플라스틱을 사용하여 속이 빈 물체를 제조하는 방법에는 여러 가지가 있으며 회전 성형(또는 회전 주조)은 우리가 사용할 수 있는 가장 경제적이고 효율적인 공정 중 하나일 수 있습니다. 이 유익한 가이드에서는 이 기술의 추가 용도, 주요 장점 및 기타 유용한 정보를 다룹니다.
회전 성형이란 무엇입니까?
회전성형(Rotational Molding)은 제조기술이다. 지난 20년 동안 이 기술은 상당한 개선을 거쳤으며 점점 더 많은 기업이 이 다용도 프로세스를 매일 사용하고 있습니다. 껍질- 모양의 금형에 플라스틱 분말을 넣고 회전 및 가열하면서 속이 빈 부품을 생산합니다. 이 과정에서 분말은 기포-가 없는 액체 층으로 녹아서 금형의 내부 표면을 형성합니다. 그런 다음 물체를 냉각시키고 빈 부분을 제거합니다. 이 공정은 용기 제조에 자주 사용되지만(아래 이미지 참조) 복잡한 의료 제품, 장난감, 레저 공예품 등을 제조하는 데에도 사용될 수 있습니다.
회전성형 기술로 제작된 폐기물 용기 뚜껑은 품질이 더 좋습니다.
회전 성형의 작동 원리
먼저, 분말형 폴리머(주로 폴리에틸렌)를 금형에 넣습니다. 또는 금속 부품을 금형에 넣고 결합하여 최종 모양을 만들 수도 있습니다.
그런 다음 금형을 오븐에 넣고 두 축을 따라 회전합니다. 사용된 재료에 따라 온도는 500°F~680°F(260°~370°) 사이로 유지될 수 있습니다. 이 과정에서 녹은 재료가 금형 내부 표면에 달라붙게 됩니다.
용융된 물질이 물체를 형성한 후 냉각되어 제거됩니다. 그런 다음 금형을 다시 채우고 필요에 따라 프로세스를 반복합니다.
금형을 다듬어 분리합니다(금형 분리 지점에 나타나는 선이나 능선). 이 단계에서는 구멍, 나사, 슬롯과 같은 다른 작은 부품을 추가할 수 있습니다.
- 금형에 재료 추가
- 금형 내부의 재료를 녹입니다.
- 냉각 금형
- 사후{0}}처리
회전성형에 사용되는 장비
회전 성형 장비에는 오븐, 냉각실 및 금형 스핀들이 포함됩니다. 금형은 일반적으로 컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공이나 금속 주조를 통해 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 이러한 유형의 부품은 스테인레스 스틸로 만들어진 유사한 부품보다 훨씬 두껍습니다. 부품의 크기와 복잡성에 따라 용접 강판으로 금형을 만들 수도 있습니다.
회전성형에 사용되는 재료
회전 성형에 사용되는 대부분의 재료는 폴리에틸렌 유형(약 80%)이며, 그 중 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
- 교차{0}}결합 폴리에틸렌(PEX)
- 저-밀도 폴리에틸렌(LDPE)
- 선형 저{0}}밀도 폴리에틸렌(LLDPE)
- 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)
이러한 재료에는 폴리염화비닐(PVC) 플라스티솔, 나일론, 폴리프로필렌과 같은 다른 구성 요소도 포함되어 있습니다. 재료의 주요 요구 사항은 다음과 같습니다.
- 높은 열 안정성
- 충분한 항산화 특성
- 연성(금형의 모든 공간을 쉽게 통과함)
회전성형의 응용
회전 성형은 주로 산업용 저장 탱크 및 컨테이너 제조에 활용됩니다. 또한 다음을 포함하여 다양한 다른 분야에서도 응용 프로그램을 찾습니다.
- 정화조
- 화학물질 저장탱크
- 오일탱크
- 연료탱크
- 수처리 탱크
- 수송탱크
- 교통표지판
- 컨테이너
- 장난감 및 레저용품
- 자재 취급
- 해양산업
회전 성형인가, 사출 성형인가?
다른 방법과 마찬가지로 회전 성형에도 제조 기술에는 장점과 단점이 모두 있습니다. 종종 사출성형(IM)과 비교되기도 합니다. 회전 성형과 사출 성형은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 두 가지 기술입니다. 두 기술은 공통점이 많고 때로는 상호 교환이 가능하지만 일반적으로 이 두 기술은 서로 다른 상황에 적합합니다.
사출 성형에 비해 회전 성형에는 다음과 같은 단점이 있습니다.
- 금형 설계의 복잡성은 상대적으로 낮습니다.
- 낮은 내성
회전 성형의 장점:
회전 성형은 사출 성형에 비해 정밀도가 떨어지는 것으로 간주되고 사이클 시간이 더 길지만(사출 성형의 경우 단 몇 초에 비해 시간당 1~2 사이클) 여전히 대체할 수 없는 고유한 장점을 갖고 있습니다.
- 표면 연마 및 색상의 현저한 변화
- 비교적 자유로운 디자인
- 균일한 벽 두께
- 내구성
- 스트레스{0}}프리 제품
- 안정적이고 가벼운 동시성형
- 재료 낭비가 거의 없음
- 저렴한 금형 장비 비용
- 벽이 아주 튼튼해요
다른 플라스틱 성형 기술 외에도 회전 성형 기술은 더 강하고 유연하며 표면이 매끄럽고 일관된 벽 밀도를 나타내는 제품을 생산할 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 제조된 부품에는 금형의 외부 모서리와 측면에 더 많은 플라스틱이 포함되어 있습니다. 또한, 회전성형의 장점으로 인해 완제품의 응력이 적고, 안정성이 높으며, 유연성도 가지고 있습니다. 또한 최종 제품에 균열이 발생할 위험도 줄일 수 있습니다. 사출 성형 기술에 대한 자세한 내용은 제조 가이드를 참조하세요.
- 비용
금형비용은 블로우성형, 사출성형 비용의 1/5 미만으로 품질변화가 거의 없으며 중·단기적으로 생산비용이 절감됩니다.
- 품질
회전 성형을 통해 생산된 부품의 정밀도, 일관성, 외관 및 질감이 인상적이며 품질은 다른 공정으로 생산된 부품과 비슷하며 부품 벽 비율도 비슷합니다.
사출 성형이 더 좋습니다
- 유연성
사출 성형과 같은 공정과 달리 이 방법은 매우 복잡한 형상을 제조하는 데 사용할 수 있으며 재처리할 필요 없이 벽 두께를 변경할 수도 있습니다.
- 속도
아이디어부터 제조까지 회전 성형을 사용해 만든 부품의 납품 주기는 대부분의 다른 공정보다 짧습니다.
- 다양한 표면 처리
회전 성형은 매끄럽거나 질감이 있는 다양한 표면을 제공하여 상대적으로 저렴한 비용으로 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
- 다목적
이는 다양한 제품을 제조하는 데 사용할 수 있고 다양한 시장 산업에 적합한 진정한 다목적 플라스틱 성형 기술입니다.
