Rotacijsko oblikovanje(BrEkalupljenje) uključuje zagrijani šuplji kalup koji je napunjen šaržom ili komadom materijala. Zatim se polako okreće (obično oko dvije okomite osi) uzrokujući da se omekšani materijal rasprši i zalijepi za stijenke kalupa. Kako bi se održala jednaka debljina u cijelom dijelu, kalup se nastavlja okretati cijelo vrijeme tijekom faze zagrijavanja i kako bi se izbjeglo ugibanje ili deformacija također tijekom faze hlađenja. Proces je primijenjen na plastiku 1940-ih, ali se u prvim godinama malo koristio jer je bio spor proces ograničen na mali broj plastike. Tijekom posljednja dva desetljeća, poboljšanja u kontroli procesa i razvoj plastičnih prahova rezultirali su značajnim povećanjem upotrebe.
Rotocasting (također poznat kao rotacasting), za usporedbu, koristi smole koje se same stvrdnjavaju u nezagrijanom kalupu, ali dijeli male brzine rotacije zajedničke s rotacijskim kalupljenjem. Spincasting se ne smije brkati ni s jednim, korištenjem samostvrdnjavajućih smola ili bijelog metala u centrifugalnom stroju za lijevanje velike brzine.
Povijest
Godine 1855. R. Peters iz Britanije dokumentirao je prvu upotrebu dvoosne rotacije i topline. Ovaj proces rotacijskog kalupljenja korišten je za izradu metalnih topničkih granata i drugih šupljih posuda. Glavna svrha korištenja rotacijskog kalupljenja bila je stvoriti dosljednost u debljini i gustoći stijenke. Godine 1905. u Sjedinjenim Američkim Državama FA Voelke koristio je ovu metodu za izdubljivanje predmeta od voska. To je 1910. godine dovelo do procesa izrade šupljih čokoladnih jaja GS Bakera i GW Perksa. Rotacijsko oblikovanje se dalje razvilo i RJ Powell upotrijebio je ovaj postupak za oblikovanje gipsa u Parizu 1920-ih. Ove rane metode koje koriste različite materijale usmjerile su napredak u načinu na koji se rotacijsko kalupljenje danas koristi s plastikom.
Plastika je uvedena u proces rotacijskog kalupljenja ranih 1950-ih. Jedna od prvih primjena bila je proizvodnja glava lutaka. Stroj je napravljen od stroja s pećnicom E Blue, inspiriranog stražnjom osovinom General Motorsa, pokretanog vanjskim električnim motorom i grijanog plinskim plamenicima montiranim na podu. Kalup je napravljen od elektroformiranog nikal-bakra, a plastika je bila tekući PVC plastisol. Metoda hlađenja sastojala se od stavljanja kalupa u hladnu vodu. Ovaj proces rotacijskog oblikovanja doveo je do stvaranja drugih plastičnih igračaka. Kako su potražnja i popularnost ovog procesa rasli, korišten je za izradu drugih proizvoda kao što su cestovni čunjevi, pomorske plutače i nasloni za ruke za automobile. Ova popularnost dovela je do razvoja većih strojeva. Također je stvoren novi sustav grijanja, koji je krenuo od izvornih izravnih plinskih mlaznica do sadašnjeg neizravnog sustava zraka velike brzine. U Europi je tijekom 1960-ih razvijen Engelov proces. To je omogućilo stvaranje velikih šupljih spremnika izrađenih od polietilena niske gustoće. Metoda hlađenja sastojala se od isključivanja plamenika i dopuštanja da se plastika stvrdne dok se još ljuljala u kalupu.[2]
Godine 1976. u Chicagu je osnovano Udruženje rotacijskih kalupara (ARM) kao svjetsko trgovačko udruženje. Glavni cilj ove udruge je povećati svijest o tehnologiji i procesu rotacijskog kalupljenja.
U 1980-ima nova plastika, poput polikarbonata, poliestera i najlona, uvedena je u rotacijsko kalupljenje. To je dovelo do novih upotreba ovog procesa, kao što je stvaranje spremnika za gorivo i industrijskih kalupa. Istraživanja koja se provode od kasnih 1980-ih na Queen's University Belfast dovela su do razvoja preciznijeg nadzora i kontrole procesa hlađenja na temelju njihovog razvoja "Rotolog sustava".
Oprema i alat
Rotacijski strojevi za kalupljenje izrađuju se u širokom rasponu veličina. Obično se sastoje od kalupa, pećnice, rashladne komore i kalupnih vretena. Vretena su postavljena na rotirajuću os, što osigurava ravnomjeran sloj plastike unutar svakog kalupa.
Kalupi (ili alati) su ili izrađeni od zavarenog čeličnog lima ili lijevani. Metoda izrade često je uvjetovana veličinom i složenošću dijela; najsloženiji dijelovi vjerojatno su izrađeni od lijevanog alata. Kalupi se obično proizvode od nehrđajućeg čelika ili aluminija. Aluminijski kalupi obično su puno deblji od ekvivalentnog čeličnog kalupa, jer je to mekši metal. Ova debljina ne utječe značajno na vrijeme ciklusa jer je toplinska vodljivost aluminija mnogo puta veća od toplinske vodljivosti čelika. Zbog potrebe za razvojem modela prije lijevanja, lijevani kalupi obično imaju dodatne troškove povezane s proizvodnjom alata, dok su izrađeni čelični ili aluminijski kalupi, posebno kada se koriste za manje složene dijelove, jeftiniji. Međutim, neki kalupi sadrže i aluminij i čelik. To omogućuje različite debljine stijenki proizvoda. Iako ovaj proces nije tako precizan kao injekcijsko prešanje, dizajneru pruža više mogućnosti. Dodatak aluminija čeliku daje veći toplinski kapacitet, uzrokujući da tok taline ostane u tekućem stanju dulje vrijeme.
Vrijeme objave: 4. kolovoza 2020