخشی می‌تواند در کوتاه‌مدت به دلیل سرمایه‌گذاری بالای اولیه گران‌تر باشد، می‌تواند در بلند مدت مقرون به صرفه‌تر باشد. با این حال، انتخاب روش قالبگیری باید الزامات خاص محصول مانند نیاز به استحکام، دوام و انتقال نور را نیز در نظر بگیرد.
مزایای قالب گیری چرخشی
قالب گیری چرخشی یک روش تولید قطعات پلاستیکی تو خالی است که برخی از مزایای خاص خود را دارد نسبت به سایر روش های قالب گیری. برخی از این مزایا عبارتند از:
1. سازگاری با خروجی گرفتن از محصولات در کوتاه مدت: این روش می تواند محصولات را در کوتاه ترین زمان ممکن تولید کند، به خصوص محصولاتی که قالب های چند حفره ای دارند.
2. امکان قالب گیری چند ماده یا مشابه با رنگ های متفاوت در یک مرتبه قالب گیری: این روش به کاربرد چند ماده یا مشابه با رنگ های متفاوت در یک مرتبه قالب گیری امکان می دهد.
3. امکان قالب گیری برخی مواد پلاستیکی یا فلزی به عنوان اجزای جدایی ناپذیر: این روش به کاربرد برخی مواد پلاستیکی یا فلزی به عنوان اجزای جدایی ناپذیر امکان می دهد.
4. کم تنش: قالب گیری چرخشی میزان تنش های کمتری پس از تولید قطعات دارد.
5. قالب های نسبتاً ارزان: قالب های مورد استفاده در قالب گیری چرخشی ارزان هستند.
سخن پایانی
قالب گیری چرخشی یک روش تولید محصولات با استفاده از ماده اولیه پلیمری پودری شکل است. این فرآیند بر اساس چهار مرحله انجام می‌گیرد. مزیت اصلی این روش، کم هزینه بودن و مقرون به صرفه بودن آن است. این روش کم هزینه‌تر از قالب گیری بادی است و برای ساخت محصولات با قالب‌های چند حفره ای بسیار مناسب است.
شرکت مدیران پلیمر شهران با سابقه ای درخشان در تولید انواع کامپاند پلیمری و مستربچ های تخصصی در صنعت پلیمر به عنوان یکی از بهترین تولید کننده های مستربچ کربنات کلسیم در ایران و تنها تولید کننده مستربچ کربنات کلسیم در شمال کشور ، آمادگی همکاری با سازمان ها و شرکت های همکار در این حوزه می باشد.
