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Cos'è lo stampaggio rotazionale

Stampaggio rotazionale(BrEmodanatura) comporta uno stampo cavo riscaldato che viene riempito con una carica o un peso di materiale.Viene quindi ruotato lentamente (di solito attorno a due assi perpendicolari) facendo sì che il materiale ammorbidito si disperda e si attacchi alle pareti dello stampo.Per mantenere uno spessore uniforme su tutto il pezzo, lo stampo continua a ruotare in ogni momento durante la fase di riscaldamento e per evitare cedimenti o deformazioni anche durante la fase di raffreddamento.Il processo è stato applicato alla plastica negli anni '40 ma nei primi anni è stato poco utilizzato perché era un processo lento limitato a un piccolo numero di materie plastiche.Negli ultimi due decenni, i miglioramenti nel controllo del processo e gli sviluppi con le polveri di plastica hanno portato a un aumento significativo dell'utilizzo.

Il rotocasting (noto anche come rotacasting), in confronto, utilizza resine autoindurenti in uno stampo non riscaldato, ma condivide basse velocità di rotazione in comune con lo stampaggio rotazionale.La colata centrifuga non deve essere confusa con l'utilizzo di resine autopolimerizzanti o metallo bianco in una macchina di colata centrifuga ad alta velocità.  

Storia

Nel 1855 R. Peters d'Inghilterra documentò il primo utilizzo della rotazione biassiale e del calore.Questo processo di stampaggio rotazionale è stato utilizzato per creare proiettili di artiglieria in metallo e altri vasi cavi.Lo scopo principale dell'utilizzo dello stampaggio rotazionale era quello di creare coerenza nello spessore e nella densità delle pareti.Nel 1905 negli Stati Uniti FA Voelke utilizzò questo metodo per scavare oggetti in cera.Ciò ha portato al processo di GS Baker e GW Perks per la produzione di uova di cioccolato vuote nel 1910. Lo stampaggio rotazionale si è sviluppato ulteriormente e RJ Powell ha utilizzato questo processo per lo stampaggio dell'intonaco di Parigi negli anni '20.Questi primi metodi che utilizzano materiali diversi hanno diretto i progressi nel modo in cui lo stampaggio rotazionale viene utilizzato oggi con la plastica.

La plastica è stata introdotta nel processo di stampaggio rotazionale all'inizio degli anni '50.Una delle prime applicazioni è stata la produzione di teste di bambole.Il macchinario era costituito da una macchina box-forno E Blue, ispirata ad un assale posteriore della General Motors, azionata da un motore elettrico esterno e riscaldata da bruciatori a gas a pavimento.Lo stampo era realizzato in nichel-rame elettroformato e la plastica era un plastisol in PVC liquido.Il metodo di raffreddamento consisteva nel mettere lo stampo in acqua fredda.Questo processo di stampaggio rotazionale ha portato alla creazione di altri giocattoli in plastica.Con l'aumento della domanda e della popolarità di questo processo, è stato utilizzato per creare altri prodotti come coni stradali, boe marine e braccioli per auto.Questa popolarità ha portato allo sviluppo di macchinari più grandi.È stato inoltre realizzato un nuovo sistema di riscaldamento, che va dagli originali getti di gas diretti all'attuale sistema ad aria indiretta ad alta velocità.In Europa negli anni '60 si sviluppò il processo Engel.Ciò ha permesso di realizzare grandi contenitori cavi in ​​polietilene a bassa densità.Il metodo di raffreddamento consisteva nello spegnere i bruciatori e lasciare che la plastica si indurisse mentre continuava a oscillare nello stampo.[2]

Nel 1976, l'Association of Rotational Moulders (ARM) è stata fondata a Chicago come associazione di categoria mondiale.L'obiettivo principale di questa associazione è aumentare la consapevolezza della tecnologia e del processo di stampaggio rotazionale.

Negli anni '80 furono introdotte nuove materie plastiche, come policarbonato, poliestere e nylon, nello stampaggio rotazionale.Ciò ha portato a nuovi usi per questo processo, come la creazione di serbatoi di carburante e modanature industriali.La ricerca svolta dalla fine degli anni '80 presso la Queen's University di Belfast ha portato allo sviluppo di un monitoraggio e un controllo più precisi dei processi di raffreddamento basati sullo sviluppo del “sistema Rotolog”.

Attrezzature e attrezzature

Le macchine per lo stampaggio rotazionale sono realizzate in un'ampia gamma di dimensioni.Normalmente sono costituiti da stampi, un forno, una camera di raffreddamento e mandrini per stampi.I mandrini sono montati su un asse rotante, che fornisce un rivestimento uniforme della plastica all'interno di ogni stampo.

Gli stampi (o gli utensili) sono fabbricati in lamiera d'acciaio saldata o fusa.Il metodo di fabbricazione è spesso determinato dalle dimensioni e dalla complessità delle parti;le parti più complesse sono probabilmente realizzate con utensili fusi.Gli stampi sono generalmente realizzati in acciaio inossidabile o alluminio.Gli stampi in alluminio sono generalmente molto più spessi di uno stampo in acciaio equivalente, poiché è un metallo più morbido.Questo spessore non influisce in modo significativo sui tempi di ciclo poiché la conduttività termica dell'alluminio è molte volte maggiore dell'acciaio.A causa della necessità di sviluppare un modello prima della fusione, gli stampi fusi tendono ad avere costi aggiuntivi associati alla produzione degli utensili, mentre gli stampi fabbricati in acciaio o alluminio, in particolare quando utilizzati per parti meno complesse, sono meno costosi.Tuttavia, alcuni stampi contengono sia alluminio che acciaio.Ciò consente spessori variabili nelle pareti del prodotto.Sebbene questo processo non sia preciso come lo stampaggio a iniezione, offre al progettista più opzioni.L'aggiunta di alluminio all'acciaio fornisce una maggiore capacità termica, facendo sì che il flusso di fusione rimanga in uno stato fluido per un periodo più lungo.


Tempo di pubblicazione: 04-ago-2020