Ротационное формование – это производственный процесс, используемый для создания пластиковых изделий разного объема и конфигурации. Суть метода заключается в том, что сухой полимерный порошок плавится внутри полой закрытой формы, непрерывно вращающейся вокруг двух осей в специальной печи. За счет этого процесса пластмасса равномерно распределяется по всей внутренней поверхности, формируя цельное изделие без швов.
Актуальность технологии в современной промышленности
В современной промышленности данный метод производства является крайне актуальным и популярным в таких отраслях, как сельское хозяйство и других различных отраслях промышленности, и используется для большинства изделий из пластика: емкостей для воды и других жидкостей, контейнеров, автомобильных деталей, элементов детских площадок и детских горок, а также плавучих пластиковых деталей и изделий, таких как причалы, понтоны, буи, лодки.
Принцип работы ротационного формования
Суть процесса: вращение формы с полимерным порошком в печи
В ротационном формовании огромное значение имеет температура нагрева формы и скорость и траектория вращения. Поэтому процесс ротационного формования не так прост, чтобы изделие получилось цельным и прочным недостаточно просто разместить порошок внутри формы, необходимо соблюдать все важнейшие тонкости, выдерживать правильную температуру и нагрева и охлаждения поверхности формы.
Четыре основных этапа: загрузка → нагрев/вращение → охлаждение → извлечение изделия
Прочность любого пластикового изделия, произведенного методом ротационного формования зависит от правильного выполнения всех основных этапов производства.
- Загрузка сырья. На этом этапе необходимо рассчитать вес будущего изделия и добавить столько сырья, чтобы оно могло равномерно распределиться по всей внутренней поверхности формы и конечно же от этого будет зависеть толщина стенки изделия, что влияет на его долговечность, прочность способы эксплуатации.
- Нагрев и вращение. Ротоформование подразумевает одновременное вращение и нагрев формы с сырьем внутри. Температура нагрева будет зависеть от типа пластика который используется, однако в любом случае используются высокие температуры, которые превышают 100 °С. А вот вращение формы будет схожим для всех видов пластика. Форма вращается одновременно в двух направлениях, вокруг двух перпендикулярных осей, что и позволяет расплавленному пластику равномерно распределиться по всей форме.
- Охлаждение. Не менее важным этапом ротационной формовки является охлаждение. Чтобы пластик не перегрелся и не потемнел, необходимо вовремя достать форму из печи и начать охлаждение. Во время охлаждения форма продолжает вращаться и изделие внутри формы заканчивает свое изготовление, так как там еще какое-то время остается высокая температура.
- Извлечение изделия. После того, как форма остыла необходимо аккуратно вынуть из нее изделие, форма открывается пополам и специалисты стараются аккуратно достать изделие, не повредив его, ведь горячий пластик прилипает к металлу.
Двухосевое вращение как ключевой механизм равномерного распределения материала
Для производства пластиковых изделий методом ротационного формования необходимо правильно настроить двухосевое вращение. Скорость вращения в каждой оси будет разным и подбирается специалистами в зависимости от материала, температуры и формы изделия.
Используемые материалы
Основные полимеры: полиэтилен (ПЭ), ПВХ, нейлон, полипропилен
Основной материал, используемый для создания полых пластиковых изделий является полиэтилен, он плавится при меньшей температуре, благодаря чему изготовления изделий получаются быстрее и экономичнее. Однако используют также и полипропилен, ПВХ и нейлон. У каждого материала свои преимущества и недостатки и для некоторых типов изделий подходит только определенный вид пластика.
Требования к материалам: порошкообразная форма, термостабильность
Измельчение сырье до порошкообразной формы делает ротационное формование проще и быстрее. Ведь расплавить пластик в таком виде гораздо проще и быстрее,
Добавки: красители, антистатики, УФ-стабилизаторы
Также в порошковое сырье часто добавляют красители, чтобы предать изделию определенный цвет, антистатики, чтобы изделие меньше электризовалось и УФ-стабилизаторы, чтобы пластик не пересыхал и не трескался под воздействием солнечных лучей.
Оборудование и оснастка
Главный рабочий инструмент на заводе – ротационная машина. Она состоит минимум из двух симметричных частей, которые чередуются. Пока одна часть в печь – другая остывает. К каждой такой части крепятся формы. Сама форма изготавливается из листовой стали или литого алюминия. Поскольку в процессе ротационного формования внутри формы нет высокого давления, сама оснастка получается относительно тонкой. Это минимизирует уровень затрат на оснащение производства и дает заводу огромную гибкость – мы можем быстро менять формы и изготавливать разные типы контейнеров и баков без длительной остановки конвейера. Это делает метод идеальным выбором для производства нестандартных пластиковых конструкций под заказ.
Преимущества технологии
Низкая стоимость оснастки по сравнению с литьем под давлением
Преимуществом ротационного формования является его низкая стоимость оснастки, ведь машин других видов производства, таких как литье под давлением, значительно превышает стоимость машины для работы ротационного формования.
Возможность изготовления крупногабаритных полых изделий
Ротационное формование предлагает производства полых бесшовных емкостей разных размеров, объемом до 20000 литров. Производства больших емкостей в других методах производства пластиковых изделий, подразумевают емкости изготовленные с помощью соединения нескольких частей и имеют швы.
Гибкость в производстве малых серий
Ротационное литье может производит любое изделие небольшими партиями, так как их форма дешевле, чем в других методах производства и позволяет выпускать изделие на заказ в меньших сериях.
Недостатки и ограничения
Длительный цикл производства
В сравнении с другими методами формования пластмасс ротационное формование для производства изделий задействует значительно больше времени, что влияет на цену изделий.
Ограниченный выбор полимеров
Ротационное формование позволяет производить емкости только из определенных полимеров, которые податливы в быстрому плавлению и остыванию.
Сложность получения деталей с высокой точностью размеров
Производства деталей маленького размера требует точности до миллиметра. Ротационное формование используется для производства более крупных изделий и не подходит для таких целей.
Высокие энергозатраты на нагрев и охлаждение
Из-за того, что процесс нагрева и охлаждения происходят гораздо дольше при ротоформовании, чем, к примеру, у выдувного формования, соответсвенно и затраты на них тоже выше.
Области применения
Емкости и резервуары (топливные баки, цистерны, баки для воды)
Основной областью применения ротационного метода производства являются резервуары для хранения воды и других жидкостей. Ведь с его помощью можно производить бесшовные емкости до 20000 литров, что нельзя сделать никаким другим методом производства пластиковых изделий. Полиэтиленовые емкости подходят для хранения питьевой воды и других пищевых продуктов, а также различных технический жидкостей и веществ. Например, дизельное топливо, жидкие удобрения КАС и другие химические вещества и агрессивные жидкости. При выборе таких емкостей необходимо руководствоваться толщиной стенок баков, и благодаря ротоформованию можно с легкостью сделать резервуары с толщиной стенки подходящей для определенной жидкости.
Детские товары (горки, качели, игрушки)
Элементы детских площадок и горок также часто изготавливаются методом ротационного формования из-за создания прочных элементов, которые гарантируют безопасность детей, а также гибкую возможность выбора формы и цвета.
Лодки, каяки, поплавки
Благодаря ротоформованию можно наладить производство потребительских товаров, таких как пластиковые лодки, каяки, поплавки, понтоны, причалы и другие.
Промышленные детали, дорожные ограждения, дорожные конусы
Любое дорожное ограждение, будь то дорожные бордюры, знаки или конусы также чаще всего делают ротационным методом.
Современные тенденции
Многослойное ротационное формование
Наша компания производит современные технологичные двухслойные емкости. Благодаря которым солнечный свет абсолютно не попадает внутрь баков и вода в них не зеленеет. Также это делает емкости более прочными и износостойкими.
Применение вспененных материалов (foam moulding)
Применение вспененных материалов в ротационном формовании используется для создания многослойных изделий с высокой жесткостью, низкой теплопроводностью и малым весом. Этот метод позволяет заполнить внутреннюю полость полого полимерного изделия пористой структурой.
Автоматизация и цифровой контроль процессов
На любом современном и технологичном производстве используют автоматизацию многих процессов, в том числе и контроль температуры нагрева формы, скорость вращения и толщину стенок изделия.
Экологичность: переработка отходов и биополимеры
Наша компания, как и все современные производства, следит за экологией и занимается переработкой всех отходов на производстве.
Заключение
Метод ротационного производства пластиковых изделий крайне актуален сегодня и имеет ряд преимуществ в сравнении с другими методами. Наиболее распространен он в сфере пластиковых резервуаров для хранения и транспортировки различных жидкостей. Главным преимуществом этого метода является возможность выпускать бесшовные емкости внушительных размеров.
FAQ
Что такое ротационное формование
Ротационное формование – это метода производства различных пластиковых изделий, который зарекомендовал себя как один из самых надежных на протяжении десятков лет.
Чем ротационное формование отличается от литья под давлением?
Главным технологичным отличием является то, что металлическую форму вращают во время нагрева, добиваясь равномерного распределения пластика по стенкам бака. В то время, как в литье под давлением это происходит за счет давления, которое распределяют разогретый пластик по стенкам формы, которая находится в статичном положении.
Какие материалы подходят для ротационного формования?
Наиболее популярные материалы для ротационного формования – это полиэтилен (ПЭ), ПВХ, нейлон и полипропилен.
Насколько дорого обходится изготовление формы?
Стоимость металлической формы для ротационного формования обычно составляет от $1000 до $20 000. Точная цена зависит от габаритов изделия, сложности геометрии, материала (алюминий, сталь), тиражности и необходимости проектирования.
Как долго длится один производственный цикл?
Один производственный цикл длится от получаса до 3-4 часов. Чем больше изделие, тем больше времени необходимо для его производства.
Насколько экологична эта технология?
Технология безотходная. Весь засыпанный внутрь порошок полностью преобразуется в готовый продукт. Кроме того, полиэтилен, который мы используем, на 100% подлежит вторичной переработке.
Можно ли изготавливать изделия сложной формы с отверстиями и вставками?
Да, ротоформование позволяет производить изделия разной формы, в том числе с отверстиями и различными вставками.
Какова типичная толщина стенок изделий и можно ли её регулировать?
Толщина стенок изделия зависит от самого изделия, чем больше изделие, тем толще стенка должна быть . В стандартных емкостях толщина стенки рассчитывается на плотность 1 кг на 1 л жидкости. Однако при необходимости толщину стенки можно увеличить, добавив больше пластика. Например, плотность жидкого удобрения КАС составляет 1,3 кг на 1 л, поэтому для таких целей мы увеличиваем стенку емкостей на 30 %.
Как обеспечивается качество и контроль толщины стенок в процессе производства?
Каждую произведенную емкость тщательно проверяют на целостность и равномерно распределенную толщину стенок специальными ультразвуковыми аппаратами.
Отзывов: 0
-200x200.jpg "Лот №17 Емкость горизонтальная 500 л с ребром синяя")
