فرایند قالبگیری دورانی

فرایند قالبگیری دورانی

قالب­گیری دورانی یکی از روش ­های شکل­ دهی پلاستیک­ هاست که حدود 2500 شرکت در سراسر جهان از آن استفاده می­ کنند. این قالبگیری در اواخر دهه 1950 میلادی و با قالبگیری پی ­وی­ سی مایع آغاز شد و در ادامه، حجم مصرف پلی­ اتیلن بیشتر شد که تا به امروز پرمصرف­ ترین پلیمر این صنعت است. با وجود سهم نسبتا کم آن در بازار پلاستیک­ ها، رشد آن از میانگین صنایع مشابه بالاتر است. انعطاف ­پذیری در طراحی و حجم محصولات که از مخازن ذخیره ­سازی ساده تا قطعات پیچیده­ با کاربردی­ هایی در صنایع خودروسازی، پزشکی و هوافضا را در بر می­ گیرد، سبب توجه روزافزون به این روش شکل­ دهی شده است؛ به­ طوری که روش فرآیند برای شکل­ دهی  حباب پیپت با کاربری پزشکی دقیقا مشابه با شکل­ دهی قایق­های بزرگ هفت متری است. به­ دلیل این مزایا، اقبال مهندسان و طراحان برای تولید قطعات پیچیده مانند مخازن سوخت و مجراهای مربوط به هواپیما روز به روز بیشتر شده است. همچنین توجه روزافزون به این فرآیند شکل­ دهی، نظر تامین­ کنندگان مواد اولیه را نیز جلب کرده که در توسعه هرچه بیشتر این صنعت نقش موثری دارند.

سادگی ظاهری فرآیند قالبگیری دورانی سبب شده که بعضی صرفا به آن نگاهی فنی داشته باشند و از جنبه­ های علمی­ تر آن غافل شوند. با این حال، ساخت قطعات پیچیده ­تر و با خواص بهتر و همچنین کوتاه ­تر کردن زمان چرخه­ ی تولید برای افزایش بهره ­وری نیازمند توجه ویژه و علمی ­تر به این صنعت است. در پشت ظاهر ساده­ ی مراحل فرآیند قالبگیری دورانی، برهم­ کنش­های پیچیده ی انتقال حرارت و توزیع مواد که در حین فرآیند درون قالب اتفاق می­افتد، پنهان شده است. تا همین اواخر، اطلاعات ما در مورد اتفاقات درون قالب بعد از ورود به کوره، ذوب شدن پودر و متعاقبا خنک شدنش به منظور تشکیل قطعه محدود می­شد. اما امروزه، اندازه­ گیری دمای درون قالب حین چرخه، اسکن پیوسته­ ی سطح قالب به منظور خواندن دما و حتی قرار دادن یک دوربین درون قالب به منظور رصد کردن تشکیل قطعه امکان پذیر شده است. قالبگیری دورانی از آن جهت که تمامی مراحل گرمادهی، شکل ­گیری و خنک­ کاری قطعه، درون قالب و بدون استفاده از فشار انجام می­شود_­­، در میان روش­های شکل­ دهی پلاستیک­ها منحصربفرد است.

محصولات تولید شده با روش قالبگیری دورانی بازه­ ی گسترده ­ای دارند که می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کشاورزی (مخازن ذخیره­ سازی، مخازن سمپاش)
• خودروسازی (پنل­های داخلی، مخازن سوخت، سامانه­ های ورودی هوا)
• ساختمان­ سازی و راه­ سازی (مخازن آب، سپتیک تانک، موانع ترافیکی)
• لوازم خانگی (قطعات جاروبرقی، میز و صندلی)
• صنعتی (مخازن مواد شیمیایی، محفظه ­ها، قطعات کنترل آلودگی و خوردگی)
• باغبانی (حفاظ و مخزن سوخت ماشین چمن­ زنی)
• صنایع دریایی (سکوهای شناور، بویه­ ها، مخازن سوخت)

شروع این صنعت در ایران از  1353 بود. در سال 1371 اولین ماشین قالبگیری دورانی با سیستم حرارتی الکتریکی، توسط آقای مهندس محمدعلی گلستانی در ایران ساخته شد. دو سال بعد ایشان اولین ماشین قالبگیری دورانی با سوخت فسیلی را طراحی نمودندو به سبب بیش از 25 سال تلاش در راه توسعه این صنعت در ایران، از ایشان به عنوان پدر صنعت روتومولدینگ ایران یاد می شود.

سال 1377 اولین خط تولید این شرکت راه اندازی و در سال 1385 یک ماشین قالب گیری دورانی بسیار پیشرفته توسط مجتمع پلاستیک طبرستان وارد ایران و در سه سال بعد اولین ماشین قالبگیری چرخشی با سیستم کنترل اتوماتیک و کوره متحرک طراحی و به عنوان اولین اختراع در حوزه ساخت ماشین آلات قالبگیری دورانی در ایران ثبت گردید در سال 1389 نیز پلی اتیلن شبکه ای شده برای اولین بار در ایران در مجتمع پلاستیک طبرستان در خط تولید قرار گرفت و به عنوان نخستین اختراع در حوزه تولید محصولات قالبگیری دورانی در ایران ثبت شد.

در سال 1390 مدیران این مجموعه ، شرکت فراصنعت طبرستان را با هدف ساخت انواع ماشین آلات قالبگیری دورانی ، قالبها و کلیه لوازم جانبی این صنعت احداث نمودند.

مزایا

از مهمترین مزایای این صنعت در حوزه طراحی است. با یک طراحی مناسب می توان قطعه ای را که با استفاده از فرآیند های دیگر باید با تولید و مونتاژ چندین قطعه ساخته شود، به صورت یک تکه و با هزینه بسیار کمتر تولید نمود

محصولات تولید شده با استفاده از این فرآیند به صورت ذاتی دارای خواصی مانند همگن بودن ضخامت دیواره ها و استحکام زیادگوشه ها هستند. ضمناً، جهت افزایش استحکام می توان از شیارهایی در طراحی محصول استفاده نمود. یکی دیگر از محاسن مهم این صنعت امکان اضافه نمودن قطعاتی نظیر رزوه های فلزی، لوله ها و سازه ها و حتی قطعات پلاستیکی با رنگ متفاوت از محصول به قالب پیش از آغاز فرآیند تولید است. این قطعات در پایان فرآیند تولید اجزا اصلی و سازنده محصول را تشکیل خواهند داد

فرایند تولید

فرآیند قالبگیری دورانی یکی از فرآیندهای شکل دهی پلاستیک هاست که در دمای بالا ، فشار پایین و به صورت قالب باز جهت تولید قطعات توخالی، یکپارچه و بدون تنش های پسماند به کار می رود. در این فرایند با حداقل هزینه، اشکال بسیار پیچیده با کمترین میزان ضایعات تولید می شوند. قالب گیری چرخشی در فشار اتمسفر انجام می شود و به جای استفاده از ذوب کردن و تزریق مواد به داخل قالب، مواد در داخل قالب ذوب می شوند. در این فرآیند برای انتقال حرارت مناسب در قالب معمولاً از ماده قالب گیری شونده پودری استفاده می گردد.

عوامل تأثیر گذار در این فرآیند عبارت هستند از : دما، زمان قالب گیری، روش و سرعت سردکردن، سرعت چرخش قالب و نسبت سرعت محورهای چرخش.