Ротаційне формування - це виробничий процес, який використовується для створення пластикових виробів різного обсягу та конфігурації. Суть методу полягає в тому, що сухий полімерний порошок плавиться всередині порожнистої закритої форми, що безперервно обертається навколо двох осей у спеціальній печі. За рахунок цього процесу пластмаса рівномірно розподіляється по всій внутрішній поверхні, формуючи цілісний виріб без швів.
Актуальність технології у сучасній промисловості
У сучасній промисловості даний метод виробництва є вкрай актуальним і популярним у таких галузях, як сільське господарство та інших різних галузях промисловості, і використовується для більшості виробів із пластику: ємностей для води та інших рідин, контейнерів, автомобільних деталей, елементів дитячих майданчиків і дитячих гірок, а також плавучих пластикових деталей і виробів, таких як при.
Принцип роботи ротаційного формування
Суть процесу: обертання форми з полімерним порошком у печі
У ротаційному формуванні велике значення має температура нагрівання форми та швидкість і траєкторія обертання. Тому процес ротаційного формування не такий простий, щоб виріб вийшов цілісним і міцним недостатньо просто розмістити порошок усередині форми, необхідно дотримуватися всіх найважливіших тонкощів, витримувати правильну температуру і нагрівання та охолодження поверхні форми.
Чотири основні етапи: завантаження → нагрівання/обертання → охолодження → вилучення виробу
Міцність будь-якого пластикового виробу, виробленого методом ротаційного формування, залежить від правильного виконання всіх основних етапів виробництва.
- Завантаження сировини На цьому етапі необхідно розрахувати вагу майбутнього виробу і додати стільки сировини, щоб воно могло рівномірно розподілитися по всій внутрішній поверхні форми і, звичайно ж, від цього залежатиме товщина стінки виробу, що впливає на його довговічність, міцність способи експлуатації.
- Нагрів та обертання. Ротоформування передбачає одночасне обертання та нагрівання форми з сировиною всередині. Температура нагрівання залежатиме від типу пластику, який використовується, однак у будь-якому випадку використовуються високі температури, які перевищують 100 °С. А ось обертання форми буде схожим для всіх видів пластику. Форма обертається одночасно у двох напрямках, навколо двох перпендикулярних осей, що дозволяє розплавленому пластику рівномірно розподілитися по всій формі.
- Охолодження. Не менш важливим етапом ротаційного формування є охолодження. Щоб пластик не перегрівся та не потемнів, необхідно вчасно дістати форму з печі та почати охолодження. Під час охолодження форма продовжує обертатися і виріб усередині форми закінчує своє виготовлення, оскільки ще якийсь час залишається висока температура.
- Вилучення виробу. Після того, як форма остигнула необхідно акуратно вийняти з неї виріб, форма відкривається навпіл і фахівці намагаються акуратно дістати виріб, не пошкодивши його, адже гарячий пластик прилипає до металу.
Двохосьове обертання як ключовий механізм рівномірного розподілу матеріалу
Для виробництва пластикових виробів методом ротаційного формування необхідно правильно налаштувати двоосьове обертання. Швидкість обертання кожної осі буде різним і підбирається фахівцями залежно від матеріалу, температури і форми виробу.
Використовувані матеріали
Основні полімери: поліетилен (ПЕ), ПВХ, нейлон, поліпропілен
Основний матеріал, що використовується для створення порожнистих пластикових виробів є поліетилен, він плавиться при меншій температурі, завдяки чому виготовлення виробів виходять швидше та економічніше. Однак використовують також поліпропілен, ПВХ і нейлон. Кожен матеріал має свої переваги та недоліки і для деяких типів виробів підходить тільки певний вид пластику.
Вимоги до матеріалів: порошкоподібна форма, термостабільність
Подрібнення сировину до порошкоподібної форми робить ротаційне формування простіше та швидше. Адже розплавити пластик у такому вигляді набагато простіше та швидше,
Добавки: барвники, антистатики, УФ-стабілізатори
Також у порошкову сировину часто додають барвники, щоб надати виробу певного кольору, антистатики, щоб виріб менше електризувався та УФ-стабілізатори, щоб пластик не пересихав і не тріскався під впливом сонячних променів.
Обладнання та оснащення
Головний робочий інструмент заводу – ротаційна машина. Вона складається мінімум із двох симетричних частин, які чергуються. Поки одна частина в піч – інша остигає. До кожної такої частини кріпляться форми. Сама форма виготовляється із листової сталі або литого алюмінію. Оскільки в процесі ротаційного формування всередині форми немає високого тиску, саме оснащення виходить відносно тонким. Це мінімізує рівень витрат на оснащення виробництва та дає заводу величезну гнучкість – ми можемо швидко змінювати форми та виготовляти різні типи контейнерів та баків без тривалої зупинки конвеєра. Це робить метод ідеальним вибором для виробництва нестандартних пластикових конструкцій на замовлення.
Переваги технології
Низька вартість оснастки в порівнянні з литтям під тиском
Перевагою ротаційного формування є його низька вартість оснастки, адже машин інших видів виробництва, таких як лиття під тиском, значно перевищує вартість машини для роботи ротаційного формування.
Можливість виготовлення великогабаритних порожніх виробів
Ротаційне формування пропонує виробництва безшовних порожнистих ємностей різних розмірів, об'ємом до 20000 літрів. Виробництва великих ємностей в інших методах виробництва пластикових виробів мають на увазі ємності виготовлені за допомогою з'єднання кількох частин і мають шви.
Гнучкість у виробництві малих серій
Ротаційне лиття може виробляти будь-який виріб невеликими партіями, тому що їх форма дешевша, ніж в інших методах виробництва і дозволяє випускати виріб на замовлення в менших серіях.
Недоліки та обмеження
Тривалий цикл виробництва
У порівнянні з іншими методами формування пластмас ротаційне формування для виробництва виробів задіює значно більше часу, що впливає на ціну виробів.
Обмежений вибір полімерів
Ротаційне формування дозволяє виробляти ємності тільки з певних полімерів, які податливі у швидкому плавленні та охолодженні.
Складність отримання деталей із високою точністю розмірів
Виробництво деталей невеликого розміру вимагає точності до міліметра. Ротаційне формування використовується для виробництва більших виробів і не підходить для таких цілей.
Високі енерговитрати на нагрівання та охолодження
Через те, що процес нагрівання та охолодження відбуваються набагато довше при ротоформуванні, ніж, наприклад, у видувного формування, відповідно і витрати на них теж вищі.
Області застосування
Ємності та резервуари (паливні баки, цистерни, баки для води)
Основною сферою застосування ротаційного методу виробництва є резервуари для зберігання води та інших рідин. Адже за його допомогою можна виготовляти безшовні ємності до 20000 літрів, що не можна зробити жодним іншим методом виробництва пластикових виробів. Поліетиленові ємності підходять для зберігання питної води та інших харчових продуктів, а також різних технічних рідин та речовин. Наприклад, дизельне паливо, рідкі добрива КАС та інші хімічні речовини та агресивні рідини. При виборі таких ємностей необхідно керуватися товщиною стінок баків, і завдяки ротоформуванню можна легко зробити резервуари з товщиною стінки придатної для певної рідини.
Дитячі товари (гірки, гойдалки, іграшки)
Елементи дитячих майданчиків та гірок також часто виготовляються методом ротаційного формування через створення міцних елементів, що гарантують безпеку дітей, а також гнучку можливість вибору форми та кольору.
Човни, каяки, поплавці
Завдяки ротоформуванню можна налагодити виробництво споживчих товарів, таких як пластикові човни, каяки, поплавці, понтони, причали та інші.
Промислові деталі, дорожні огорожі, дорожні конуси
Будь-яке дорожнє огородження, будь то дорожні бордюри, знаки чи конуси також найчастіше роблять ротаційним методом.
Сучасні тенденції
Багатошарове ротаційне формування
Наша компанія виготовляє сучасні технологічні двошарові ємності. Завдяки яким сонячне світло абсолютно не потрапляє всередину баків і вода в них зеленіє. Також це робить ємності більш міцними та зносостійкими.
Застосування спінених матеріалів (foam moulding)
Застосування спінених матеріалів у формі ротації використовується для створення багатошарових виробів з високою жорсткістю, низькою теплопровідністю і малою вагою. Цей метод дозволяє заповнити внутрішню порожнину порожнистого полімерного виробу пористою структурою.
Автоматизація та цифровий контроль процесів
На будь-якому сучасному та технологічному виробництві використовують автоматизацію багатьох процесів, у тому числі контроль температури нагрівання форми, швидкість обертання і товщину стінок виробу.
Екологічність: переробка відходів та біополімери
Наша компанія, як і всі сучасні виробництва, стежить за екологією та займається переробкою всіх відходів на виробництві.
Висновок
Метод ротаційного виробництва пластикових виробів вкрай актуальний сьогодні і має низку переваг у порівнянні з іншими методами. Найбільш поширений він у сфері пластикових резервуарів для зберігання та транспортування різних рідин. Головною перевагою цього є можливість випускати безшовні ємності значних розмірів.
Найчастіші запитання
Що таке ротаційне формування
Ротаційне формування – це метод виробництва різних пластикових виробів, який зарекомендував себе як один з найнадійніших протягом десятків років.
Чим ротаційне формування відрізняється від лиття під тиском?
Головною технологічною відмінністю є те, що металеву форму обертають під час нагрівання, досягаючи рівномірного розподілу пластику по стінках бака. У той час, як у лиття під тиском це відбувається за рахунок тиску, який розподіляють розігрітий пластик по стінках форми, що знаходиться в статичному положенні.
Які матеріали підходять для ротаційного формування?
Найбільш популярні матеріали для ротаційного формування – це поліетилен (ПЕ), ПВХ, нейлон та поліпропілен.
Наскільки дорого коштує виготовлення форми?
Вартість металевої форми для ротаційного формування зазвичай становить від $1000 до $20 000. Точна ціна залежить від габаритів виробу, складності геометрії, матеріалу (алюміній, сталь), тиражності та необхідності проектування.
Як довго триває один цикл виробництва?
Один виробничий цикл триває від півгодини до 3-4 годин. Чим більший виріб, тим більше часу потрібне для його виробництва.
Наскільки екологічною є ця технологія?
Технологія безвідходна. Весь засипаний усередину порошок повністю перетворюється на готовий продукт. Крім того, поліетилен, який ми використовуємо, підлягає на 100% вторинній переробці.
Чи можна виготовляти вироби складної форми з отворами та вставками?
Так, ротоформування дозволяє виробляти вироби різної форми, у тому числі з отворами та різними вставками.
Яка типова товщина стін виробів і чи можна її регулювати?
Товщина стінок виробу залежить від самого виробу, чим більше виріб, тим товщі стінка має бути. У стандартних ємностях товщина стінки розраховується на густину 1 кг на 1 л рідини. Однак за потреби товщину стінки можна збільшити, додавши більше пластику. Наприклад, густина рідкого добрива КАС становить 1,3 кг на 1 л, тому для таких цілей ми збільшуємо стінку ємностей на 30%.
Як забезпечується якість та контроль товщини стінок у процесі виробництва?
Кожну вироблену ємність ретельно перевіряють на цілісність та рівномірно розподілену товщину стінок спеціальними ультразвуковими апаратами.
Відгуків: 0
