فرآیند قالب‌گیری چرخشی (Rotational Molding) یک روش ساده اما مؤثر است. در این تکنیک، یک ماده پلاستیکی، معمولاً به صورت پودر، داخل یک قالب توخالی قرار می‌گیرد. این قالب معمولاً از آلومینیوم ریخته‌گری شده یا از ورق فولادی ساخته می‌شود. پس از مهر و موم شدن، قالب به آرامی حول دو محور چرخیده و همزمان در داخل یک کوره گرم می‌شود. با افزایش دما، پودر پلاستیکی ذوب شده و به طور یکنواخت سطح داخلی قالب را پوشش می‌دهد. هنگامی که پلاستیک کاملاً مایع شد، قالب به ایستگاه خنک‌کننده منتقل می‌شود، جایی که با استفاده از هوا یا گاهی اوقات یک مه ریز از آب، خنک می‌شود. در این مرحله، پلاستیک به تدریج جامد شده و شکل نهایی خود را به دست می‌آورد. پس از اینکه ماده به اندازه کافی خنک شد و از سطح قالب جدا شد، فرآیند متوقف می‌شود و محصول نهایی از قالب خارج می‌شود.

انواع قالب‌گیری چرخشی

1. قالب‌گیری چرخشی مدل Clamshell
   • از یک دستگاه تک‌دستگاهی با کوره و اتاق خنک‌کننده ترکیب شده استفاده می‌شود.
   • مناسب برای تولیدات کوچک یا نمونه‌سازی.
   • کمتر کارآمد از دستگاه‌های چنددستگاهی اما فضای کمتری نیاز دارد.
2. قالب‌گیری چرخشی مدل Rock and Roll
   • طراحی شده برای تولید محصولات بلند و باریک مانند کایاک‌ها و قایق‌ها.
   • قالب در یک محور می‌چرخد و در محور دیگری به جلو و عقب می‌رود.
   • ایده‌آل برای ساخت قطعات بزرگ و کشیده با ضخامت دیواره یکنواخت.
3. قالب‌گیری چرخشی مدل Shuttle
   • دارای دو بازو است که بین ایستگاه‌های حرارت‌دهی و خنک‌کنندگی جابه‌جا می‌شوند.
   • امکان قالب‌گیری و خنک‌سازی همزمان را فراهم می‌آورد و کارایی تولید را افزایش می‌دهد.
   • مناسب برای تولیدات مقیاس متوسط تا بزرگ.
4. قالب‌گیری چرخشی مدل Vertical
   • از یک سیستم چرخشی عمودی به جای محور افقی سنتی استفاده می‌شود.
   • کنترل بیشتری روی توزیع مواد فراهم می‌آورد.
   • کمتر رایج است اما برای کاربردهای خاصی که نیاز به کنترل دقیق ضخامت دارند، مفید است.
5. قالب‌گیری چرخشی مدل Carousel
   • رایج‌ترین و کارآمدترین نوع، معمولاً دارای سه تا چهار بازو.
   • قالب‌ها به طور مداوم بین ایستگاه‌های بارگذاری، حرارت‌دهی، خنک‌کنندگی و تخلیه حرکت می‌کنند.
   • ایده‌آل برای تولیدات با حجم بالا و تولیدات مقیاس بزرگ.

مزایای قالب‌گیری چرخشی

1. ابزار با هزینه پایین – هزینه قالب‌ها نسبت به قالب‌گیری تزریقی یا قالب‌گیری بادی ارزان‌تر است.
2. ضخامت یکنواخت دیواره‌ها – تضمین می‌کند که توزیع مواد یکنواخت بوده و نقاط ضعیف وجود ندارد.
3. ساختارهای بدون درز و توخالی – قطعات یک‌تکه بدون درز یا جوش تولید می‌کند.
4. انعطاف‌پذیری در طراحی – امکان تولید اشکال پیچیده، شیارها و ویژگی‌های یکپارچه را فراهم می‌آورد.
5. محصولات قوی و بادوام – مقاومت بالای ضربه با گوشه‌های تقویت شده.
6. محدوده وسیعی از مواد – می‌توان از پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP) و نایلون استفاده کرد.
7. کمترین ضایعات مواد – پلاستیک اضافی می‌تواند بازیافت و مجدداً استفاده شود.
8. قابلیت تولید قطعات بزرگ – ایده‌آل برای ساخت مخازن، ظروف و محصولات پلاستیکی بزرگ.
9. فرآیند ثابت و قابل تکرار – تضمین یکنواختی در تولید انبوه.
10. فرآیند دوستدار محیط‌زیست – مصرف انرژی پایین‌تر و مواد قابل بازیافت.

معایب قالب‌گیری چرخشی

1. زمان‌های چرخه طولانی‌تر – این فرآیند نسبت به قالب‌گیری تزریقی یا بادی کندتر است.
2. هزینه بالای مواد – محدود به ترموپلاستیک‌های خاص که ممکن است گران‌تر باشند.
3. محدودیت در قطعات توخالی – برای قطعات جامد یا قطعات کوچک با جزئیات زیاد مناسب نیست.
4. دقت و تحمل پایین‌تر – دقت کمتری در کنترل ابعاد نسبت به قالب‌گیری تزریقی.
5. محدودیت در اتوماسیون – فرآیند بیشتری نیاز به نیروی کار دارد که منجر به افزایش هزینه‌های تولید در تولیدات بزرگ می‌شود.
6. محدودیت در ظاهر سطحی – ممکن است نیاز به پردازش پس از تولید برای سطح صاف یا براق باشد.
7. کارایی پایین‌تر تولید – به دلیل زمان‌های طولانی‌تر چرخه، برای تولیدات با حجم بالا مناسب نیست.
8. نیاز به دیواره‌های ضخیم‌تر برای استحکام – قطعات دیواره نازک ممکن است قدرت لازم را نداشته باشند.
9. زمان خنک‌سازی طولانی – مدت زمان خنک‌سازی طولانی‌تر باعث افزایش زمان تولید کلی می‌شود.

کاربردهای قالب‌گیری چرخشی

1. مخازن ذخیره‌سازی – مخازن آب، مخازن سوخت و ظروف ذخیره‌سازی مواد شیمیایی.
2. قطعات خودرویی – مخازن سوخت، مجاری هوا، گل‌گیرها و سرپوش‌ها.
3. ظروف صنعتی – سطل‌ها، هاپرها و ظروف حمل و نقل.
4. تجهیزات پارک ها – سرسره‌ها، سازه‌های صعودی و وسایل بازی بیرونی.
5. مبلمان – صندلی‌های پلاستیکی مدرن، میزها و اقلام تزئینی.
6. صنعت دریایی و قایق‌رانی – کایاک‌ها، قایق‌ها، شناورها و لنگرگاه‌ها.
7. تجهیزات پزشکی – محفظه‌ها، پوشش‌ها و دستگاه‌های پشتیبانی بیماران.
8. محصولات کشاورزی – سطل‌های ذخیره‌سازی خوراک دام، تشت‌های آب و مخازن آبیاری.
9. لوازم ورزشی – کلاه ایمنی، مخروط‌ها و پوشش‌های حفاظتی.
10. ایمنی جاده‌ای و ترافیک – موانع، مخروط‌های ترافیکی و علامت‌های جاده‌ای.
11. کالاهای مصرفی – کولرها، جعبه ابزارها.