قالب گیری دورانی Rotational Molding چیست؟

قالب گیری دورانی Rotational molding یا قالب گیری چرخشی به اسامی rotomolding, rotocasting و spin casting نیز نامیده می شود.

این ویدیو شماتیک از قالب‌گیری دورانی را ببینید:

مراحل قالب‌گیری دورانی
فرایند با قالب بسته ای که از مقدار معینی پودر یا مایع پلاستیک گرما نرم پر شده است، آغاز می شود. قالب ها یا پیش گرم شده اند و یا در یک کوره قرار داده می شوند و همزمان حول دو محور متعامد می چرخند.

در بعضی گونه ها قالب حول یک محور می چرخد و حول محور دیگر کج می شود یا نوسان می کند. در هر صورت ماده ی مذاب، به صورت لایه ای یکنواخت روی تمام سطوح قالب پخش می شود.

در مرحله ی بعدی قالب به منطقه ی سرد شدن منتقل می شود که در آن حین حرکت، از آب یا هوا برای کاهش تدریجی دما استفاده می شود.

پس از انجماد ماده، قالب باز شده و قطعه ی تو خالی از آن خارج می شود.

قالب های گردان سبک وزن را معمولا از آلومینیوم ریختنی می سازند. ولی برای قطعات بزرگتر، استفاده از ورق فلزی متداول است. برای ایجاد جزئیات ظریف، از نیکل به صورت آبکاری شده یا رسوب از بخار فلز استفاده می شود.

کاربردهای قالب‌گیری دورانی
گرچه بیش از ۵۰ سال از عمر قالب گیری چرخشی می گذرد، ولی تاکنون فقط مورد توجه بازارهای نسبتا محدودی قرار گرفته است.

مخازن آب و مواد شیمیایی، جعبه ابزار و محفظه های زباله از عمده ترین محصولات این روش هستند. پیشرفت‌های تکنولوژیکی اخیر با بهبود قابلیت های این روش در شرایط مواد، نرخ تولید و کیفیت محصول، دریچه هایی نو در ایجاد محصولات جدید گشوده است.

هیچ کدام از سایر روش ها در تولید محصولات بزرگ، ضخیم، تو خالی و دهانه دار با روش قالب گیری چرخشی برابری نمی کنند.

انعطاف پذیری این روش، یک مزیت عمده در ساخت محصولاتی با شکل و اندازه های متنوع است. همچنین این روش برای تولید با تیراژ پایین مناسب است.

قالب گیری چرخشی، برخی از قابلیت های مشابه قالب‌گیری دمشی و شکل دهی گرمایی ورقه دوقلو را دارد، ضمن آنکه قادر است محصولات توخالی، دوجداره و با اشکال کشیده شده را تولید نماید.

نسبت به روش های قالب گیری دمشی و شکل دهی گرمایی دو قلو، با استفاده از روش قالب گیری چرخشی میتوان توزیع یکنواخت تری در ضخامت دیواره ها ایجاد کرد و محصولات بزرگتری را تولید کرد. علاوه بر این، شکل های پیچیده تری با استفاده از این روش قابلیت تولید دارند.

در مقایسه با قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری چرخشی مزایای عمده ای در تولید محصولات خیلی بزرگ، پیچیده و توخالی و با هزینه کمتر برای قالب دارد.

از دیدگاه اقتصادی قالب‌گیری چرخشی به نحو ایده ال برای تولید با تیراژ پایین و قطعات خیلی بزرگ و پیچیده، مناسب است.

همچنان که پیشرفت و ترقی در تکنولوژی مواد ادامه می یابد، رشد قابلیت های عملکردی قالب‌گیری چرخشی نیز تداوم می یابد.بکارگیری این روش در بازارهای جدید، در حال توسعه است که در مجموع منجر به رشد قابل توجه کاربرد این روش می‌شود.

مزایا
• می توان یک قطعه توخالی یک پارچه، بدون درز جوش یا اتصال ساخت.
• قطعه نهایی لزوما بدون تنش خواهد بود.( خبری از تنش های پسماند در این فرآیند نیست.)
• قالب ها نسبتا ارزان قیمت هستند.
• زمان ساخت قالب نسبتا کوتاه است.
• هیچ گونه اتلاف مواد وجود نخواهد داشت.چرا که تمام ماده در ساخت قطعه استفاده می شود.
• امکان ساخت قطعات چند لایه وجود دارد.
• انواع گوناگونی از قطعات می توانند به‌طور همزمان روی یک دستگاه قالب گیری شوند. (چند قالب مختلف روی یک دستگاه گردان)
• قرار دادن اینسرت ها نسبتا آسان است.
• می‌توان محصولات متنوع در پیچیدگی شکلی و ابعادی تولید کرد.
• ضخامت دیواره ها در تمام قسمت‌ها یکسان است.

معایب 
• زمان تولید طولانی است.
• انتخاب مواد محدود است.
• هزینه مواد نسبتا بالا است. چون بیشتر مواد مورد استفاده به شکل گرانول تهیه می شوند و قبل از استفاده در فرآیند، باید به صورت پودر آسیاب گردند.پودر کردن این گرانول های پلاستیکی در محدوده خاصی از اندازه ذرات، بر هزینه ی مواد می افزاید.
• در این روش ریب ها و برآمدگی ها به سهولت قالب‌گیری نمی شوند. ماده تمایل دارد پل بزند، در نتیجه ریب ها نمی توانند به طور کامل پر شوند.
 

منبع: پلاستوایران