Blumentopf-Gartenform
1. Trennmittel
Während der Erwärmungsphase des Rotationsformverfahrens kommt es aufgrund der Oberflächenoxidation zu einer chemischen oder physikalischen Bindung an der Grenzfläche zwischen dem Polyethylenpulver oder der Polyethylenschmelze und der Innenfläche der Form. Bei lokalen Defekten an der Innenfläche der Form fließt die Polyethylenschmelze in diese Defekte und bildet lokale Einbettungen. Dadurch lässt sich das Produkt nach dem Abkühlen nur schwer aus der Form lösen. Um die oben genannte Situation zu vermeiden, ist es notwendig, eine Schicht aus hitzebeständigem Material auf die Innenfläche der Form aufzutragen, um ein Anhaften zu verhindern. Diese Art von Material wird als Trennmittel bezeichnet. Es gibt viele Arten von industriellen Trennmitteln. Der Rotationsformprozess von Polyethylen stellt hohe Anforderungen an Trennmittel, vor allem an die Hitzebeständigkeit. Öle, Wachse und Silikonöle sind häufig verwendete Trennmittel, sie müssen jedoch einmal vor jeder Fütterung aufgetragen werden und werden daher als Einweg-Trennmittel bezeichnet. Diese Art von Trennmittel ist kostengünstig und hat eine gute Entformungswirkung, wandert jedoch leicht auf die Oberfläche des Produkts und beeinträchtigt dessen Oberflächeneigenschaften. Vernetztes Siloxan ist ein semipermanentes Trennmittel. Es erfordert keine häufige Anwendung, migriert nicht, wird nicht durch Temperaturschwankungen beeinflusst und hat eine gute Entformungswirkung, aber die Kosten sind hoch.
Durch Auftragen einer dünnen Schicht Polytetrafluorethylen auf die Oberfläche des Formhohlraums (wie bei einer handelsüblichen Antihaftpfanne) kann ein dauerhafter Entformungseffekt erzielt werden. Polytetrafluorethylen ist ein permanentes Entformungsmittel.
2. Temperaturregelung
Beim Polyethylen-Rotationsformverfahren gibt es ein besonderes Phänomen: Während des Pulverschmelzprozesses bildet die zwischen den Pulverpartikeln eingeschlossene Luft Blasen, die mit fortschreitendem Erhitzungsprozess verschwinden. Weitere Untersuchungen zeigen, dass das Verschwinden dieser Blasen nicht auf ihre Bewegung zur freien Oberfläche der Schmelze unter Einwirkung des Auftriebs zurückzuführen ist, sondern darauf, dass die Luft in den Blasen allmählich in die geschmolzene Kunststoffschmelze übergeht. Experimente zeigen, dass sich bei einem Temperaturanstieg auf 150 °C Blasen unterschiedlicher Größe in der Polyethylenschmelze bilden. Aufgrund der hohen Viskosität der Polyethylenschmelze reicht der Auftrieb der Blasen nicht aus, um die Blasen an die freie Oberfläche zu drücken. Wenn die Temperatur auf 200 °C steigt, verschwinden alle Blasen. Daher ist beim Rotationsformen von Polyethylen die wissenschaftliche Kontrolle des Erhitzungsprozesses von großer Bedeutung, um Blasen in Polyethylenprodukten zu beseitigen und die Produktqualität zu verbessern. Denn die Aufheizzeit beim Rotationsformen ist manchmal länger, insbesondere wenn die Wand des Produkts dicker ist. Die Dauer kann zwischen einer halben und mehr als einer Stunde liegen. Zu diesem Zeitpunkt sind Maßnahmen erforderlich, um die thermische Oxidation des Materials und die Verschlechterung der Materialeigenschaften während des Erhitzungsprozesses zu verhindern. Normalerweise werden Polyethylen-Kunststoffen Antioxidantien zugesetzt, um den Zweck der Vorbeugung zu erreichen. Wenn das Polyethylenmaterial jedoch auf eine zu hohe Temperatur erhitzt wird oder die Erhitzungszeit zu lang ist, kann das Antioxidans die Oxidation des Materials nicht verhindern. Wenn die Produktdicke groß ist und über einen längeren Zeitraum erhitzt werden muss, muss die Heiztemperatur gesenkt werden. Wenn die Erhitzungszeit durch Erhöhen der Temperatur verkürzt wird, können die Blasen zurückbleiben, da die Luft in den Blasen keine Zeit hat, zu verschwinden. Wenn der Polyethylen-Kunststoff in einen geschmolzenen Zustand erhitzt wird, durchläuft das Material einen Prozess der Umwandlung von einem kristallinen Zustand in eine Schmelze, was genau dann geschieht, wenn die Polyethylen-Partikel zu schmelzen und zu erweichen beginnen. Es erscheint in einer Materialschicht, die die Innenwand der Form berührt und eine gleichmäßige Schicht aus geschmolzenem Material bildet. Anschließend dehnt es sich nach und nach bis zur Innenschicht aus, bis der gesamte Querschnitt vollständig in eine plastische Schmelze übergeht. Der nächste Schritt besteht darin, das Erhitzen fortzusetzen, damit die Blasen allmählich verschwinden. Die Temperatursteuerung und Zeitsteuerung dieses Prozesses müssen angepasst werden.
3. Abkühlvorgang
Während des Abkühlvorgangs sinkt die Temperatur der Polyethylenschmelze von 200 °C auf nahezu Raumtemperatur und die Moleküle des Polyethylens wechseln von einem ungeordneten Zustand in einen geordneteren kristallinen Zustand. Der Kristallisationsprozess dauert eine gewisse Zeit und die Kristallisationsgeschwindigkeit hängt von der Viskosität der Polyethylenschmelze ab. Wenn die Polyethylenschmelze schnell abgekühlt wird, steigt die Viskosität der Polyethylenschmelze schnell an, was das Wachstum ihrer Kristalle behindert und die Kristallinität des Polyethylens beeinträchtigt. Wenn die Kristallinität unterschiedlich ist, ist die Dichte des Polyethylenprodukts unterschiedlich und auch die physikalischen Eigenschaften sind unterschiedlich. Daher haben die schnell abgekühlten rotationsgeformten Polyethylenprodukte eine geringere Dichte, während die langsam abgekühlten Produkte eine höhere Dichte haben. Je langsamer das Produkt abkühlt, desto länger dauert natürlich sein Produktionszyklus und desto höher sind die Kosten. Das für die Rotationsformproduktion verwendete Polyethylenpulver selbst hat eine bestimmte Dichte, die vom Hersteller des Materials festgelegt wird. Nach der Rotationsformproduktion ändert sich jedoch aufgrund unterschiedlicher Abkühlraten die Dichte von rotationsgeformten Polyethylenprodukten bis zu einem gewissen Grad.
