Wat is rotatiegieten?
Rotatiegieten is een gespecialiseerd vormproces voor het vervaardigen van holle artikelen uit één stuk. Het proces maakt gebruik van de principes van centrifugale kracht om gesmolten materiaal tegen de binnenoppervlakken van een roterende mal te bewegen en het centrale deel hol te laten. Rotatiegieten produceert artikelen zoals verkeerskegels, olie- en watertanks, gipsbeelden en chocolaatjes. Er zijn verschillende soorten rotatiegietmachines in het algemeen, waaronder clamshell-, shuttle- en carrouselsoorten die, hoewel verschillend in hun specifieke ontwerpkenmerken, allemaal op hetzelfde principe werken. Roto-gieten, zoals het ook bekend is, is vanwege de lange procescyclus niet geschikt voor grootschalige productieruns, maar is bij uitstek geschikt voor de productie van onderdelen met een korte looptijd.
Het rotatiegietproces werd voor het eerst in 1855 in Groot-Brittannië gebruikt als een metaalvormproces voor het produceren van artikelen zoals artilleriegranaten. Het proces vormde verschillende materialen, waaronder gips en was in de eerste helft van de jaren 1900 toen kunststoffen voor het eerst werden gevormd met rotatiegieten in de vroege jaren 1950. Het basisprincipe dat rotatiegieten ondersteunt, kan worden aangetoond door het oude experiment van het zwaaien van een met water gevulde emmer in een boog op armlengte. Zelfs als de emmer naar boven wordt gezwaaid, morst het water niet als gevolg van de middelpuntvliedende kracht die het water van het midden van de boog naar de bodem van de emmer duwt. Wanneer de vormeenheid van de rotatie-vormmachine roteert, dwingt hetzelfde fenomeen het gesmolten materiaal naar de buitenzijde van de vormholte, waardoor een hol vormstuk wordt gevormd.
Het proces omvat meestal het vullen van een voorverwarmde mal met de toepasselijke grondstoffen. De vorm wordt vervolgens geroteerd, waardoor het smeltmateriaal wordt verplaatst en zich hecht aan de binnenwanden van de vormholte. De vorm wordt constant gedraaid tijdens de smelt- en afkoelingsperiode om doorzakken en vervorming te voorkomen en om een gelijkmatige dikte in het gevormde deel te behouden. De rotatie van de matrijs verloopt in het algemeen langs twee loodrechte assen die de nodige middelpuntvliedende kracht uitoefenen zonder de matrijs te snel te laten ronddraaien. Nadat de mal is afgekoeld, kan deze worden gesplitst en het onderdeel worden verwijderd voor afwerking.
Dit vormproces is bij uitstek geschikt voor het produceren van holle artikelen uit één stuk, zoals kajaks, water- en olietanks, vuilnisbakken, speelgoed, verkeerskegels, ballen en zelfs het alomtegenwoordige plastic flamingo-gazonornament. Rotatiegieten kenmerkt het grootste deel van de flexibiliteit van spuitgieten doordat een breed scala aan grondstoffen kan worden gebruikt, additieven zoals vlamvertragers en UV-beschermers kunnen worden toegevoegd en de voorraad voorafgaand aan het gieten kan worden gekleurd. Er zijn verschillende machines die worden gebruikt voor rotatiegieten, zoals de clamshell, up and over, carrousel- en shuttle-varianten. Hoewel ze verschillen qua specifieke ontwerpkenmerken, werken ze allemaal volgens dezelfde principes.
Roto-gieten is een langzaam proces met langere cyclustijden en wordt over het algemeen niet als haalbaar beschouwd voor hoge productievolumes. Het is echter ideaal voor de productie van kleine oplages zoals opslagtanks, boot- en kajakrompen en afvalcontainers. Bij recente ontwikkelingen in rotatiegieten zijn natuurlijke materialen zoals steenspaanders en zandsteencomposieten toegevoegd aan het assortiment materiaal dat regelmatig rotatiegegoten is. Andere bekende artikelen die uit rotatievormen komen zijn gipsbeeldjes en holle chocolaatjes.