تکنولوژی‌های تولید مواد پلیمری به‌صورت چشمگیری توسعه‌یافته و در صنایع مختلف به‌ویژه صنایع آب و فاضلاب، تجهیزات خودروسازی و اسباب‌بازی‌ها به کار گرفته می‌شود. یکی از روش‌های برجسته در تولید محصولات پلی‌اتیلن، روش قالبگیری چرخشی است که به دلیل توانایی در تولید مخازن و ساختارهای پیچیده با خطوط جوش کم، جایگاه ویژه‌ای دارد. در این مقاله، به بررسی فرایند تولید و ساخت مخازن پلی‌اتیلن با استفاده از این روش می‌پردازیم. همچنین، اهمیت افزودن فیلتر نوری به‌منظور جلوگیری از رشد جلبک‌ها و حفظ بهداشت و کیفیت آب در این مخازن به‌عنوان یک جنبه ضروری در این فرایند مورد بررسی قرار می‌گیرد.
قالبگیری دورانی چیست؟
قالبگیری دورانی یا Rotational Molding یک فرایند تولید قطعات پلاستیکی است که با استفاده از چرخش قالب در دماهای بالا انجام می‌شود. این روش به‌ویژه برای تولید قطعات پلاستیکی بزرگ و با ابعاد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معرفی روش و فرایند قالبگیری دورانی
همان‌طور که گفتیم قالبگیری دورانی یک فرایند مبتنی بر حرکت چرخشی است که برای تولید قطعات پلاستیکی با ابعاد بزرگ استفاده می‌شود. در این روش، مقدار معینی از پودر پلاستیک، معمولاً از جنس پلی‌اتیلن نظیر پلی‌اتیلن گرید 3840، داخل یک قالب ریخته می‌شود. سپس، قالب در داخل یک کوره قرار گرفته و تحت حرارت چرخانده می‌شود. این حرکت چرخشی باعث ذوب شدن آرام پودر و چسبیدن به دیواره‌های داخلی قالب می‌شود.
پس از ذوب‌شدن و چسبیدن پلاستیک به دیواره‌های قالب، قالب از داخل کوره خارج می‌شود و حین چرخش به‌آرامی خنک می‌گردد. این مرحله از فرایند باعث سرد شدن پلاستیک درون قالب می‌شود که نهایتاً منجر به خارج‌شدن محصول با حفظ شکل و ساختار از قالب می‌شود. روش قالبگیری دورانی به دلیل قابلیت تولید قطعات بدون جوش و با ضخامت متغیر، به‌خصوص در تولید مخازن آب و اسباب‌بازی، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده است.
روش تولید و ساخت مخزن‌های سه‌لایه پلی‌اتیلن
روش تولید و ساخت مخزن‌های سه‌لایه پلی‌اتیلن اغلب از دو روش اصلی، یعنی قالبگیری دورانی یا چرخشی و قالبگیری دمشی (شکل‌دهی دوصفحه‌ای) بهره می‌برد. در میان این دو روش، قالبگیری چرخشی به‌عنوان یک روش معمول و مؤثر برای تولید محصولات با ساختاری یکنواخت و بدون خط جوش به شمار می‌آید.
برای تولید مخازن سه‌لایه با فیلتر نوری، این فرآیند در سه مرحله انجام می‌شود. در هر مرحله، پودر و رنگ مربوطه درون قالب ریخته می‌شوند. سپس قالب به‌صورت چرخشی در درون کوره قرار می‌گیرد. در این زمان، لایه‌های رنگی به‌صورت یکنواخت ذوب شده و در سطح داخلی قالب پخش می‌شوند. این فرایند مؤثر در ایجاد یک ساختار بدون خطوط جوش و یکنواخت بر روی محصولات نهایی است.
برای داشتن خاصیت ضد جلبکی در منبع آب پلاستیکی، باید مخازن به فیلتر نوری مجهز شود. این اقدام به معنای استفاده از تکنولوژی‌های فیلتراسیون نوری برای کاهش نفوذ نور و جلوگیری از رشد جلبک‌ها در داخل مخزن است. به‌این‌ترتیب، مخزن سه‌لایه با قابلیت جلوگیری از رشد جلبک‌ها تولید می‌شود که از نظر بهداشتی و کیفیت آب قابل قبول است.
پیشنهاد میکنیم مقاله روش های جلوگیری از رشد جلبک مخزن آب را مطالعه کنید.
مواد مورد استفاده در قالبگیری دورانی چیست؟
در فرایند قالبگیری دورانی، مواد پلاستیکی از قبیل پلی‌اتیلن به‌عنوان مواد اولیه استفاده می‌شود و در اینجا حدود نوددرصد مواد اولیه مورد نیاز را تشکیل می‌دهد. برای ذخیره بهداشتی آب شرب، استفاده از پلی‌اتیلن 3840 با گرید بهداشتی یا FOODGRADE الزامی است. این نوع پلی‌اتیلن علاوه بر ارتقاء جنبه بهداشتی، منجر به افزایش مقاومت مکانیکی محصولات نهایی نیز می‌شود و عمر آن‌ها را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
با توجه به عدم وجود فشار در فرایند قالبگیری دورانی، دیواره‌های قالب‌ها عمدتاً نازک بوده و این امر منجر به کاهش هزینه تولید آن‌ها می‌شود. شرکت‌های پیشرو از دستگاه‌های پیشرفته با چند بازو برخوردار هستند که امکان تولید هم‌زمان با قالب‌های متنوع در اندازه و شکل‌های مختلف را فراهم می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر، این شرکت‌ها توانایی تولید گسترده‌ای از محصولات در حوزه قالبگیری دورانی را دارا هستند.
معایب روش تولید دورانی یا قالبگیری دورانی
معایب روش تولید دورانی یا قالبگیری دورانی شامل چندین جنبه می‌شود که می‌توان به آن‌ها اشاره کرد. اولاً، زمان تولید در این روش به طور معمول بالاست که ممکن است برای پروژه‌هایی که به‌سرعت نیاز به تولید دارند، چالش ایجاد کند. دوم اینکه محدودیت در انتخاب مواد مورد استفاده نیز یکی از معایب این روش است. استفاده معمول از پلی‌اتیلن و محدودیت در انتخاب مواد دیگر ممکن است مانع از تولید برخی محصولات خاص شود.
هزینه بالای مواد نیز یکی دیگر از نقاط ضعف این روش است. به دلیل استفاده از افزودنی‌های خاص و مواد با گرید بهداشتی، هزینه تولید افزایش می‌یابد. همچنین، استفاده از مواد پودر شده نیازمند تجهیزات و فرایند پیچیده‌تری است که ممکن است هزینه و زمان بیشتری را به دنبال داشته باشد.
در آخر، مشکلات مربوط به قالبگیری در بعضی از اشکال و ساختارها نیز یکی از معایب این روش به‌حساب می‌آید. برخی از شکل‌ها ممکن است به دلیل ساختارهای خاص و خطوط پیچیده در قالب، به طور کامل تولید نشوند یا نیاز به تنظیمات و فرایندهای خاص داشته باشند که این مسئله می‌تواند به چالش‌های فنی و زمانی منجر شود.
سخن پایانی
می‌توان گفت که روش تولید و ساخت مخازن سه‌لایه پلی‌اتیلن با استفاده از قالبگیری دورانی یک روش کارآمد و متداول است. این روش، با فراهم‌کردن محصولاتی با ساختار یکنواخت، عدم وجود خطوط جوش و امکان اجرای تولید به‌صورت دسته‌ای، در صنعت مخازن آب و سایر محصولات پلی‌اتیلنی کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است.
از طرفی، حفظ بهداشت و کیفیت آب در مخازن سه‌لایه با فیلتر نوری، از اهمیت بالایی برخوردار است. این فناوری به تامین آب با کیفیت بالا و جلوگیری از رشد جلبک‌ها در داخل مخازن کمک می‌کند. در نهایت، توسعه و بهبود مستمر در فرایندهای تولید به همراه استفاده از تکنولوژی‌های نوین، به‌عنوان یک مولفه اساسی در تولید مخازن پلی‌اتیلن، به بهبود کیفیت و عملکرد این محصولات کمک می‌کند.
