Rotatiegietproducten vertonen soms enkele gebreken. Hoe kunnen we deze gebreken in het algemeen aanpakken?
1. Bellen of gaten
(1) Causale analyse
Tijdens het rotatiegietproces smelt het materiaal in de mal geleidelijk, stroomt en hecht zich aan het hete binnenoppervlak van de mal terwijl de mal roteert tijdens het verwarmen. Door de verwarming zet de lucht in de mal uit, waardoor de druk stijgt. De lucht stroomt geleidelijk uit de mal via de ontluchtingsgaten totdat de luchtdruk binnen en buiten de mal een evenwicht bereikt, en omgekeerd. Tegelijkertijd wordt er een bepaalde druk in de vormholte gehandhaafd. Tijdens het smelten en verdichten van de hars wordt het gas dat tussen de poederdeeltjes zit, naar het vrije oppervlak van de kunststofsmelt geduwd. Vanwege de oppervlaktespanning van de smelt is het gas echter niet voldoende om uit het smeltoppervlak te ontsnappen, waardoor er gemakkelijk bellen ontstaan, wat kan leiden tot bellen op het binnenoppervlak en luchtinsluitsels op het buitenoppervlak van het product, en in ernstige gevallen tot grote gaten. Als de smelt een goede vloeibaarheid heeft, de opwarmsnelheid van de matrijs langzaam is en de ventilatiegaten van de matrijs onbelemmerd zijn, kan het gas in de smelt soepel ontsnappen. Omgekeerd, als de smelt een slechte vloeibaarheid heeft, heeft het gas in de smelt de neiging vast te blijven zitten, waardoor defecten in het product ontstaan. Wanneer de matrijs niet goed gesloten is, zal tijdens het verwarmen een deel van het gas in de matrijsholte uit de matrijs stromen via gaten in de sluitpositie van de matrijs, wat resulteert in luchtgaten of luchtbellen in het overeenkomstige deel van het product in de matrijs. Als de mal tijdens het koelproces van de mal niet goed gesloten is, zal er een luchtdrukverschil zijn tussen de binnen- en buitenkant van de mal, en zal lucht de mal binnendringen via gaten in de sluitpositie van de mal (scheidingsoppervlak), waardoor luchtgaten aan de buitenkant van het product ontstaan.
De vorming van poriën houdt ook verband met de vorm van poederdeeltjes. Wanneer polyethyleen (PE)-poederdeeltjes langwerpige staarten of haarachtige structuren hebben-, kunnen ze tijdens het verpakkingsproces bruggen vormen, waardoor er meer lucht wordt vastgehouden. Vooral in de hoeken van de mal kan het overbruggen van poeder leiden tot de vorming van grotere poriën.
(2) Oplossing
Pas de ontluchtingsbuis of een lange strook van metaaldraad met soortgelijke functie aan om op een geschikte afstand in de mal te worden gerold. De ontluchtingsbuis is doorgaans gemaakt van dun-wandige metalen fluorkunststofbuis, en de diameter wordt bepaald door de productgrootte en materiaaleigenschappen. (Over het algemeen wordt voor dun-producten een gatdiameter van 10-12 mm ingesteld per kubieke meter mal.) De lengte van de buis moet ervoor zorgen dat het uiteinde zich uitstrekt tot het midden van de malholte of tot een geschikte positie afhankelijk van de diepte van de productholte. Om te voorkomen dat harspoeder uit de uitlaatpoort stroomt wanneer de mal draait, moet de binnenkant van de ontluchtingsbuis worden gevuld met glaswol, staalwol, grafietpoeder, enz.
Verwarm de mal langzaam, verhoog de oventemperatuur (smelttemperatuur) of verleng de verwarmingstijd om ervoor te zorgen dat het materiaal volledig gesmolten is en het gas wordt afgevoerd.
Breng een teflon (polytetrafluorethyleen) coating aan op het binnenoppervlak van de mal om verschillende losmiddelen te vervangen en de droogte in de mal te behouden.
Als het probleem door de inzet wordt veroorzaakt, verwarm dan de inzet en de omgeving ervan voor.
Tijdens het product- en matrijsontwerpproces moeten de volgende maatregelen die bevorderlijk zijn voor het elimineren van luchtbellen of poriën ten volle worden overwogen: het gebruik van materialen met een hogere smeltstroomsnelheid (MFR), het gebruik van materialen met een lagere dichtheid, het verbeteren van de uniformiteit van de wanddikte van de matrijs, het verlengen van de natuurlijke koeltijd, het vertragen van sproeikoeling (watersproei) en ervoor zorgen dat de ribben of uitstekende delen van het product niet te smal of te hoog zijn (overeenkomend met het feit dat de groeven op de matrijs niet te smal of te diep zijn).
2. Slechte harscoating
(1) Causale analyse
Rotatiegietproducten zijn doorgaans voorzien van talrijke metalen inzetstukken die via rotatiegieten deel uitmaken van het product, waardoor de lokale sterkte van het product wordt vergroot. Tijdens het rotatiegieten fungeert het inzetstuk als onderdeel van de mal, waardoor de wanddikte van de mal op die locatie toeneemt. Dit maakt het moeilijk voor het uiteinde van het inzetstuk om dezelfde temperatuur te bereiken als de mal, wat leidt tot een slechte harscoating op het inzetstuk. Vooral bij grote wisselplaten geldt dat als het structurele ontwerp van de wisselplaat niet redelijk is, wat resulteert in slechte warmteoverdrachtsprestaties en het niet bereiken van dezelfde temperatuur als de mal, de kans groter is dat er een ongelijkmatige harscoating ontstaat of dat niet aan de ontwerpvereisten wordt voldaan, waardoor de hechtsterkte tussen de wisselplaat en het product afneemt. De rotatiesnelheid voor rotatiegieten is meestal lager, in tegenstelling tot centrifugaalgieten dat wordt gebruikt bij de productie van gegoten nylonproducten. Wanneer het inzetstuk te hoog is ten opzichte van het oppervlak van het product, is er een grotere kans op een slechte harscoating. Over het algemeen varieert de kunststofwanddikte op het inzetstuk sterk van de wanddikte van het product, wat rechtstreeks verband houdt met de slechte warmteoverdrachtsprestaties en de buitensporige dikte van het inzetstuk tijdens rotatiegieten. Wanneer de positie van het inzetstuk te dicht bij het aangrenzende zijoppervlak van het product ligt, kan dit de materiaalstroom blokkeren, wat resulteert in minder materiaalophoping op die locatie of onvolledige overbrugging tussen het inzetstuk en het zijoppervlak. Dit kan leiden tot defecten zoals grote gaten in het product of een slechte coating van de wisselplaat. Het is vooral belangrijk op te merken dat de goede warmteoverdrachtsprestaties van het inzetstuk niet alleen te danken zijn aan het materiaal zelf, maar ook aan de structuur ervan, die ontworpen moet worden om goede warmteoverdrachtsprestaties te garanderen. De holte mag bijvoorbeeld niet te groot zijn, of grote holtes moeten tijdens het rotatiegieten worden afgedicht met metaal. Hiermee moet vooral rekening worden gehouden bij het ontwerpen van grote wisselplaten.
(2) Oplossing
Zorg ervoor dat het inzetstuk een goede warmteoverdrachtsstructuur heeft en probeer factoren te elimineren die schadelijk zijn voor de warmteoverdracht van het inzetstuk.
Uitgaande van het voldoen aan de rotatievormomstandigheden en de sterkte-eisen van het inzetstuk, moeten de hoogte en het volume van het inzetstuk ten opzichte van het oppervlak van het product tot een minimum worden beperkt.
De diepte en breedte van de anti-rotatie- of anti-trekgroeven op de wisselplaat zijn geschikt voor rotatiegietvereisten.
Tijdens rotatiegieten kan het voorverwarmen van de inzetstukken afhankelijk van de situatie betere resultaten opleveren, vooral bij grote inzetstukken.
