ROTATIONSGJUTNING - Plastnet.se

Skyltdockor är ett typiskt exempel på rotationsgjutning där formen är ihålig.
ROTATIONSGJUTNING
I nästa nummer: Cellplaster
Korta serier av rotations-
gjutning ger god ekonomi
Rotationsgjutning används liksom
formblåsning för att tillverka ihåliga
plastdetaljer. Men de båda metoderna
skiljer sig helt från varandra.
˘ Vid rotationsgjutning (rotational
moulding, rotomoulding, rotoforming)
upphettas pulver eller granulat av termoplast
i en sluten biaxiellt roterande form
1 000
100
Relativ styckekostnad
10
Figur 1: Jämförelse mellan kostnader
vid formblåsning och rotationsgjutning.
Formblåsning
Rotationsgjutning
1
Antal
100 1 000 3 000 10 000 20 000 100 000
tills materialet smälter homogent mot
formens yta. Därefter kyls formen under
det att den fortfarande roterar kring sina
ortogonala axlar varefter den kylda produkten
avformas. Processen utförs under
lågt tryck i enkla relativt billiga formar.
Produkterna får en jämn väggtjocklek
och är praktiskt taget spänningsfria.
Dominerande material är polyeten.
Cykeltiden är längre
än vid formblåsning
och formsprutning,
men korta serier ger
god ekonomi (fi gur 1).
källa: kunststoffe, 88 (1998), 1, sidan 30
Komplexa konstruktioner
med skarpa hörn
undviks.
Exempel på produkter
är leksaker, bränsletankar,
avfallsbehållare,
skal till resväskor och
skyltdockor.
lars-erik edshammar
Bearbetning från A–Ö
HISTORIK
Rotationsgjutning
foto: pauline vos/shutterstock
> Började tillämpas i början på 1940talet
då utgångsmaterialet var pvc-plastisol.
Aktuella produkter var exempelvis
dockor, bollar och enklare sömlösa hålkroppar.
Plastisolen är en pasta av fi na
pvc-partiklar dispergerade i mjukgörare.
Vid upphettning från 150 till 220º C gelar
pastan och får egenskapen av mjuk pvc.
> Under 1950-talet lanserades pulver av
polyeten med låg densitet för rotationsgjutning.
Ett genombrott kom vid introduktionen
av linjär polyeten (pe-lld), som
gav högre hållfasthet och man började tillverka
behållare och tankar i relativt komplexa
former. Sedan 1990-talet har polyeten
med sampolymerer tillverkade med
metallocenkatalysatorer blivit vanligare.
> Förutom pe och pvc rotationsgjuter man
numera fl era konstruktionsplaster, termoelaster
och fl uorpolymerer. Tekniken
har utvecklats och nu tillverkas relativt
komplexa former främst beroende på utvecklingen
av material för rotationsgjutning.
Teknisk avancerade produkter i form
av oljebehållare för hydraulik, kåpor med
kraftiga underskärningar och djupa ribbor
samt ingjutning av olika insatser är i dag
rutin. Skalgjutning, som har likheter med
rotationsgjutning beskrivs på sidan 58.
plastforum 7 2006
53

Bearbetning från A–Ö
Beskrivning av processen
˘ Rotationsgjutning ska inte förväxlas
med centrifugalgjutning, även kallad
slunggjutning (rotational casting), som beskrivs
i fi gur 2. Centrifugalgjutning innebär
tillverkning av ihåliga cylindriska
artiklar av plast i en cylindrisk form, som
roterar kring en axel. I fi guren används en
härdplast som utgångsmaterial. Utgångsmaterialet
kan även bestå av en monomer,
förpolymer, polymerdispersion eller termoplastpulver.
Formen roterar med hög hastighet och
materialet trycks mot formen av centrifugalkraften
för att slutligen stelna. Rör av
polyeten tillverkas på detta sätt då diametrarna
är så stora att rören inte kan extruderas.
Rotationsgjutning sker däremot i en
form som vrids kring två ortogonala axlar.
Processen sker i fyra steg som i princip
beskrivs i fi gur 3.
FÖ RST F YLLS M ETA LLFO R M E N med en uppvägd
mängd plastpulver och sluts (steg 1).
Mängden material invägs med hänsyn till
önskad väggtjocklek hos produkten. Därefter
upphettas formen med plastpulvret i
en ugn av upp till 300° C under fem till tio
minuter (steg 2).
Uppvärmningen sker under rotation
med hjälp av varmluft, gasfl amma, värmestrålning
eller het olja. Används het olja
krävs en dyr mantling av formen enligt beskrivningen
nedan.
Rotationen är relativt långsam och sker
i en hastighet av cirka 15 varv per minut.
Då plastmaterialet blivit jämnt fördelat
och smält mot formväggen börjar avkylningen
(steg 3).
Kylningen åstadkoms med kall luft, vatten
eller en blandning av luft och vatten.
Då produkten stelnat sker avformning
(steg 4) och påfyllning av en ny pulversats.
Alla steg i tillverkningen sker trycklöst och
skiljer sig därmed från formsprutning,
som sker under högt tryck och ger spänningar
i slutprodukten.
D ET F I N N S F LE R A SÄT T att genomföra tillverkningen.
Hela processen kan äga rum i
en enda kammare med uppvärmning och
kylning om det gäller mycket stora före-
54 plastforum 7 2006
Figur 2: Centrifugalgjutning av härdplaster.
Figur 3: Rotationsgjutning sker i fyra steg. Figur 4: Karusell med fyra armar.
Figur 5: Montering av en enskild form. Figur 6: Montering av två formar.
mål. Vanligare är emellertid arrangemanget
i fi gur 4 där formen som stagas av en
fi xtur monteras på en arm. Den fyllda formen
hamnar först i en het ugn under det
att den roterar. Efter en i förväg avpassad
tid förs sedan formen in i en eller två kylkammare.
Avkylningshastigheten är en viktig parameter
och har stor betydelse för produktkvaliteten.
Av ekonomiska skäl kan det vara
frestande att avkorta cykeltiden genom en
snabb avkylning, men följden kan bli en
produkt som skevar på grund av inre spänningar.
Normalt kyls formen först med kall luft
varefter den sprejas med vatten. I fi gur 4
visas fyra armar men vanligt är tre armar
och två sammanslagna kylstationer. I
många utrustningar är armarna fi xerade
till varandra så att det mest långsamma
momentet blir styrande för cykeltiden.
I vissa maskiner rör sig armarna oberoende
av varandra så att en arm kan lämna
kylningssteget medan de andra kvarstår
i sina lägen. Systemen har olika utformningar
beroende på maskintillverkare
men innebär alltid att formen roteras
bi axiellt kring två rätvinkliga axlar.
I F IGUR 5 B E SKRIVS en enskild form monterad
i en formbärare med drivanordning.
Formen är laddad med pulver, formhalvor-

Figur 7: Olika formar i gemensam fi xtur.
na har slutits med spännhakar och omges
av en kraftig fi xtur (formbärare) kopplad
till drivanordningen.
Flera formar kan bäras upp av en gemensam
fi xtur. I fi gur 6 visas exempel på
två lika formar och fi gur 7 hur olika formar
monteras i samma fi xtur.
Rotationshastighet kring huvudaxeln är
en fjärdedel av hastigheten kring biaxeln.
Huvudaxeln roterar mellan tre och tio varv
per minut.
Formen eller formarna upphettas i en
kammare vanligen med en forcerad konvektionsström
av hetluft under 10 till 20
minuter beroende på produktens storlek
och typ av plastmaterial.
För bearbetning av polyeten är ugnens
temperatur cirka 300° C och formens temperatur
cirka 27° C då den lämnar ugnen
efter 20 minuter. Kylning tar ytter ligare 10
till 20 minuter i anspråk.
PROCESSEN Fördelar
> Verktygen (formarna) är billiga och ledtiderna
korta.
> De framställda produkterna har inga sammanfl
ytningar eller märken efter intag .
> Väggtjockleken bestäms av hur mycket
plast som satsas vid påfyllningen.
> Påfyllning och avformning kan ske genom
automatiska anordningar.
> Formar och plastmaterial kan växlas
snabbt vid korta körningar.
PROCESSEN Nackdelar
> Väggtjockleken är i allmänhet inte mindre
än 0,75 millimeter.
> Produkten får ej vara för komplex.
> Processen är inte konkurrenskraftig när det
gäller små formsprutade detaljer.
Material som rotationsgjuts
I princip kan alla termoplaster rotationsgjutas.
Termoplaster smälter i ugnskammaren
och stelnar i kylkammaren. Eftersom
termoplasten utsätts för långvarig
inverkan av höga temperaturer vid närvaro
av luft ska den ha hög termisk och oxidativ
stabilitet. Vidare ska materialet ha
goda fl ytegenskaper och låg smältviskositet
för att avbilda detaljer i formens inre
yta trots att processen sker vid lågt tryck.
Materialet ska bestå av fi nkornigt pulver
för att värmeövergången i pulvermassan
ska vara tillfredställande. Pulvret ska
också vara tillräckligt självrinnande.
Bearbetaren kan själv tillverka pulver
genom pulverisering av granulat men råvarutillverkare
levererar specialprodukter
för rotationsgjutning.
För komplexa produkter används närmast
kubiskt formade pulver med kantlängder
mellan 250 och 300 µm, som rinner
lätt och ger optimal packning. För att
i möjligaste mån få lika stora partiklar
kan pulverkornen poleras termiskt efter
en första malning. Materialkvaliteten säkerställs
som regel genom att bestämma
rinnbarheten samt göra siktanalys och
bestämning av smältindex. Den inledande
materialberedningen inklusive inblandning
av tillsatser som fl ythjälpmedel, antistatika,
pigment, stabilisatorer etc medför
betydliga kostnader.
D ET DOM I N E R A N D E M ATE R I A LET är pe-ld på
grund av lågt pris, låg vikt, kort cykeltid
och låg energiåtgång vid tillverkningen.
pe-ld är ett fl exibelt och segt material
som är lätt att bearbeta. Densiteten ligger
mellan 0,91 och 0,95 och smältindex varierar
mellan 3 och 23. De vanligaste pulvren
har en kornstorlek med diametrar
mellan 0,2 och 0,5 µm men även fi nare
pulver används.
pe-ld har för övrigt goda fl ytegenskaper
på grund av en bred densitetsfördelning
samt en relativt hög termisk och kemisk
stabilitet. Materialet har en låg hållfasthet
i den färdiga produkten som snabbt blir
sämre vid förhöjd temperatur. Materialet
har en smälttemperatur strax över 100° C.
De ljustabilisatorer och antioxidanter,
som tillsätts av olika skäl behöver inte in-
Bearbetning från A–Ö
skränka ett livsmedelsgodkännande eller
användning i medicinska sammanhang.
pe-ld har bättre hållfasthet än pe-ld
och slagsegheten är högre vid låga temperaturer.
Materialet har en smälttemperatur
vid 125° C. pe-ld kan till skillnad från
pe-ld användas i granulerad form och
man undgår därmed en kostsam malning
till pulver. Förnätad pe (pex) används
någon gång i särskilt utsatta produkter
på grund av materialets höga slagseghet
och miljötålighet.
Utvecklingen av metallocenframställda
polyetener (pe-m) har gett förbättrade
fl ytegenskaper, snävare smälttemperaturintervall
och materialen sintrar och
kristalliserar snabbare än tidigare använda
polyetenkvaliteter. Metallocenmaterialen
har numera tagit en stor del av marknaden.
Visserligen ger de en överlägsen
slagseghet hos produkterna men tendenser
till skevning kan öka.
PVC A NVÄ N DS i form av pulver eller som
plastisol. Materialet fi nns i både mjuka
gummiartade och halvstyva kvaliteter.
Vissa är fl exiblare än pe och används till
exempel i bälgar. pvc och kan på grund av
sin polaritet både målas och limmas direkt,
medan polyeten måste förbehandlas
med fl amma eller korona.
Bland konstruktionsplasterna är det
främst pa 6, pa 12, pc och pet, som rotationsgjuts.
pa 6 används för tillverkning
av bland annat hydrauloljetankar, bränsletankar
och ventilationskanaler. pa 11
och 12 är dyra material som används då
man behöver hög korrosionsresistens,
värmetålighet och goda mekaniska egenskaper.
Polykarbonat ger hög styvhet,
transparens och tål relativt höga temperaturer.
Materialet förekommer i belysningsglober
och huvar. pet ger detaljer med
hög slagseghet och god tålighet mot vatten.
Fluorplaster används i detaljer med
mycket höga krav på kemisk resistens.
Härdplasten epoxi används i relativt
stor utsträckning för en inre kvarstående
beläggning av metallkärl. Kärlen fungerar
som formar under rotationsgjutningen
och beläggningen, som fäster vid ytan
utgör ett korrosionsskydd.
plastforum 7 2006
55

Bearbetning från A–Ö
Formar
Formarna (verktygen) är förhållandevis
enkla och billiga att tillverka jämfört med
till exempel formsprutningsformar. Formarna
tillverkas av plåt, gjutaluminium,
cnc-bearbetad aluminium eller elektroformas.
Formar av gjutaluminium är billigare
än de bearbetade och elektroformade.
Formarna är ventilerade med hål i formväggen
för att upprätthålla atmosfärstrycket.
Därmed undviks skevning av formen
och gjutskägg om formen är delad.
De låsanordningar som håller ihop
formhalvor ska vara lätta att hantera. Formar
kan också tillverkas genom termisk
sprutning. Metoden används sällan eftersom
formarna får poriga ytor och godset
blir relativt sprött. Sådana formar kan
emellertid användas vid korta serier och
för tillverkning av prototyper.
VIKTIGT Ä R AT T M ATE R I A LET har god värmeledningsförmåga
och att formen är så
tunnväggig som möjligt. Materialet ska
klara de termiska påfrestningarna genom
den ständiga upphettningen och avkylningen.
Under processen värms formen
till nära 300° C och kyls sedan till rumstemperatur
på fem till tio minuter.
Material och väggtjocklek väljs med
hänsyn till de mekaniska belastningar,
som formen utsätts för under processens
gång.
Formen monteras i en kraftig fi xtur.
Formhalvor ska sluta tätt (helst så varaktigt
som möjligt). Om material sipprar ut i
spalten mellan formhalvorna i upphettningskammaren
bildas ett överskott på
utsidan, som fungerar som en värmeisolering
och hindrar en jämn värmeöverföring,
vilket påverkar produktens väggtjocklek
lokalt. Om överskottet stelnar till ett
skägg i kylkammaren blir det svårt och
kostsamt att avlägsna skägget från den färdiga
produkten. Risken fi nns också att kylvatten
tränger in genom spalten vid kylstationen
så att man får fl äckiga produkter,
som måste kasseras. Vid tillverkning av
långa serier kan insidan av formen vara
belagd med ett släppmedel (till exempel
tfe-baserad).
Plåtformar tillverkas i stål, koppar eller
mässing i volymer upp till 10 m 3 och an-
56 plastforum 7 2006
Figur 8: Mantlad (dubbelväggig) form.
vänds för tillverkning av produkter av pe
och pa. Ibland krävs fl erdelade formar för
att göra avformningen möjlig.
Vid tillverkning av enklare formar med
en enkel formvägg och de dyrare mantlade
(dubbelväggiga) formarna används stålplåt.
Plåttjockleken är två till fyra millimeter.
Plåtsektioner svetsas eller löds ihop
och även fl änsar med inspänningsanordningar
påsvetsas. Den ram, som stöder
och fi xerar formen till maskinen svetsas
också. Formkostnaderna ökar med kraven
på noggrant slipade och polerade plåtfogar.
Mantlade formar byggs av plåt i dubbla
skal eller ett elektroformat skal som kläds
med ett plåtskal på utsidan. Mantlade plåtformar,
som används vid uppvärmning
och kylning med olja beskrivs i princip i fi -
gur 8. För att stödja manteln införs distanser
en bit från fl änsarna kring delningsplanet.
Lämpligt avstånd mellan distanserna
är cirka 20 centimeter.
GJUTN A A LUM I N I UM FO R M A R används vid
masstillverkning av bollar och små behållare
samt när man behöver formar som
ska tillverkas snabbt och billigt. Gjutna
aluminiumformar används även vid tillverkning
av större produkter som vattentanker
på 1 500 liter.
Jämfört med formar tillverkade av stålplåt
är tjockleken hos aluminiumformarna
tio millimeter eller mer för att de ska tåla
de mekaniska påfrestningarna. Genom
att aluminium har en högre värmekonduktivitet
än stål kan man tillåta tjockare
väggar.
Det går inte att åstadkomma produkter
med hög ytglans eftersom formens inre
yta är lätt porig. För aluminiumformar dominerar
två slag av delningsplan: spånt
och ränna (nåt) eller plana med styrbultar.
Spånt och ränna ger lång livslängd medan
den plana delningen behöver underhållas
eftersom styrbultarna lossnar. Som regel
bör avståndet mellan styrbultarna vara
15–20 centimeter.
E LE K TRO FO R M A D E FO R M A R är särskilt användbara
för rotationsgjutning av pvc men
de används också för tillverkning av stora
objekt av pe som kajaker. Vid framtagning
av elektroformade skal utgår man från en
modell (mandrel). Modellen är positiv och
det elektroformade formskalet är ett negativ.
Modellen har den färdiga produktens
geometri. Modellen kan vara tillverkad av
metall. Om den tillverkas av ett material
som inte är metalliskt ledande rengörs
ytan noga och beläggs med en tunn fi lm av
reducerat silver. Den silverbelagda modellen
fungerar då som en katod under elektropläteringen.
Silverskiktets tjocklek ligger
i µ-området.
Den positiva modellen täcks elektrolytiskt
med ett nickellager av 1 till 1,5 millimeter,
som uppbackas med ett tjockt lager
av hårdkoppar (>1 millimeter). För små
och medelstora produkter är formskalets
ideala väggtjocklek 2 till 2,5 millimeter.
Skalet har en jämn väggtjocklek. Tjockleken
anpassas utifrånde påfrestningar skalet
kommer att utsättas för. Skalet befrias
från modellen och nickelskiktet bildar insidan
av formskalet.
Nickelskiktet avbildar komplicerade
modellytor och mönster med synnerligen
hög noggrannhet. Nickelytan har en nötningsbeständighet,
som nästan motsvarar
hårdkroms. Ytan är oxidationsbeständig
och även beständig mot det aggressiva
klorväte, som avges vid bearbetning av
pvc. Kombinationen nickel och koppar garanterar
hög värmeledning.

Exempel på användning av elektroformning
Elektroformning av formskal är en avancerad
teknik, som kräver stor skicklighet och
är i många fall en yrkeshemlighet. Tekniken
används också för att tillverka insatser
för formsprutningsverktyg för speciella
ändamål där precisionen är av betydelse.
Det tar emellertid lång tid att bygga upp ett
formskal.
Nickelskiktet utfälls med en hastighet
av maximalt 0,02 millimeter per timme
och kopparskiktet med en hastighet av
högst 0,08 millimeter per timme. Formskalets
kvalitet begränsas endast av modellens
ytkvalitet.
Med hjälp av det elektroformade skalet
som form kan man massproducera intrikata
produkter till ytterst fi na toleranser
till exempel plastlinser, grammofonskivor
och cd-skivor. Det perforerade tunna metallskalet
i vissa elektriska rakapparater
tillverkas genom elektroformning. Elektroformning
används också vid tillverkning
av forminsatser för formsprutningsverktyg
för tillverkning av små kugghjul
och tunna långa objekt som kulspetspennor,
hylsor, rör, pipettspetsar etc.
VID TI LLVERKNING AV en kajak kan formen
vara tvådelad. Modellen består då av två polerade
metallhalvor, som beläggs galvaniskt
med nickel/koppar.
Modellen är liksom produkten positiv.
Det elektroformade formskalet utgör ett
negativ. Om modellen består av mässing är
den lätt att bearbeta och polera, men är
känslig för belastningar. Används stål har
modellen hög hållfasthet och nötningsbeständig
men är svår att tillverka. Stålmodellen
kan emellertid användas åtskilliga
gånger vid formtillverkning av identiska
formar.
Detaljer av mjuk pvc som ett armstöd
till en bilinredning, leksaksdjur eller skyltdocka
tillverkas ofta i en odelad Ni/Cuform,
trots att formen innehåller besvärliga
underskärningar.
Den töjbara pvc-detaljen kan nämligen
krängas ur formen genom en relativt liten
öppning. Formen kan i detta fall användas
fl era gånger.
Om formskal har en för trång öppning
så kan modellen förstöras mekaniskt, upp-
lösas kemiskt eller bestå av en lättsmält
metall, som rinner ut ur formen genom
upphettning.
F R A MTAG N I NG AV det antal formar, som behövs
för en masstillverkning av töjbara objekt
sker i fl era steg.
Först tillverkas en huvudmodell (master
model) av vax, som exempelvis föreställer
delar till dockor, leksaksdjur eller konstgjorda
kroppsdelar för demonstration av
halsband eller armband. En huvudform
(master mold) tillverkas med hjälp av denna
modell genom elektroformning. Denna
huvudform används för att tillverka ett
antal rotationsgjutna modeller, som behövs
för att framta formarna för en masstillverkning.
Modellerna kan till exempel bestå av
tjockväggig styv pvc, som kan förstärkas
genom att fyllas med gjutharts. Eftersom
det rör sig om en dubbelkopiering måste
man ta hänsyn till dubbel krympning då
man tillverkar den ursprungliga huvudmodellen.
FÖ R TI LLVERKNING AV inredningar till bilar
och andra produkter utgår man från en
huvudmodell, som byggs av laminerat trä
och fi nslipats. På modellens yta häftas en
fi lm med till exempel läderartat mönster
och skarvarna utjämnas. Därefter gjuts ett
negativ av silikongummi som avlägsnas
från modellen.
Silikonnegativet, som är något
sladdrigt, upp-
backas av en
foto: dusan jankovic/shutterstock
Fixturer
Bearbetning från A–Ö
gjutplast på utsidan. Beroende på formens
komplexitet kan man åstadkomma upp till
tio modeller av en silikonkavitet uppbackad
med epoxi eller polyester. Modellerna,
som görs ledande med silver beläggs med
Ni/Cu för framtagning av formskalen.
För att montera gjutformarna behövs det
i allmänhet kraftiga fi xturer för montering
i maskinen och fastspänning för att förebygga
skevhet.
Fixturdelarna löds (svetsas eller hårdlöds)
mot formskalet och kan påverka värmeöverföringen
vid uppvärmning av formen.
Om formens vägg blir tjockare i lödstället
blir formskalet lokalt varmare, vilket leder
till att produkten blir lokalt tjockare.
Värmekapaciteten måste hållas så låg som
möjligt i lödställen och därför väljs vinklade
profi ler, perforerad plåt et cetera, som
fi xturkomponenter.
De fogas till formen där en temperaturförhöjning
gör minsta skada.
Med hjälp av det elektroformade
skalet som form kan man
massproducera intrikata produkter
till ytterst fi na toleranser
till exempel plastlinser, grammofonskivor
och cd-skivor.
plastforum 7 2006 200 2006
57

Bearbetning från A–Ö
Detaljens utformning
Inledningsvis tar man hänsyn till att formen
ska öppnas och slutas kring produkten.
Den billigaste lösningen är i så fall en
tvådelad form med ett delningsplan. För
priskänsliga produkter används så gott
som alltid tvådelade formar. Om konstruktionen
kräver fl er formdelar ökar antalet
delningsplan och därmed underhållskostnader
på grund av nötning och skäggbildning.
Problemen kan reduceras om man inför
generösa radier och undviker skarpa
hörn och skarpa kanter i anslutning till
delningsplanen. Vertikala delningsplan
undviks. För slutning och öppning av formen
införs system till exempel gångjärn
för att minska skador i delningarna.
D ET Ä R A LLTI D SVÅ RT att åstadkomma en
plan yta. För att undvika skevhet kan man
konstruera konkav yta hos formen för att
kompensera skevheten. Konkaviteten är
svår att uppskatta men det går i många fall
att ersätta planet med en vågig yta som
fungerar som en yta förstärkt med ribbor.
Ribbans höjd bör vara fyra gånger väggtjockleken
och bredden minst fem gånger
Skalgjutning (slush moulding)
En teknik som påminner om rotationsgjutning
är skalgjutning (slush moulding)
En plastisol eller latexblandning hälls i en
varm form så att den är helt fylld. Den del
som inte stelnar genom gelning inom en
viss tid hälls ut. Används plastisol gelar
den till en önskvärd tjocklek efter en viss
tid vid 130–175° C. Den kvarvarande beläggningen
på insidan av formen stabiliseras
genom ytterligare uppvärmning för att
ge slutprodukten tillräcklig seghet och
styrka. Formen roterar inte vid skalgjutning
enligt äldre teknik och används fortfarande
vid tillverkning av konstfrukter,
bollar och leksaker.
SLUSHTE KNIKE N A NVÄ N DS i olika former vid
tillverkning av inre strukturerade ytor i
personbilars ”cock-pit” till exempel den
yttre huden av en instrumentbrädan. For-
58 plastforum 7 2006
väggtjockleken. Rektangulärt formade ribbor
med införda radier och släppvinklar
ger en bättre förstyvning än rundare ribbor.
Undvik skarpa hörn och inför generösa
radier. Radier fördelar spänningar över ett
bredare område och bidrar till produktens
styrka. Minsta radie är beroende på material.
För pvc och pe gäller 30°, för nylon
20° och polykarbonat 45°. Vid för små radier
sker överbryggning med material som
krymper och ger porer. Släppvinklar införs
vinkelrätt mot delningsplanet. De underlättar
och reducerar skevning vid avformning
i partier där produkten krympt mot
formen.
Som påpekats behövs ett hål för ventilation
eller tryckutjämning i formarna. Hålets
storlek är beroende av formens inre
volym och radien ska vara cirka 1,5 centimeter
per kubikmeter. För större produkter
införs fl era ventilationshål.
För parallella väggar i konstruktionen
rekommenderas ett avstånd, som är fyra
till fem gånger den aktuella väggtjockleken
för att undvika överbryggning. Två
väggar som kommer för nära varandra kan
men är tillverkad genom elektroformning
av nickel, som upphettas med varmluft eller
varm olja. Formen fungerar som en
balja, som täcks med ett skikt av pvc-pulver.
Genom en viss rörelse täcks formytan
fullständigt med ett sammanhängande
pulverskikt. Överskottspulver avlägsnas.
Vid fortsatt värmebehandling (gelning)
sammansmälter pulverpartik-
larna till en sluten hud. Formen
kyls med saltat vatten och
huden avformas för vidare bearbetning.
Sluchtekniken utvecklas
ständigt inom bilindustrin
och förekommer i fl era
former.
Den kan utföras i två steg
med en yttre hud av kompakt
mjuk pvc följd av en cellulärt
skikt av pvc. Den yttre huden
emellertid bidra konstruktionens styrka
genom sammansmältning (kiss-off).
En av rotationsgjutningens fördelar är
en jämn väggtjocklek, vilket uppnås då
formväggen har en jämn temperatur.
Väggtjockleken kan varieras något genom
att ändra huvudaxelns rotationshastighet.
Helst ska den hamna mellan 1,5 och 5 millimeter
men kan uppgå till 20 millimeter.
Används pvc kan den vara så tunn som 0,5
millimeter.
KO N STRU K TI O N E R som är öppna i ena änden
som avfallsbehållare, erhålls genom
att helt enkelt skära av en del av den slutna
delen. Öppna ändar går också att åstadkomma
genom att plugga in en termisk
isolerad kropp, som plasten inte formas mot.
Material tillförs vanligen formen då
den är öppen. Om inte det fi nns plats för
fyllning kan det ske genom en särskild
öppning (fallbox) eller ventilationshålet.
Öppningen kan även användas om formen
är sluten. Via en ”drop box” kan man
åstadkomma fl era lager av plast till exempel
pe+cellplast+pe och införa olikfärgade
plaster med olika effekter.
kan också tillverkas genom skalgjutning
av termoelaster. Termoelasterna kryomals
för att få en tillräckligt fi n partikelstorlek.
Mellan den yttre skalformade huden
och en bärare av glasfi berarmerad termoplast
av till exempel legeringarna (pc+abs)
och (pbt+asa) införs vanligen halvhård
cellulär polyuretan enligt fi gur 9.
Figur 9: Tvärsnittet av en instrumentpanel
till personbil.