Produkty formowane rotacyjnie wykazują czasami pewne wady. Ogólnie rzecz biorąc, jak możemy zaradzić tym defektom?
1. Pęcherzyki lub dziury
(1) Analiza przyczynowa
Podczas procesu formowania rotacyjnego materiał wewnątrz formy stopniowo topi się, płynie i przylega do gorącej wewnętrznej powierzchni formy, gdy forma obraca się podczas ogrzewania. Powietrze wewnątrz formy rozszerza się pod wpływem ogrzewania, powodując wzrost ciśnienia. Powietrze stopniowo wypływa z formy przez otwory wentylacyjne, aż ciśnienie powietrza wewnątrz i na zewnątrz formy osiągnie równowagę i odwrotnie. Jednocześnie we wnęce formy utrzymywane jest określone ciśnienie. Podczas topienia i zagęszczania żywicy gaz uwięziony pomiędzy cząsteczkami proszku jest wypychany w kierunku swobodnej powierzchni stopionego tworzywa sztucznego. Jednakże, ze względu na napięcie powierzchniowe stopu, gaz nie jest wystarczający, aby uciec z powierzchni stopu, łatwo tworząc pęcherzyki, które mogą prowadzić do pęcherzyków na wewnętrznej powierzchni i wtrąceń powietrza na zewnętrznej powierzchni produktu, a w ciężkich przypadkach do dużych dziur. Jeśli stop ma dobrą płynność, szybkość nagrzewania formy jest powolna, a otwory wentylacyjne formy są drożne, gaz zawarty w stopie może płynnie ulatniać się. I odwrotnie, jeśli stop ma słabą płynność, gaz w stopie ma tendencję do pozostawania w pułapce, powodując wady produktu. Gdy forma nie jest szczelnie zamknięta, część gazu z wnęki formy wypłynie z formy przez szczeliny w pozycji zamknięcia formy podczas nagrzewania, powodując powstanie dziur lub pęcherzyków powietrza wewnątrz odpowiedniej części produktu w formie. Podczas procesu chłodzenia formy, jeśli forma nie jest szczelnie zamknięta, wystąpi różnica ciśnień powietrza pomiędzy jej wnętrzem i zewnętrzem, a powietrze przedostanie się do formy przez szczeliny w pozycji zamknięcia formy (powierzchnia podziału), powodując powstanie dziur powietrznych na zewnątrz produktu.
Tworzenie się porów jest również związane z kształtem cząstek proszku. Kiedy cząstki proszku polietylenowego (PE) mają wydłużone ogony lub strukturę-włosopodobną, podczas procesu pakowania mogą tworzyć mostki, zatrzymując więcej powietrza. Szczególnie w rogach formy mostkowanie proszku może prowadzić do powstawania większych porów.
(2) Rozwiązanie
Dostosuj rurkę odpowietrzającą lub długi pasek wykonany z drutu metalowego o podobnej funkcji, aby został zwinięty na odpowiednią odległość wewnątrz formy. Rurka odpowietrzająca jest zazwyczaj wykonana z cienkościennej-metalowej rurki z fluoroplastiku, a jej średnica zależy od rozmiaru produktu i właściwości materiału. (Zazwyczaj w przypadku produktów o cienkich-ściennych ścianach średnicę otworu ustala się na 10–12 mm na metr sześcienny formy.) Długość rury powinna zapewniać, że jej koniec sięga do środka wnęki formy lub do odpowiedniego położenia w zależności od głębokości wnęki produktu. Aby zapobiec przesypywaniu się proszku żywicy z otworu wylotowego podczas obrotu formy, wnętrze rury odpowietrzającej należy wypełnić watą szklaną, wełną stalową, proszkiem grafitowym itp.
Powoli rozgrzewaj formę, zwiększ temperaturę pieca (temperaturę topnienia) lub wydłuż czas nagrzewania, aby mieć pewność, że materiał całkowicie się stopił i uwolniono gaz.
Nałóż powłokę teflonową (politetrafluoroetylen) na wewnętrzną powierzchnię formy, aby zastąpić różne środki antyadhezyjne i utrzymać suchość wewnątrz formy.
Jeśli przyczyną problemu jest wkładka, rozgrzej wkładkę i otaczający ją obszar.
Podczas projektowania produktu i formy należy w pełni uwzględnić następujące środki sprzyjające eliminacji pęcherzyków lub porów: stosowanie materiałów o wyższym wskaźniku szybkości płynięcia (MFR), stosowanie materiałów o mniejszej gęstości, poprawę równomierności grubości ścianek formy, wydłużenie naturalnego czasu chłodzenia, opóźnienie chłodzenia natryskowego (rozpylanie wody) oraz upewnienie się, że żeberka lub wystające części produktu nie są zbyt wąskie ani zbyt wysokie (co odpowiada, aby rowki na formie nie były zbyt wąskie ani zbyt głębokie).
2. Słaba powłoka żywiczna
(1) Analiza przyczynowa
Produkty do formowania rotacyjnego zazwyczaj zawierają liczne metalowe wkładki, które tworzą część produktu w wyniku formowania rotacyjnego, zwiększając lokalną wytrzymałość produktu. Podczas formowania rotacyjnego wkładka działa jak część formy, zwiększając grubość ścianki formy w tym miejscu. Utrudnia to osiągnięcie przez koniec wkładki tej samej temperatury co forma, co prowadzi do słabej powłoki żywicy na wkładce. Szczególnie w przypadku dużych płytek, jeśli konstrukcja wkładki nie jest rozsądna, co skutkuje słabą wydajnością wymiany ciepła i nieosiągnięciem tej samej temperatury co forma, bardziej prawdopodobne jest nierówne pokrycie żywicą lub niespełnienie wymagań projektowych, zmniejszając siłę wiązania pomiędzy wkładką a produktem. Prędkość obrotowa w przypadku formowania rotacyjnego jest zwykle niższa, w przeciwieństwie do odlewania odśrodkowego stosowanego w produkcji odlewanych wyrobów nylonowych. Gdy wkładka znajduje się zbyt wysoko w stosunku do powierzchni produktu, istnieje większe ryzyko złego pokrycia żywicą. Ogólnie rzecz biorąc, grubość ścianki plastikowej wkładki różni się znacznie od grubości ścianki produktu, co jest bezpośrednio związane ze słabą wydajnością wymiany ciepła i nadmierną grubością wkładki podczas formowania rotacyjnego. Gdy wkładka znajduje się zbyt blisko przylegającej powierzchni bocznej produktu, może zablokować przepływ materiału, co skutkuje mniejszą akumulacją materiału w tym miejscu lub niepełnym połączeniem wkładki z powierzchnią boczną. Może to prowadzić do wad takich jak duże dziury w produkcie lub słabe pokrycie płytki. Szczególnie ważne jest, aby pamiętać, że dobre właściwości wymiany ciepła wkładu wynikają nie tylko z samego materiału, z którego jest wykonany, ale także z jego struktury, która powinna być zaprojektowana tak, aby zapewnić dobrą wydajność wymiany ciepła. Na przykład wnęka nie powinna być zbyt duża lub duże wnęki powinny być uszczelnione metalem podczas formowania rotacyjnego. Należy to szczególnie uwzględnić przy projektowaniu dużych wkładek.
(2) Rozwiązanie
Upewnij się, że wkładka ma dobrą strukturę przenoszenia ciepła i spróbuj wyeliminować czynniki szkodliwe dla przenoszenia ciepła przez wkładkę.
Zakładając spełnienie warunków formowania rotacyjnego i wymagań wytrzymałościowych wkładki, należy zminimalizować wysokość i objętość wkładki w stosunku do powierzchni produktu.
Głębokość i szerokość rowków zapobiegających obracaniu się lub-ciągnięciu na wkładce są odpowiednie dla wymagań formowania rotacyjnego.
Podczas formowania rotacyjnego wstępne podgrzewanie płytek w zależności od sytuacji może zapewnić lepsze rezultaty, szczególnie w przypadku dużych płytek.
