Περιστροφική Χύτευση(ΒΡΕγείσο) περιλαμβάνει ένα θερμαινόμενο κοίλο καλούπι το οποίο είναι γεμάτο με φορτίο ή βάρος υλικού. Στη συνέχεια περιστρέφεται αργά (συνήθως γύρω από δύο κάθετους άξονες) με αποτέλεσμα το μαλακωμένο υλικό να διασκορπιστεί και να κολλήσει στα τοιχώματα του καλουπιού. Προκειμένου να διατηρηθεί ομοιόμορφο πάχος σε όλο το τμήμα, το καλούπι συνεχίζει να περιστρέφεται ανά πάσα στιγμή κατά τη φάση θέρμανσης και για να αποφευχθεί η χαλάρωση ή η παραμόρφωση επίσης κατά τη φάση ψύξης. Η διαδικασία εφαρμόστηκε στα πλαστικά στη δεκαετία του 1940, αλλά τα πρώτα χρόνια χρησιμοποιήθηκε ελάχιστα επειδή ήταν μια αργή διαδικασία που περιοριζόταν σε μικρό αριθμό πλαστικών. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, οι βελτιώσεις στον έλεγχο της διαδικασίας και οι εξελίξεις με πλαστικές σκόνες είχαν ως αποτέλεσμα σημαντική αύξηση στη χρήση.
Η περιστροφική χύτευση (γνωστή και ως περιστροφική χύτευση), συγκριτικά, χρησιμοποιεί αυτοσκληρυνόμενες ρητίνες σε μη θερμαινόμενο καλούπι, αλλά μοιράζεται αργές ταχύτητες περιστροφής από κοινού με την περιστροφική χύτευση. Το spincasting δεν πρέπει να συγχέεται με κανένα από τα δύο, με τη χρήση αυτοσκληρυνόμενων ρητινών ή λευκού μετάλλου σε μια φυγοκεντρική μηχανή χύτευσης υψηλής ταχύτητας.
Ιστορία
Το 1855 ο R. Peters της Βρετανίας κατέγραψε την πρώτη χρήση της διαξονικής περιστροφής και της θερμότητας. Αυτή η περιστροφική διαδικασία χύτευσης χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία μεταλλικών βλημάτων πυροβολικού και άλλων κοίλων σκαφών. Ο κύριος σκοπός της χρήσης περιστροφικής χύτευσης ήταν η δημιουργία συνοχής στο πάχος και την πυκνότητα του τοιχώματος. Το 1905 στις Ηνωμένες Πολιτείες FA Voelke χρησιμοποίησε αυτή τη μέθοδο για το κούφωμα των αντικειμένων από κερί. Αυτό οδήγησε στη διαδικασία των GS Baker's και GW Perks να φτιάχνουν κούφια σοκολατένια αυγά το 1910. Η περιστροφική χύτευση αναπτύχθηκε περαιτέρω και ο RJ Powell χρησιμοποίησε αυτή τη διαδικασία για τη χύτευση του γύψου του Παρισιού τη δεκαετία του 1920. Αυτές οι πρώιμες μέθοδοι που χρησιμοποιούν διαφορετικά υλικά κατεύθυναν τις εξελίξεις στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται η περιστροφική χύτευση σήμερα με τα πλαστικά.
Τα πλαστικά εισήχθησαν στη διαδικασία περιστροφικής χύτευσης στις αρχές της δεκαετίας του 1950. Μία από τις πρώτες εφαρμογές ήταν η κατασκευή κεφαλών κούκλας. Το μηχάνημα κατασκευάστηκε από μια μηχανή κουτιού-φούρνου E Blue, εμπνευσμένη από έναν πίσω άξονα της General Motors, που τροφοδοτείται από έναν εξωτερικό ηλεκτροκινητήρα και θερμαίνεται από καυστήρες αερίου που τοποθετούνται στο δάπεδο. Το καλούπι ήταν κατασκευασμένο από ηλεκτροσχηματισμένο νικέλιο-χαλκό και το πλαστικό ήταν μια υγρή πλαστιζόλη PVC. Η μέθοδος ψύξης συνίστατο στην τοποθέτηση του καλουπιού σε κρύο νερό. Αυτή η διαδικασία περιστροφικής χύτευσης οδήγησε στη δημιουργία άλλων πλαστικών παιχνιδιών. Καθώς η ζήτηση και η δημοτικότητα αυτής της διαδικασίας αυξανόταν, χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία άλλων προϊόντων όπως κώνοι δρόμου, θαλάσσιες σημαδούρες και υποβραχιόνια αυτοκινήτων. Αυτή η δημοτικότητα οδήγησε στην ανάπτυξη μεγαλύτερων μηχανημάτων. Δημιουργήθηκε επίσης ένα νέο σύστημα θέρμανσης, μεταβαίνοντας από τους αρχικούς πίδακες απευθείας αερίου στο σημερινό έμμεσο σύστημα αέρα υψηλής ταχύτητας. Στην Ευρώπη κατά τη δεκαετία του 1960 αναπτύχθηκε η διαδικασία Engel. Αυτό επέτρεψε τη δημιουργία μεγάλων κοίλων δοχείων σε πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας. Η μέθοδος ψύξης συνίστατο στο σβήσιμο των καυστήρων και στο να επιτραπεί στο πλαστικό να σκληρύνει ενώ εξακολουθεί να κουνιέται στο καλούπι.[2]
Το 1976, η Association of Rotational Moulders (ARM) ξεκίνησε στο Σικάγο ως μια παγκόσμια εμπορική ένωση. Ο κύριος στόχος αυτής της ένωσης είναι να αυξήσει την ευαισθητοποίηση σχετικά με την τεχνολογία και τη διαδικασία περιστροφικής χύτευσης.
Στη δεκαετία του 1980, νέα πλαστικά, όπως πολυανθρακικό, πολυεστέρας και νάιλον, εισήχθησαν στην περιστροφική χύτευση. Αυτό οδήγησε σε νέες χρήσεις αυτής της διαδικασίας, όπως η δημιουργία δεξαμενών καυσίμων και βιομηχανικών καλουπιών. Η έρευνα που έχει γίνει από τα τέλη της δεκαετίας του 1980 στο Queen's University του Μπέλφαστ οδήγησε στην ανάπτυξη ακριβέστερης παρακολούθησης και ελέγχου των διαδικασιών ψύξης με βάση την ανάπτυξη του «συστήματος Rotolog».
Εξοπλισμός και εργαλεία
Οι μηχανές περιστροφικής χύτευσης κατασκευάζονται σε μεγάλη γκάμα μεγεθών. Συνήθως αποτελούνται από καλούπια, φούρνο, θάλαμο ψύξης και άξονες καλουπιών. Οι άξονες τοποθετούνται σε έναν περιστρεφόμενο άξονα, ο οποίος παρέχει μια ομοιόμορφη επίστρωση του πλαστικού μέσα σε κάθε καλούπι.
Τα καλούπια (ή τα εργαλεία) κατασκευάζονται είτε από συγκολλημένο φύλλο χάλυβα είτε από χυτό. Η μέθοδος κατασκευής συχνά καθοδηγείται από το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του εξαρτήματος. Τα περισσότερα περίπλοκα μέρη είναι πιθανότατα κατασκευασμένα από χυτά εργαλεία. Τα καλούπια κατασκευάζονται συνήθως από ανοξείδωτο χάλυβα ή αλουμίνιο. Τα καλούπια αλουμινίου είναι συνήθως πολύ πιο παχιά από ένα ισοδύναμο καλούπι χάλυβα, καθώς είναι πιο μαλακό μέταλλο. Αυτό το πάχος δεν επηρεάζει σημαντικά τους χρόνους κύκλου, καθώς η θερμική αγωγιμότητα του αλουμινίου είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από τον χάλυβα. Λόγω της ανάγκης ανάπτυξης ενός μοντέλου πριν από τη χύτευση, τα χυτά καλούπια τείνουν να έχουν πρόσθετο κόστος που σχετίζεται με την κατασκευή του εργαλείου, ενώ τα κατασκευασμένα καλούπια από χάλυβα ή αλουμίνιο, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιούνται για λιγότερο πολύπλοκα μέρη, είναι λιγότερο ακριβά. Ωστόσο, ορισμένα καλούπια περιέχουν και αλουμίνιο και χάλυβα. Αυτό επιτρέπει μεταβλητά πάχη στα τοιχώματα του προϊόντος. Αν και αυτή η διαδικασία δεν είναι τόσο ακριβής όσο η χύτευση με έγχυση, παρέχει στον σχεδιαστή περισσότερες επιλογές. Η προσθήκη αλουμινίου στον χάλυβα παρέχει μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα, με αποτέλεσμα η ροή του τήγματος να παραμένει σε ρευστή κατάσταση για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-04-2020