Rotatiegieten: alles wat u moet weten

Rotatiegieten ook bekend als roto molding is een geavanceerde giettechniek, gebruikt om holle onderdelen te maken zonder druk uit te oefenen. Het is een gietproces waarbij de mallen goedkoop zijn, waardoor het proces zelfs voor kleine hoeveelheden economisch is. Deze technologie biedt ontwerpers grote veelzijdigheid, omdat het in staat is om praktisch elke vorm te genereren en wordt gebruikt in uiteenlopende producten zoals watertanks en kajaks. Hoewel custom roto molding al meer dan een eeuw op de markt is, is het nog steeds populair onder fabrikanten vanwege de efficiëntie en kwaliteit van de productie van producten in veel industrieën.

Wat is rotatiegieten of rotogieten?

Rotatiegieten, roto-gieten, roto-gieten of roto-mal omvat grote machines die producten vormen volgens de mal die nodig is voor chemische containers of plastic glijbanen voor kinderen. Deze methode wordt vaak vergeleken met blaasvormen, maar deze methode heeft als bijkomend voordeel dat het goedkoper en flexibeler is. 

Industrieel roto-gieten

Rotatiegieten is een gietproces waarbij een holle mal met gepoederd plastic, meestal polyethyleen, wordt verhit en in meerdere richtingen wordt gedraaid. Wanneer de mal ronddraait, smelt de hitte het plastic en wordt het gelijkmatig op het binnenoppervlak van de mal aangebracht. Zodra het materiaal goed is gebonden, wordt de mal afgekoeld zodat het plastic kan uitharden en wordt het uiteindelijke onderdeel uitgeworpen. 

Hoewel roto molding langzamer is dan de meeste hogedrukprocessen, waarbij de mallen acht keer per minuut worden gedraaid en de productie tot drie uur duurt, is het proces zeer effectief in het produceren van holle, naadloze producten in één stuk. Polyethyleen is het meest gebruikte materiaal vanwege de lage kosten, hoge hittebestendigheid en hoge sterkte bij afkoeling, maar sommige spuitgietbedrijven Er kunnen ook andere materialen worden gebruikt, zoals siliconen, ABS of acryl, maar dit is voor de meeste toepassingen niet gebruikelijk.

Rotatie- of Roto-gieten: procesoverzicht

Het proces is eenvoudig, maar het kan in werkelijkheid behoorlijk complex zijn. Het begint met het plaatsen van plastic poeder in een holle mal die normaal gesproken is gemaakt van gegoten aluminium of plaatstaal. De mal wordt vervolgens gesloten en om twee assen gedraaid terwijl de mal in een oven wordt verwarmd. Wanneer het plastic poeder wordt verwarmd, verspreidt het zich op de gewenste manier over de binnenkant van de mal. Na het volledig smelten wordt de mal naar een koelruimte getransporteerd waar het afkoelt door het blazen van lucht en een fijne waternevel. Wanneer de gewenste temperatuur is bereikt, wordt de mal geopend en wordt het bevroren deel eruit gehaald. 

Roto-moldingproces

In de basisvorm is rotatiegieten geen moeilijk proces. Omdat er echter geen directe controle is over de druk, zoals bij hogedrukprocessen zoals spuitgieten, het proces is relatief ingewikkeld. Enkele veelvoorkomende parameters die het gietproces kunnen beïnvloeden, zijn de temperatuur van de omgeving, relatieve vochtigheid, type mal, gebruikt materiaal en de kwaliteit van het gebruikte poeder. 

Gerelateerd aan: Snel spuitgieten

Veel voorkomende polymeren bij rotatiegieten

Harsen voor roto-molding

In onderstaande tabel worden de verschillende materialen vermeld die bij rotatiegieten worden gebruikt, hun kenmerken, vormen en belangrijkste overwegingen bij de selectie.

Soorten machines die worden gebruikt voor roto-molding

De standaard rotatiegietmachines bestaan ​​uit een arm of wieg waarin de mal wordt geplaatst, en de ovens en koelers. Het grootste verschil tussen de twee machines ligt in de richting waarin de mal beweegt tijdens het gietproces. Er zijn verschillende soorten rotatiegietmachines: 

Clamshell-machine: Een mal en koeler in één unit waarbij het gietproces en het koelproces in hetzelfde station plaatsvinden. De mal en de hars worden door het voorpaneel gevoerd dat tijdens het verwarmingsproces wordt vergrendeld. Na het gieten wordt de mal gekoeld en naar buiten gezwaaid om te worden uitgeladen, waarna deze wegzwaait van de oven.

Toren/Carrouselmachine: De torenmachine is een ronde structuur met 3-6 armen die rond een centrale as draaien met een mal aan elke arm bevestigd. Deze mallen worden door laad-, verwarmings-, koel- en loszones getransporteerd. Onafhankelijke armen maken het mogelijk om mallen van verschillende groottes en diktes tegelijkertijd te gebruiken, maar de machine is ingewikkelder en vereist meer aandacht in termen van onderhoud.

Shuttlemachine: Shuttlemachines gebruiken onafhankelijke armen om de mallen te verplaatsen van het laadgebied, de verwarmingskamer en het losgebied met een koelgedeelte ertussen. Deze methode bespaart tijd omdat de mallen worden gewisseld tussen koel- en injectieperioden zonder dat er tijd wordt verspild. 

Schommelmachine: Deze machines hebben armen die mallen naar de verwarmings- of koelsecties transporteren. Ze zijn het meest geschikt voor onderdelen die meer tijd nodig hebben om af te koelen en te ontvormen. Swingmachines kunnen tot vier armen hebben voor het geval dat één arm continu moet werken. 

Verticale wielmachine: Net als een reuzenrad met passagiers op stoelen, worden mallen in wiegen geplaatst die ook door de laad-, verwarmings-, koel- en loszones gaan terwijl het wiel draait. Meestal wordt dit type machine gebruikt voor kleine tot middelgrote van de benodigde onderdelen. 

Rock-'n-rollmachine: Deze machines draaien mallen 360 graden en bewegen van links naar rechts om dunne, langwerpige objecten te ontwikkelen, zoals kajaks. Ze hebben twee armen waarbij de ene arm tegelijkertijd roteert en de andere arm van links naar rechts zwaait om de verdeling van het plastic in evenwicht te brengen. 

Open Vlammachine: Dit is een van de oudste soorten machines die gebruik maken van directe vlammen om open-eindproducten te creëren.

Belangrijke overwegingen bij het ontwerpen van onderdelen voor rotatiegieten

Bij het ontwerpen van onderdelen voor rotatiegieten moet u rekening houden met specifieke factoren die bij andere productiemethoden mogelijk niet relevant zijn: 

• Diepgangshoeken: Door bij het ontwerp van het product gebruik te maken van lossingshoeken, kunnen de onderdelen na het verhittings-, rotatie- en afkoelingsproces eenvoudig uit de mallen worden gehaald. 
• Wanddikte De dikte van de wanden van het product in kwestie heeft een directe invloed op het warmteoverdrachtsproces en de tijd die nodig is om af te koelen. Polyethyleen bijvoorbeeld, gebruikt bij rotatiegieten, de ideale dikte ligt meestal tussen 0.125 en 0.25 inch. 
• Grote vlakke oppervlakken: Daarom is het beter om grote vlakke oppervlakken te verdelen met behulp van treden of uitsparingen om vervorming van het materiaal te voorkomen. Parallelle wanden moeten tijdens het hele gietproces even dik zijn om te voorkomen dat de wanden dunner worden. 
• Materiaalstroom bij hoeken: Enkele uitdagingen die worden toegeschreven aan rotatiegieten zijn: Het is moeilijk om scherpe randen te verkrijgen omdat het materiaal zich verzamelt bij hoeken en een ongelijke laag vormt. Dit betekent dat de hoeken zo rond mogelijk moeten zijn met minder hoeken in vergelijking met scherpe hoeken. 
• Esthetiek en fijne details: Ook is te zien dat wanneer kleine functies of ontwerpverbeteringen worden uitgeprobeerd, het eindproduct er veel beter uitziet. Dit is cruciaal voor klanten. 
• Kosten: De initiële kosten voor de aanschaf van de apparatuur en mallen die nodig zijn voor rotatiegieten kunnen echter hoog zijn, maar op de lange termijn zijn ze relatief goedkoper. Rotatiegieten is veel goedkoper dan blaasgieten, met name wat betreft gereedschaps- en onderhoudskosten. Bijvoorbeeld, het produceren van 50-gallon vuilnisbakken door middel van rotatiegieten zou $ 20000 kosten voor gereedschap en $ 1000 per jaar voor onderhoud. Vergeleken met blaasgieten zou hetzelfde product $ 210,000 kosten voor het gereedschap en $ 5000 per jaar voor onderhoud. (Lees meer over China spuitgieten)

Rotatie- versus spuitgieten: belangrijkste verschillen

Zijn rotatiegieten en spuitgieten dezelfde technieken? Nou, het is een beetje ingewikkeld om te bepalen. Dus laten we eens wat van beide processen uitzoeken.

Tabel: Rotatiegieten versus spuitgieten

Blaasvormen versus rotatievormen: een analyse van hun verschillen

Roto-vormen versus blaasvormen

Blaasvormen en rotatievormen liggen relatief dicht bij elkaar, maar er zijn verschillende operationele verschillen. Hieronder worden er enkele genoemd.

• Kostenvergelijking: Er is vastgesteld dat blaasvormen relatief hogere initiële kosten voor gereedschap met zich meebrengt dan rotatiegieten. Blaasvormen is echter economischer nadat een bepaalde hoeveelheid of aantal onderdelen die jaarlijks worden geproduceerd meer dan 3000 eenheden bedraagt. Hoewel de initiële investering van blaasvormen relatief hoog is in vergelijking met spuitgieten, zijn de kosten van een hoge output relatief laag. 
• Snelheidsvergelijking: Blaasvormen is veel sneller dan rotatiegieten als het gaat om cyclustijd. Blaasvormen heeft cyclustijden van minder dan een minuut, wat het veel sneller maakt dan rotatiegieten, dat meer dan 30 minuten per cyclus kan duren. Dit komt omdat blaasvormen sneller is dan spuitgieten en dus zuiniger is voor grootschalige productie. 
• Productievolume vergelijking: Blaasvormen heeft ook veel kortere cyclustijden dan rotatiegieten, en dit resulteert in hogere doorvoersnelheden. Blaasvormmachines kunnen ongeveer zeventig onderdelen per uur produceren, terwijl rotatiegietmachines slechts ongeveer twee onderdelen per uur kunnen produceren. 
• Materiaalvergelijking: In beide processen worden normaal gesproken dezelfde polymeertypen gebruikt. De meest gebruikte materialen bij rotatiegieten zijn lagedichtheidspolyethyleen (LDPE), lineaire lagedichtheidspolyethyleen (LLDPE), hogedichtheidspolyethyleen (HDPE) en vernet polyethyleen (PEX). Daarentegen worden bij blaasgieten materialen zoals polypropyleen (PP), polyethyleentereftalaat (PET), polyvinylchloride (PVC), LDPE en HDPE gebruikt om producten te maken die geschikt zijn voor gebruik in verschillende toepassingen.

Tabel: Blaasvormen versus rotatiegieten

Voordelen van rotatiegieten

Rotatiegieten verschilt aanzienlijk van andere productieprocessen en heeft daarom de volgende voordelen: Hieronder vindt u een overzicht van de belangrijkste voordelen: 

Kosteneffectieve gereedschappen 

Rotatiegieten staat bekend om zijn lage gereedschapskosten vergeleken met andere methoden. In dit geval past dit proces geen hoge druk toe en zijn de mallen daarom relatief goedkoop. Dit aspect ervan maakt het ideaal voor gebruik in productieruns met een laag volume of in gevallen waarin men niet zo zeker is van de vraag op de markt. 

Flexibiliteit in ontwerp 

Het proces is het meest geschikt voor het creëren van complexe vormen. Het is ook heel eenvoudig om functies te creëren zoals verstevigingsribben, gegoten inzetstukken en een verscheidenheid aan oppervlaktetexturen in rotatiegieten. Dergelijke flexibiliteit stelt ontwerpers in staat om unieke ontwerpen te bedenken, die mogelijk niet mogelijk zijn met andere giettechnieken. 

Consistente wanddikte 

Een ander voordeel van rotatiegieten is het feit dat het onderdelen met gelijke dikte aan alle kanten kan creëren. Het maakt het ook mogelijk dat de hoeken en randen van het product goed worden ondersteund en verhoogt zo de sterkte en duurzaamheid van het eindproduct. In tegenstelling tot blaasgieten, waarbij hoeken van relatief zwak materiaal kunnen worden gemaakt, heeft rotatiegieten dit probleem niet, omdat het materiaal gelijkmatig wordt verdeeld. 

Lage apparatuurkosten 

Over het algemeen zijn rotatiegietmachines relatief goedkoop vergeleken met andere giettechnieken. Dit maakt het een ideale oplossing voor veel fabrikanten, omdat het hen helpt om te zoeken naar goedkope manieren om hun producten te produceren. De vereiste investering is relatief klein en dit betekent dat de totale kosten voor het produceren van de goederen relatief laag zijn. 

Flexibiliteit in grootte en productie. 

Rotatiegieten maakt een breed scala aan producten mogelijk qua grootte, van losse onderdelen tot grote structuren. Ook is het mogelijk om meer dan één product tegelijk te produceren, waardoor het proces effectiever en goedkoper wordt. 

Moet u rotatiegieten kiezen voor uw project?

De keuze voor rotatiegieten hangt daarom af van de productievereisten. Deze methode is geschikt voor organisaties met minder dan 3,000 onderdelen per jaar voor hun projecten. Afgezien van dit volume, verminderen de kosten van gereedschapsonderhoud en vervangingen de economie van het proces. Blaasgieten is mogelijk geschikter voor productie in grote volumes en kan daarom kosteneffectiever zijn voor grootschalige productie.

Toepassingen van rotatiegieten

De veelzijdige spuitgiettechnologie kan worden gebruikt om een ​​breed scala aan producten in verschillende sectoren te produceren: de flexibiliteit van de technologie maakt het mogelijk om een ​​breed scala aan rotatiegietproducten te produceren 

in verschillende industrieën: 

• Opslagtanks: Geschikt voor de productie van grote tanks voor water en chemicaliën, met een inhoud tot wel 50,000 liter. 
• Materiaalbehandeling: Hieronder vallen onder meer bakken, dozen, pallets en geïsoleerde koelboxen die worden gebruikt bij het transport en de opslag van de producten. 
• Milieuproducten: Dit zijn enkele van de zaken, zoals afvalbakken, verkeerskegels, paaltjes en verkeersborden, die essentieel zijn voor het beheer van de stedelijke omgeving. 
• Maritieme producten: Gespecialiseerd in de productie van drijvers, boeien en pontons voor waterdoeleinden. 
• Auto-onderdelen: produceert sterke producten zoals spatborden voor vrachtwagens, brandstoftanks en gereedschapskisten. 
• Recreatieve uitrusting: Enkele van de producten zijn kajaks, kano's en boten, omdat deze een goed beeld geven van de sterkte en elasticiteit van het materiaal. 
• Buitenproducten: Biedt tuinplantenbakken, regentonnen en tuinmeubilair aan waarmee u de buitenruimte nuttiger en aantrekkelijker kunt maken met mooi meubilair. 
• Speeltoestellen: Beschermt het speelgoed en de speelstructuur, zodat kinderen er veilig mee kunnen spelen en de structuur lang meegaat. 

Innovatieve toepassingen

Niettemin is er voldoende bewijs dat rotatiegieten nog steeds nieuwe ontwerpgebieden verkent, naast de traditionele. Er is tegenwoordig een groeiende vraag naar een stijlvolle, luxe decoratieve touch die bestaat uit interieur- en exterieurkunstwerken, verlichting en decoratieve accessoires van superieure kwaliteit.

Samenvatting 

Boda, een Een in China gevestigd gietbedrijf geeft een brede beschrijving van het proces van rotatiegieten in een samenvatting van de ontwikkeling ervan. Het lijdt geen twijfel dat de rotomolding-industrie de afgelopen decennia enorm is geëvolueerd en ontwikkeld. Een proces dat ooit als mysterieus werd beschouwd, heeft zich ontwikkeld tot een zeer complex proces, dat een niveau van productkwaliteit kan leveren dat andere gietprocessen niet kunnen bieden.

Hoe u snel solide, complexe kunststof onderdelen kunt produceren met Boda

Rotatiegieten moet worden gebruikt wanneer een bedrijf sterke en gecompliceerde kunststof onderdelen in een snel tempo wil produceren, omdat het effectief is bij het verwerken van complexe vormen en het produceren van hoogwaardige en gladde producten. Terwijl we bij Boda onderdelenprijzen aanbieden voor rotatiegegoten producten, geven we ook DFM-suggesties die uw project tot een succes zouden maken. Als uw gewaardeerde partner in aangepaste kunststof en mechanische onderdelen, streeft Boda ernaar u te helpen vanaf het stadium van prototyping tot de productie van afgewerkte producten. Bel ons nu voor uw ontwerpinzending en leer meer over onze complete oplossingen voor rotatiegieten.