Rotationsformen(BrEFormteil) handelt es sich um eine beheizte Hohlform, die mit einer Charge oder einem Schussgewicht Material gefüllt wird.Es wird dann langsam gedreht (normalerweise um zwei senkrechte Achsen), wodurch das erweichte Material dispergiert und an den Wänden der Form haftet.Um eine gleichmäßige Dicke im gesamten Teil beizubehalten, dreht sich die Form während der Aufheizphase ständig weiter und um ein Durchhängen oder Verformen auch während der Abkühlphase zu vermeiden.Das Verfahren wurde in den 1940er Jahren auf Kunststoffe angewendet, aber in den Anfangsjahren wenig genutzt, da es sich um ein langsames Verfahren handelte, das auf eine kleine Anzahl von Kunststoffen beschränkt war.In den letzten zwei Jahrzehnten haben Verbesserungen in der Prozesssteuerung und Entwicklungen mit Kunststoffpulvern zu einer deutlichen Zunahme der Verwendung geführt.
Rotocasting (auch bekannt als Rotacasting) verwendet im Vergleich dazu selbsthärtende Harze in einer unbeheizten Form, hat aber mit dem Rotationsformen gemeinsame langsame Rotationsgeschwindigkeiten.Spincasting sollte auch nicht mit der Verwendung von selbsthärtenden Harzen oder Weißmetall in einer Hochgeschwindigkeits-Schleudergussmaschine verwechselt werden.
Geschichte
1855 dokumentierte R. Peters aus Großbritannien die erste Verwendung von zweiachsiger Rotation und Wärme.Dieses Rotationsformverfahren wurde verwendet, um Artilleriegeschosse und andere Hohlgefäße aus Metall herzustellen.Der Hauptzweck des Rotationsformens bestand darin, eine einheitliche Wandstärke und -dichte zu erzielen.1905 verwendete FA Voelke in den Vereinigten Staaten diese Methode zum Aushöhlen von Wachsobjekten.Dies führte 1910 zum Verfahren von GS Baker und GW Perks zur Herstellung von hohlen Schokoladeneiern. Das Rotationsformen entwickelte sich weiter und RJ Powell verwendete dieses Verfahren zum Formen von Gips in den 1920er Jahren.Diese frühen Methoden, bei denen verschiedene Materialien verwendet wurden, leiteten die Fortschritte in der Art und Weise ein, wie das Rotationsformen heute mit Kunststoffen verwendet wird.
Kunststoffe wurden Anfang der 1950er Jahre in das Rotationsformverfahren eingeführt.Eine der ersten Anwendungen war die Herstellung von Puppenköpfen.Die Maschinen bestanden aus einer E Blue Box-Ofen-Maschine, inspiriert von einer General Motors-Hinterachse, angetrieben von einem externen Elektromotor und beheizt von bodenmontierten Gasbrennern.Die Form bestand aus elektrogeformtem Nickel-Kupfer, und der Kunststoff war ein flüssiges PVC-Plastisol.Das Kühlverfahren bestand darin, die Form in kaltes Wasser zu legen.Dieser Prozess des Rotationsformens führte zur Herstellung anderer Plastikspielzeuge.Als die Nachfrage und Popularität dieses Verfahrens zunahm, wurde es zur Herstellung anderer Produkte wie Straßenleitkegel, Schiffsbojen und Armlehnen für Autos verwendet.Diese Popularität führte zur Entwicklung größerer Maschinen.Es wurde auch ein neues Heizsystem entwickelt, das von den ursprünglichen direkten Gasdüsen zum aktuellen indirekten Hochgeschwindigkeitsluftsystem übergeht.In Europa wurde in den 1960er Jahren das Engel-Verfahren entwickelt.Dies ermöglichte die Herstellung großer hohler Behälter aus Polyethylen niedriger Dichte.Die Kühlmethode bestand darin, die Brenner abzuschalten und den Kunststoff aushärten zu lassen, während er noch in der Form schaukelte.[2]
1976 wurde in Chicago die Association of Rotational Moulders (ARM) als weltweiter Handelsverband gegründet.Das Hauptziel dieser Vereinigung ist es, das Bewusstsein für die Technologie und das Verfahren des Rotationsformens zu schärfen.
In den 1980er Jahren wurden neue Kunststoffe wie Polycarbonat, Polyester und Nylon in das Rotationsformen eingeführt.Dies hat zu neuen Anwendungen für dieses Verfahren geführt, wie z. B. zur Herstellung von Kraftstofftanks und industriellen Formteilen.Die Forschung, die seit Ende der 1980er Jahre an der Queen's University Belfast durchgeführt wird, hat zur Entwicklung einer genaueren Überwachung und Steuerung der Kühlprozesse auf der Grundlage ihrer Entwicklung des „Rotolog-Systems“ geführt.
Ausrüstung und Werkzeuge
Rotationsformmaschinen werden in einer Vielzahl von Größen hergestellt.Sie bestehen normalerweise aus Formen, einem Ofen, einer Kühlkammer und Formspindeln.Die Spindeln sind auf einer rotierenden Achse montiert, die für eine gleichmäßige Beschichtung des Kunststoffs in jeder Form sorgt.
Formen (oder Werkzeuge) werden entweder aus geschweißtem Stahlblech hergestellt oder gegossen.Die Fertigungsmethode wird oft von der Größe und Komplexität der Teile bestimmt;Die meisten komplizierten Teile werden wahrscheinlich aus Gusswerkzeugen hergestellt.Formen werden typischerweise aus Edelstahl oder Aluminium hergestellt.Aluminiumformen sind normalerweise viel dicker als eine entsprechende Stahlform, da es sich um ein weicheres Metall handelt.Diese Dicke beeinflusst die Zykluszeiten nicht wesentlich, da die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium um ein Vielfaches höher ist als die von Stahl.Aufgrund der Notwendigkeit, vor dem Gießen ein Modell zu entwickeln, verursachen Gussformen in der Regel zusätzliche Kosten im Zusammenhang mit der Herstellung der Werkzeuge, während vorgefertigte Stahl- oder Aluminiumformen, insbesondere wenn sie für weniger komplexe Teile verwendet werden, weniger teuer sind.Einige Formen enthalten jedoch sowohl Aluminium als auch Stahl.Dies ermöglicht variable Dicken in den Wänden des Produkts.Dieses Verfahren ist zwar nicht so präzise wie das Spritzgießen, bietet dem Designer aber mehr Möglichkeiten.Der Aluminiumzusatz zum Stahl sorgt für mehr Wärmekapazität, wodurch der Schmelzfluss länger in einem flüssigen Zustand bleibt.
Postzeit: 04.08.2020