Endüstriyel temizleme kalıbı
1. Serbest bırakma maddesi
Rotasyonel kalıplama işleminin ısıtma aşaması sırasında, yüzey oksidasyonundan dolayı polietilen tozu veya eriyiği ile kalıbın iç yüzeyi arasındaki arayüzde kimyasal veya fiziksel bağlanma meydana gelecektir. Kalıbın iç yüzeyinde lokal kusurlar oluştuğunda polietilen eriyiği bu kusurların içine akacak ve lokal gömülme oluşturacaktır. Bu durum ürünün soğuduktan sonra kalıptan çıkarılmasını zorlaştıracaktır. Yukarıdaki durumla karşılaşmamak için kalıbın iç yüzeyine yapışmayı önleyecek ısıya dayanıklı bir malzeme tabakası uygulamak gerekir. Bu tür malzemeye ayırıcı madde denir. Birçok çeşit endüstriyel ayırıcı madde vardır. Polietilenin rotasyonel kalıplama prosesi, başta ısı direnci olmak üzere ayırıcı maddeler açısından yüksek gereksinimlere sahiptir. Yağlar, mumlar ve silikon yağları yaygın olarak kullanılan ayırıcı maddelerdir, ancak bunların her beslemeden önce bir kez uygulanması gerekir, bu nedenle bunlara tek kullanımlık ayırıcı maddeler denir. Bu tip kalıp ayırıcının maliyeti düşüktür ve iyi bir kalıptan çıkarma etkisi vardır, ancak ürünün yüzeyine taşınması ve yüzey özelliklerini etkilemesi kolaydır. Çapraz bağlı siloksan yarı kalıcı bir ayırıcı maddedir. Sık uygulama gerektirmez, migrasyon yapmaz, sıcaklık değişimlerinden etkilenmez, kalıptan çıkarma etkisi iyidir ancak maliyeti yüksektir.
Kalıp boşluğunun yüzeyine ince bir politetrafloroetilen tabakasının (ticari yapışmaz tava gibi) birleştirilmesi kalıcı bir kalıptan çıkarma etkisi sağlayabilir. Politetrafloroetilen kalıcı bir kalıp sökücü maddedir.
2. Sıcaklık kontrolü
Polietilen rotasyonel kalıplama işleminde özel bir durum vardır: toz eritme işlemi sırasında toz parçacıkları arasında sıkışan hava kabarcıklar oluşturur ve ısıtma işlemi devam ettikçe bu kabarcıklar kaybolur. Daha ileri araştırmalar, bu kabarcıkların kaybolmasının, kaldırma kuvveti etkisi altında eriyiğin serbest yüzeyine doğru hareket etmesinden kaynaklanmadığını, kabarcıklardaki havanın yavaş yavaş erimiş plastik eriyiğine karışmasından kaynaklandığını göstermektedir. Deneyler, sıcaklık 150°C'ye yükseldiğinde polietilen eriyiğinde farklı boyutlarda kabarcıkların oluştuğunu göstermektedir. Polietilen eriyiğinin yüksek viskozitesi nedeniyle kabarcıkların kaldırma kuvveti, kabarcıkları serbest yüzeye itmeye yeterli değildir. Sıcaklık 200°C'ye yükseldiğinde tüm kabarcıklar kaybolur. Bu nedenle, polietilenin rotasyonel kalıplanması için ısıtma işleminin bilimsel olarak kontrol edilmesi, polietilen ürünlerdeki kabarcıkların giderilmesi ve ürün kalitesinin arttırılması açısından büyük önem taşımaktadır. Çünkü rotasyonel kalıplamanın ısıtma süresi, özellikle ürünün duvarı daha kalın olduğunda bazen daha uzun olur. Yarım saatten bir saatten fazla sürebilir. Şu anda, malzemenin termal oksidasyonunu ve ısıtma işlemi sırasında malzeme özelliklerinin azalmasını önlemek için önlemler alınması gerekmektedir. Genellikle önleme amacına ulaşmak için polietilen plastiklere antioksidanlar eklenir. Ancak polietilen malzeme çok yüksek bir sıcaklığa ısıtıldığında veya ısıtma süresi çok uzun olduğunda antioksidan, malzemenin oksidasyonunu önleyemez. Ürün kalınlığı büyük olduğunda ve uzun süre ısıtılması gerektiğinde ısıtma sıcaklığının düşürülmesi gerekir. Sıcaklığın arttırılmasıyla ısıtma süresi kısaltılırsa, kabarcıkların içindeki havanın kaybolmaya vakti olmadığından kabarcıklar tutulabilir. Polietilen plastik erimiş duruma ısıtıldığında, malzeme kristal durumdan eriyik haline dönüşme sürecinden geçecektir; bu tam olarak polietilen parçacıkları erimeye ve yumuşamaya başladığında meydana gelen şeydir. Kalıbın iç duvarına temas eden ve düzgün bir erimiş malzeme tabakası oluşturan bir malzeme tabakasında görünür. Daha sonra tüm kesit tamamen plastik bir eriyik haline gelinceye kadar yavaş yavaş iç katmana doğru genişler. Bir sonraki adım, kabarcıkların yavaş yavaş kaybolmasını sağlamak için ısıtmaya devam etmektir. Bu prosesin sıcaklık kontrolü ve zaman kontrolünün ayarlanması gerekmektedir.
3. Soğutma işlemi
Soğutma işlemi sırasında, polietilen eriyiğinin sıcaklığı 200°C'den oda sıcaklığına yakın bir sıcaklığa düşecek ve polietilenin molekülleri düzensiz bir durumdan daha düzenli bir kristalin duruma dönüşecektir. Kristalizasyon işlemi belirli bir zaman alır ve kristalleşme hızı polietilen eriyiğinin viskozitesine bağlıdır. Polietilen eriyiği hızla soğutulduğunda polietilen eriyiğinin viskozitesi hızla artar, bu da kristallerinin büyümesini engeller ve polietilenin kristalliğini etkiler. Kristallik farklı olduğunda polietilen ürünün yoğunluğu da farklı olacaktır ve fiziksel özellikleri de farklı olacaktır. Bu nedenle, hızla soğutulan polietilen döndürülerek kalıplanmış ürünler daha düşük bir yoğunluğa sahipken, yavaş yavaş soğutulan ürünler daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Elbette ürün ne kadar yavaş soğursa üretim döngüsü de o kadar uzun olur ve maliyeti de o kadar yüksek olur. Döndürerek kalıplama üretimi için kullanılan polietilen tozunun, malzemenin üreticisi tarafından belirlenen belirli bir yoğunluğu vardır. Ancak döner kalıplama üretiminden sonra farklı soğutma hızlarından dolayı polietilen döner kalıplama ürünlerinin yoğunluğu bir miktar değişecektir.
