การปั้นแบบหมุน(เบรการปั้น) เกี่ยวข้องกับแม่พิมพ์กลวงที่ให้ความร้อนซึ่งเต็มไปด้วยประจุหรือน้ำหนักช็อตของวัสดุ จากนั้นจึงหมุนอย่างช้าๆ (โดยปกติจะเป็นรอบแกนตั้งฉากสองแกน) ทำให้วัสดุที่นิ่มกระจายตัวและเกาะติดกับผนังของแม่พิมพ์ เพื่อรักษาความหนาสม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นส่วน แม่พิมพ์จะหมุนอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาในระหว่างขั้นตอนการทำความร้อน และเพื่อหลีกเลี่ยงการหย่อนคล้อยหรือการเสียรูปในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็น กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้กับพลาสติกในทศวรรษปี 1940 แต่ในช่วงปีแรก ๆ ไม่ค่อยมีคนใช้ เนื่องจากเป็นกระบวนการที่ช้าซึ่งจำกัดอยู่เพียงจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา การปรับปรุงการควบคุมกระบวนการและการพัฒนาผงพลาสติกส่งผลให้มีการใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างมาก
เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว Rotocasting (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Rotacasting) จะใช้เรซินที่บ่มตัวเองในแม่พิมพ์ที่ไม่ได้รับความร้อน แต่มีความเร็วในการหมุนที่ช้าเหมือนกันกับการขึ้นรูปแบบหมุน ไม่ควรสับสนระหว่าง Spincasting กับทั้งสองอย่าง โดยใช้เรซินที่บ่มตัวเองหรือโลหะสีขาวในเครื่องหล่อแบบแรงเหวี่ยงความเร็วสูง
ประวัติศาสตร์
ในปี ค.ศ. 1855 อาร์. ปีเตอร์สแห่งบริเตนบันทึกการใช้การหมุนสองแกนและความร้อนเป็นครั้งแรก กระบวนการขึ้นรูปแบบหมุนนี้ใช้เพื่อสร้างกระสุนปืนใหญ่โลหะและภาชนะกลวงอื่นๆ วัตถุประสงค์หลักของการใช้การขึ้นรูปแบบหมุนคือเพื่อสร้างความหนาและความหนาแน่นของผนังให้สม่ำเสมอ ในปี 1905 FA Voelke ของสหรัฐอเมริกาได้ใช้วิธีนี้ในการเจาะรูวัตถุขี้ผึ้ง สิ่งนี้นำไปสู่กระบวนการของ GS Baker's และ GW Perks ในการผลิตไข่ช็อกโกแลตกลวงในปี 1910 การปั้นแบบหมุนได้รับการพัฒนาเพิ่มเติม และ RJ Powell ใช้กระบวนการนี้ในการปั้นปูนปลาสเตอร์ของปารีสในปี 1920 วิธีการในยุคแรกๆ เหล่านี้ที่ใช้วัสดุที่แตกต่างกันได้นำไปสู่ความก้าวหน้าในการใช้การขึ้นรูปแบบหมุนกับพลาสติกในปัจจุบัน
พลาสติกถูกนำมาใช้กับกระบวนการขึ้นรูปแบบหมุนในช่วงต้นทศวรรษ 1950 หนึ่งในการใช้งานแรกๆ คือการผลิตหัวตุ๊กตา เครื่องจักรนี้ทำจากเตาอบแบบกล่อง E Blue ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากเพลาหลังของ General Motors ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าภายนอกและให้ความร้อนด้วยหัวเผาแก๊สแบบตั้งพื้น แม่พิมพ์ทำจากนิกเกิล-ทองแดงที่ขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า และพลาสติกนั้นเป็นพลาสติซอลพีวีซีเหลว วิธีการทำความเย็นประกอบด้วยการใส่แม่พิมพ์ลงในน้ำเย็น กระบวนการขึ้นรูปแบบหมุนนี้นำไปสู่การสร้างของเล่นพลาสติกอื่นๆ เนื่องจากความต้องการและความนิยมของกระบวนการนี้เพิ่มมากขึ้น จึงได้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น กรวยจราจร ทุ่นลอยน้ำ และที่วางแขนในรถยนต์ ความนิยมนี้นำไปสู่การพัฒนาเครื่องจักรขนาดใหญ่ขึ้น นอกจากนี้ ยังมีการสร้างระบบทำความร้อนใหม่ โดยเริ่มจากระบบไอพ่นแก๊สโดยตรงแบบเดิมไปจนถึงระบบอากาศความเร็วสูงทางอ้อมในปัจจุบัน ในยุโรปในช่วงทศวรรษ 1960 กระบวนการของเองเจลได้รับการพัฒนา สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างภาชนะกลวงขนาดใหญ่ได้โดยใช้โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ วิธีการทำความเย็นประกอบด้วยการปิดหัวเผาและปล่อยให้พลาสติกแข็งตัวในขณะที่ยังโยกอยู่ในแม่พิมพ์[2]
ในปี 1976 Association of Rotational Moulders (ARM) ก่อตั้งขึ้นในชิคาโกในฐานะสมาคมการค้าทั่วโลก วัตถุประสงค์หลักของสมาคมนี้คือเพื่อเพิ่มความตระหนักรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีและกระบวนการขึ้นรูปแบบหมุน
ในช่วงทศวรรษที่ 1980 พลาสติกชนิดใหม่ๆ เช่น โพลีคาร์บอเนต โพลีเอสเตอร์ และไนลอน ถูกนำมาใช้ในการขึ้นรูปแบบหมุน สิ่งนี้ได้นำไปสู่การใช้งานใหม่ๆ สำหรับกระบวนการนี้ เช่น การสร้างถังเชื้อเพลิงและแม่พิมพ์ทางอุตสาหกรรม การวิจัยที่ดำเนินการตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1980 ที่มหาวิทยาลัย Queen's Belfast ได้นำไปสู่การพัฒนาการตรวจสอบและควบคุมกระบวนการทำความเย็นที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยอาศัยการพัฒนา "ระบบ Rotolog"
อุปกรณ์และเครื่องมือ
เครื่องขึ้นรูปแบบหมุนมีหลายขนาด โดยปกติจะประกอบด้วยแม่พิมพ์ เตาอบ ห้องทำความเย็น และแกนหมุนของแม่พิมพ์ สปินเดิลถูกติดตั้งบนแกนหมุน ซึ่งช่วยให้พลาสติกเคลือบภายในแม่พิมพ์แต่ละชิ้นได้สม่ำเสมอ
แม่พิมพ์ (หรือเครื่องมือ) ผลิตจากเหล็กแผ่นเชื่อมหรือแบบหล่อ วิธีการผลิตมักขับเคลื่อนด้วยขนาดชิ้นส่วนและความซับซ้อน ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนส่วนใหญ่มักทำมาจากเครื่องมือหล่อ แม่พิมพ์มักผลิตจากสแตนเลสหรืออลูมิเนียม แม่พิมพ์อะลูมิเนียมมักจะมีความหนากว่าแม่พิมพ์เหล็กที่เทียบเท่ากันมาก เนื่องจากเป็นโลหะที่นิ่มกว่า ความหนานี้ไม่ส่งผลต่อรอบเวลาอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากค่าการนำความร้อนของอลูมิเนียมมีค่ามากกว่าเหล็กหลายเท่า เนื่องจากจำเป็นต้องพัฒนาแบบจำลองก่อนการหล่อ แม่พิมพ์หล่อจึงมีต้นทุนเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเครื่องมือ ในขณะที่แม่พิมพ์เหล็กหรืออะลูมิเนียมประดิษฐ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้กับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนน้อยกว่าจะมีราคาถูกกว่า อย่างไรก็ตาม แม่พิมพ์บางชนิดมีทั้งอะลูมิเนียมและเหล็กกล้า ซึ่งช่วยให้ผนังของผลิตภัณฑ์มีความหนาได้หลากหลาย แม้ว่ากระบวนการนี้จะไม่แม่นยำเท่ากับการฉีดขึ้นรูป แต่ก็ทำให้นักออกแบบมีทางเลือกมากขึ้น การเติมอะลูมิเนียมลงในเหล็กทำให้เก็บความร้อนได้มากขึ้น ส่งผลให้การไหลของของเหลวคงอยู่ในสถานะของเหลวเป็นระยะเวลานานขึ้น
เวลาโพสต์: Aug-04-2020