A műanyag rotációs öntés és a fröccsöntés, fúvás mind olyan eljárások, amelyek segítségével műanyag termékeket lehet gyártani. Bár mindegyik technológia alkalmazása széles körben elterjedt, vannak olyan különbségek, amelyek alapján a rotációs öntés előnyösebb lehet.
Az egyik fő előnye a műanyag rotációs öntésnek a gyártás során keletkező hulladék mennyisége. A rotációs öntés során a műanyagot egy formába helyezik, majd az egész formát forgatják, hogy a műanyag egyenletesen eloszoljon. A végtermék minimális hulladékot tartalmaz melyek jellemzően 100%-ban újra hasznosulnak.
A rotációs öntés alkalmasabb nagyméretű és összetettebb termékek előállítására is. Míg a fröccsöntés, fúvásos technológia nagyobb mennyiségű kisebb és egyszerűbb formájú termékek előállítására alkalmas, addig a rotációs öntés lehetővé teszi a nagyobb méretű és több dimenziós termékek előállítását, amelyek különleges öntőformákban készülnek.
Egy másik előny a rotációs öntésnél, hogy az eljárás során a termék falvastagsága egyenletesebb. A fröccsöntés során az anyagot egy formába öntik, majd a formát hűtik, és a terméket kiveszik. Azonban, ha a termék túl vastag, a hűtés során az anyag felszínén repedések vagy légzárványok jelenhetnek meg. A rotációs öntés során viszont az anyagot folyamatosan mozgatják a formában, így egyenletesen oszlik el, és kevésbé valószínű, hogy légzárvány vagy repedések jelennek meg termékeken.
A rotációs öntési technológia által előállított alkatrészek ellenállóbbak az időjárási viszonyokkal és a vegyi anyagokkal szemben. Ez a tulajdonságuk nagyon hasznos az olyan iparágakban, mint az autóipar, az elektronikai ipar és az építőipar, ahol az alkatrészeknek kiemelkedő tartósságra és ellenálló képességre van szükségük.
A rotációs öntési technológia rugalmasabb megoldást kínál, mivel az öntőformák egyszerűbben módosíthatók és könnyen alakíthatóak a megrendelői igényekhez
Összességében, a műanyag rotációs öntési technológia számos előnnyel bír más műanyag öntési technológiához képest. A rotációs öntés lehetővé teszi a kisebb, közepes akár nagyobb darabszámú alkatrészek előállítását, magasabb minőséget és rugalmasabb gyártási lehetőségeket biztosít, és az általa előállított alkatrészek ellenállóbbak az időjárási viszonyokkal és a vegyi anyagokkal szemben. A rotációs öntési technológia egy gazdaságosabb és hatékonyabb megoldás lehet a nagyobb mennyiségű műanyag alkatrészek előállítására a különböző iparágakban.
Az eljárás egy hőre lágyuló forgóformázás, mivel a műanyagport melegítés közben forgatják. Ez a forgási mozgás két tengelyen megy végbe. Egyrészt egy vízszintes tengelyen keresztül, ahol a teljes gépkar forog, majd egy függőleges tengelyen, ahol az a kar, amelyre a szerszámot felszerelik, önmagában forog. Ennek a forgó mozgásnak köszönhetően az olvadó műanyag eloszlik a belső falakon, és a falvastagság egyenletesen oszlik el, ami megakadályozza az anyag nyúlását a széleken. Az alábbiakban ismertetett forgó öntési folyamat egy varratmentes műanyag üreges testet hoz létre, amely egy részből áll, feszített területek nélkül. Ez a műanyag részt nagyon robusztussá és mérettartóssá, időtállóvá teszi. A teljes rotációs folyamat nyomás nélkül, kizárólag a gravitációs erő hatására megy végbe, ami feszültségmentes üreges testeket eredményez. A nyomásmentes forgóformázási folyamat négy különböző gyártási szakaszra oszlik:
Előszőr az acél vagy alumínium szerszámot gépkarjához rögzítjük. Más eljárásokkal ellentétben több szerszám is felszerelhető ugyanarra a gépkarra növelve ezáltal a gyártási kapacitást. Ezt követően a szerszámot feltöltik műanyag alapanyaggal. Mivel a legtöbb esetben port használnak, a rotációs öntési eljárást poreljárásnak is nevezik. Ugyanabban a szerszámban többféle anyagot használhatunk, és a betöltött műanyag mennyiségének változtatásával egyedifalvastagság biztosítható. A terméktől függően különböző alkatrészek például menetes betétek vagy fémbetétek, például anyák is elhelyezhetőek a termékbe A szerszám, bonyolultságtól függően két vagy több részből áll, melyet gyorsan oldható záró kapcsokkal és/vagy csavaró kötéssel zárják
A következő lépésben a szerszám bekerül a fűtőkemencébe. A melegítési fázis során a műanyag egyenletesen felmelegszik 150°C és 200°C közötti hőmérsékleten. A teljes fűtési fázis alatt a szerszámtartó kar egyenletesen forog két egymásra merőleges tengely körül. Forgó mozgás során egyrészt a teljes kar elfordul, másrészt a kar végére erősített rögzítőlemez melyre a szerszám van elhelyezve is külön forog. A kéttengelyű forgómozgás során a formában lévő megolvadt műanyag csak a gravitáció hatására egyenletesen eloszlik, és az olvadási hőmérséklet elérésekor a szerszámfalhoz tapad. A folyamatos kéttengelyű forgómozgásnak köszönhetően a falvastagság rétegről rétegre épül fel a teljes komponensben, amíg az anyag teljesen meg nem olvad. Ennek a nyomásmentes gyártási eljárásnak köszönhetően minden egyes területen is egyenletes falvastagság-eloszlást érhetünk el feszültség nélkül.
Miután az anyag megolvasztása befejeződik, a szerszám automatikusan a fűtőkamrából a hűtőkamrába kerül. A gépkar folyamatosan fenntartja a kéttengelyű forgó mozgást. A hűtőkamrában az olvadt műanyagot kb. 90 fokos hőmérsékletre hűtik le. A szerszám a hűtés során folyamatos mozgásban van. A hűtés kizárólag levegő hűtéssel történik így biztosított, az alkatrész egyenletes és lassú hűtése, megelőzve a műanyag alkatrész torzulását vagy "feszültségét". Hűtősablonok segítségével a szerszámból kikerült termékek zsugorodását tovább szabályozható annak érdekében, hogy az előírt tűrés biztosítható legyen.
A hűtést követően a szerszám a szerelő állomásra kerül. Itt kézi erővel kerül eltávolításra a termék a szerszámból. Mivel kézi erővel történik a termék eltávolítás, így kisebb alámetsződések mely egyéb műanyag öntés során problémát okozhat a rotációs öntéssel készült termékeke esetén nem okoz problémát. A termék eltávolítást követően megtörténik a szerszámok újra töltése alapanyaggal. Bonyolultabb alkatrészek esetén, ahol a szerszám kettőnél több részből áll, először minden részt szét kell szerelni, hogy a késztermékteljesen eltávolítható legyen. A többrészes formáknak köszönhetően összetett formákat is gyárthatóak.
Előnyök, tulajdonságok:
A hőre lágyuló rotációs öntés számos előnnyel rendelkezik más eljárásokkal szemben: Különösen nagy és varratmentes műanyag alkatrészeket lehet teljesen zárt formában gyártani 20-40 000 literes méretben kis- és nagy szériában. A műanyag alkatrészben tetszőleges számú nyílást készíthetünk közvetlenül a gyártási folyamatunk során, igény szerint műanyag vagy fém belső és külső menettel is. A folyamat során létrehozhatunk geometriai jellemzőket, például bonyolult formákat alámetszéssel, bordázattal, bemélyedésekkel, süllyesztett fogantyúkkal. Moduláris szerszámok lehetőségét is kínáljuk, hogy egy szerszámmal több alkatrészt is megvalósíthassunk. Fémbetétek, inzertek műanyagba önthetőek vagy gyártást követően közvetlenül elhelyezhetőek. Ez javítja összeszerelési időt, mivel a felépítmények közvetlenül csavarozhatók, anélkül, hogy bonyolult menetforgácsolásokra, rögzítési pontok utólagos kialakításokra lenne szükség. Kialakítást tekintve a termékek készülhetnek szimplafallal Így készülnek pl. tartályok panelek, burkolatok, és. Készülhetnek a termékek dupla fallal melyek szigetelő anyaggal való kitöltésük esetén az így készült termékek rendkívül magas hőszigetelő képességgel rendelkeznek, mindemellett nagymértékben nő a termék stabilitása, szilárdsága.
A fröccsöntés főként a műanyagiparban alkalmazott eljárás. A megfelelő műanyagot a fröccsöntő gépben cseppfolyósítják, és nyomás alatt befecskendezik a fröccsöntő szerszámba. A folyékony műanyag a formában lehűlve visszaáll szilárd állapotába, majd késztermékként eltávolítják a szerszámból. A forma belső ürege teljesen ki van töltve műanyaggal, és így az meghatározza a termék végleges alakját. A fröccsöntés különféle formák és felületi struktúrák széles skáláját teszi lehetővé, például a legsimább felületek, minták és gravírozások teszi lehetővé. A fröccsöntési eljárással a fröccsöntött alkatrészek nagy mennyiségben, alacsony költséggel állíthatók elő. Tekintettel arra, hogy az öntőforma költség jelentősnek mondható, így a ezen technológia alkalmazása több ezer termék gyártása esetén mondható gazdaságosnak. A fröccsöntött alkatrészek néhány milligrammtól kb. 150 kg-ig terjedő tömeggel gyárthatók.
Gyártási folyamata:
A gyártási folyamat elején a műanyagot granulátum formájában adagolják a fröccsöntő gép extrudáló csigájába. A csigán keresztül a a műanyag szemcsék felmelegednek, és ezáltal megolvadnak. A megolvadt műanyagot nagy nyomással injektálják a szerszám belsejébe. Ezt követően vízzel vagy olajjal hűtik a szerszámot és a késztermék ezt követően eltávolítható. A fröccsöntés kiváló minőségű, nagy pontosságú és azonos méretű alkatrészeket hoz létre, és alkalmazható számos iparágban, például az autóiparban, az elektronikai iparban és a háztartási eszközök gyártásában.
A fúvóformázás egy olyan eljárás, amely üreges testeket állít elő különféle hőre lágyuló műanyagokból. Az extrudáló fúvóformázás során leggyakrabban használt anyagok a polietilén (PE) és a polipropilén (PP).
Folyamata:
Először a műanyagot extruderrel megolvasztják és szállítócsiga segítségével egy fúvókához szállítják. Ott a nyersanyag átnyomódik a fúvókán, így az anyag cső alakúvá válik. Ezt az anyagcsövet előformának is nevezik. A két félből álló szerszám ezután az előforma köré záródik. A szerszám belsejében a késztermék kívánt formájának negatív, azaz fordított lenyomata található. Egy elválasztó eszköz, például egy kés segítségével az előformát elválasztják a fúvókán kilépő anyagtól. Ezzel a folyamattal a fröccsöntött rész alján csipkedő varratok keletkeznek, amelyek például a samponos flakon aljára jellemzőek. Amint a fúvókától leválasztott előforma a két zárt formafélben van, egy csőszerű eszközt merítenek az anyagtömlőbe. A sűrített levegő ezen a készüléken keresztül áramlik az anyagtömlő belsejébe. Emiatt az előforma felfújódik és a szerszám belső falaihoz fekszik. Ezenkívül a csövön keresztül menetet alakítanak ki például a műanyag nyakánál. Amikor az előforma teljesen felfújódott és a szerszám belső falai pontosan átformálódnak, kezdődhet a hűtési folyamat. A szerszám hőjét a beépített hűtőkörök csökkentik. A szerszám és a felfújt termék közötti levegő a formaleválasztó vonalakon vagy a fúvóforma további szellőzőnyílásain keresztül távozhat. Amint a felfújt fröccsöntött alkatrész elérte az eltávolítási hőmérsékletét a hűtési folyamat következtében, a formafelek kinyithatók és a fúvott öntött alkatrész eltávolítható. A folyamat ezután megismételhető, és a formafelek egy új előforma körül záródnak. Végül az öntött alkatrészt egy csigaleválasztó állomásra viszik. Ott a széleit, amelyeket nem fújtak fel, mert túlnyúltak a formán, lyukasztó- vagy vágóeszközzel választják el a fúvott részektől. Ezeket a maradékokat, finomra őrlés után ismét hozzáadhatók a gyártási folyamathoz.
Felhasználásuk:
A műanyag fúvás számos iparágban alkalmazható, ahol különböző formájú, méretű és vastagságú műanyag termékekre van szükség. Ide tartoznak például az élelmiszeripar, a csomagolóipar, az autóipar, az elektronikai ipar, az egészségügyi ipar, az építőipar és még sok más.
Az élelmiszeriparban a műanyag fúvás gyakran alkalmazott technológia az italos palackok, tejtermék dobozok és más élelmiszer csomagolók gyártásához. Az autóiparban használják üzemanyagtartályok, motorolaj tartályok, légszűrők, fényszórók, ablakmosó tartályok és más alkatrészek gyártására. Az elektronikai iparban használják például a kábelvédő csövek, az akkumulátorházak, a laptop tokok és a telefon tokok gyártásához.
Az egészségügyi iparban a műanyag fúvás segítségével gyártják a vércukorszint mérők tokjait, az inhalátorokat és a sterilizáló dobozokat. Az építőiparban a műanyag fúvás a csatornarendszerek, a víztároló tartályok és a szigetelőanyagok gyártásában alkalmazható.
Összességében a műanyag fúvás sokféle felhasználási területet biztosít, és lehetővé teszi a sokféle formájú és méretű műanyag termékek gyártását.