Główne zalety formowania rotacyjnego

Główne zalety formowania rotacyjnego

Główne zalety formowania rotacyjnego

(1) Nadaje się do formowania dużych i bardzo dużych części

W większości procesów formowania tworzyw sztucznych, takich jak powszechnie stosowane formowanie wtryskowe, formowanie kompresyjne, wytłaczanie, formowanie z rozdmuchem itp., tworzywo sztuczne i forma podlegają bardzo wysokiemu ciśnieniu (naprężeniu) podczas procesu formowania. Dlatego przy użyciu tych procesów formowania do produkcji dużych części z tworzyw sztucznych, nie tylko należy używać form, które wytrzymują duże ciśnienie, co sprawia, że formy są nieporęczne i skomplikowane, ale także sprzęt do formowania tworzyw sztucznych musi być zaprojektowany i wyprodukowany tak, aby był bardzo wytrzymały, a trudność przetwarzania i produkcji formy maszynowej odpowiednio wzrasta, a koszty rosną.

W przeciwieństwie do tego, ponieważ proces formowania rotacyjnego wymaga jedynie wytrzymałości ramy, aby była wystarczająca do utrzymania ciężaru materiału, samej formy i ramy, a także siły zamykającej, aby zapobiec wyciekowi materiału, nawet podczas formowania rotacyjnego dużych i bardzo dużych części z tworzyw sztucznych, nie ma potrzeby używania bardzo nieporęcznego sprzętu i form. Przetwarzanie i produkcja formy maszynowej jest bardzo wygodne, z krótkim cyklem produkcyjnym i niskimi kosztami.

Teoretycznie prawie nie ma górnej granicy rozmiaru części formowanych metodą formowania rotacyjnego. Na przykład, jeśli proces formowania rotacyjnego zostanie użyty do przygotowania polietylenowego cylindrycznego pojemnika formowanego rotacyjnie o średnicy 1,2 m i wysokości 1,2 m, forma jest wykonana tylko z blachy stalowej o grubości 3 mm poprzez spawanie na zimno, a rama do formowania rotacyjnego jest spawana z kątownika nr 8. Jeśli używane jest formowanie z rozdmuchem, niemożliwe jest wyprodukowanie tak dużego pojemnika z tworzywa sztucznego bez bardzo drogiego i dużego sprzętu do formowania z rozdmuchem.

(2) Nadaje się do produkcji wielu odmian i małych partii produktów z tworzyw sztucznych

Ponieważ forma do formowania rotacyjnego nie podlega działaniu sił zewnętrznych, forma jest prosta, tania i łatwa do wyprodukowania, dlatego bardzo wygodna jest wymiana produktów; ponadto sprzęt do formowania rotacyjnego ma również większą mobilność. Maszyna do formowania rotacyjnego może być wyposażona zarówno w dużą formę, jak i wiele małych form; może nie tylko formować części o różnych rozmiarach w tym samym czasie, ale także formować produkty o bardzo różnych rozmiarach i kształtach w tym samym czasie. O ile produkty formowane rotacyjnie używają tych samych surowców i mają tę samą grubość, wszystkie mogą być formowane rotacyjnie w tym samym czasie. Dlatego proces formowania rotacyjnego ma większą mobilność niż inne metody formowania.

(3) Formowanie rotacyjne może łatwo zmienić kolor produktu

Podczas formowania rotacyjnego materiał jest każdorazowo dodawany bezpośrednio do formy, tak aby cały materiał wszedł do produktu. Po wyjęciu produktu z formy dodawany jest materiał wymagany do następnego formowania. Dlatego, gdy musimy zmienić kolor produktu, nie marnujemy żadnych surowców, ani nie musimy tracić czasu na czyszczenie maszyny i formy. Kiedy używamy wielu form do rotacyjnego formowania tego samego produktu z tworzywa sztucznego, możemy również dodać materiały o różnych kolorach do różnych form i jednocześnie formować rotacyjnie produkty z tworzyw sztucznych o różnych kolorach.

(4) Nadaje się do formowania pustych części o różnych złożonych kształtach

Podczas procesu formowania rotacyjnego materiał jest stopniowo powlekany i osadzany na wewnętrznej powierzchni formy. Produkt ma silną zdolność do replikowania drobnych struktur, takich jak wzory na wnęce formy; jednocześnie, ponieważ forma nie podlega działaniu ciśnienia zewnętrznego podczas procesu formowania, odlewanie precyzyjne i inne metody mogą być używane do bezpośredniej produkcji form o drobnych strukturach i złożonych kształtach, takich jak zabawki i formy zwierząt.

(5) Oszczędność surowców

Grubość ścianek produktów formowanych rotacyjnie jest stosunkowo jednolita i nieco grubsza na fazach, dzięki czemu można w pełni wykorzystać wydajność materiałów, co sprzyja oszczędności surowców. Ponadto podczas procesu formowania rotacyjnego nie ma odpadów, takich jak kanały i wlewki. Po debugowaniu, w procesie produkcyjnym prawie nie ma materiału z recyklingu, więc proces ma bardzo wysoki wskaźnik wykorzystania materiałów.

(6) Wygodne w produkcji wielowarstwowych produktów z tworzyw sztucznych

Używając procesu formowania rotacyjnego, wystarczy załadować do formy odpowiednio dopasowane materiały o różnych temperaturach topnienia do formowania rotacyjnego. Tworzywo sztuczne o niższej temperaturze topnienia jest najpierw podgrzewane i topione, przylega do formy i tworzy warstwę zewnętrzną produktu. Następnie materiał o wyższej temperaturze topnienia jest topiony na nim, aby utworzyć warstwę wewnętrzną produktu. Alternatywnie, najpierw załaduj warstwę zewnętrzną tworzywa sztucznego do formy, formuj rotacyjnie warstwę zewnętrzną, a następnie dodaj materiał warstwy wewnętrznej, a następnie formuj rotacyjnie, aby uzyskać wielowarstwowy produkt formowany rotacyjnie. Niezależnie od tego, która metoda jest używana, można to osiągnąć bez skomplikowanego sprzętu. Jeśli do produkcji wielowarstwowych produktów z tworzyw sztucznych stosuje się formowanie z rozdmuchem lub formowanie wtryskowe, wymagane są specjalne wielowarstwowe maszyny do formowania i złożone formy.

Ograniczenia formowania rotacyjnego

(1) Formowanie rotacyjne jest zwykle odpowiednie tylko do produkcji pustych części lub części skorupowych (te ostatnie są często uzyskiwane przez wycinanie otwartych pustych części). Dzieje się tak dlatego, że formowanie rotacyjne opiera się na stopniowym topieniu materiału załadowanego do formy i przyleganiu do powierzchni wnęki formy. Pozorna gęstość tworzyw sztucznych (szczególnie tworzyw sproszkowanych) przed formowaniem jest zwykle mniejsza niż po formowaniu. Dlatego, z wyjątkiem produktów spienionych, części stałych nie można wykonać metodą formowania rotacyjnego.

(2) Formowanie rotacyjne nie może wytwarzać produktów o bardzo różnych grubościach ścianek lub nagłych zmianach grubości ścianek. Ta cecha jest również bezpośrednio związana z faktem, że formowanie rotacyjne opiera się na stopniowym topieniu materiału i przyleganiu do powierzchni wnęki formy. Aby dostosować grubość ścianki części, możemy odpowiednio dostosować grubość ścianki części, zmieniając ogrzewanie różnych części formy (wzmacniając lub zmniejszając), ale ze względu na dobre przewodnictwo cieplne metalowej formy, ten efekt regulacji jest dość ograniczony.

(3) Formowanie rotacyjne jest trudne do produkcji części z płaskimi bokami. Kiedy forma się obraca, materiał nie jest łatwy do utrzymania w płaskiej części, co łatwo powoduje, że grubość ścianki płaskiej części jest zbyt cienka, zmniejszając w ten sposób efekt użytkowania części.

Główne wady procesu formowania rotacyjnego

Wysokie zużycie energii

W każdym cyklu formowania rotacyjnego forma i rama formy muszą wielokrotnie przechodzić naprzemienne wysokie i niskie temperatury, dlatego proces formowania rotacyjnego zwykle zużywa więcej energii niż inne procesy formowania tworzyw sztucznych. Aby zmniejszyć straty energii związane z powtarzanym ogrzewaniem i chłodzeniem formy, opracowano maszynę do formowania rotacyjnego z płaszczem. Zimne i gorące media są pompowane do płaszcza formy do formowania rotacyjnego przez specjalny system cyrkulacji, aby bezpośrednio ogrzewać i chłodzić formę. To urządzenie ma znaczący wpływ na zmniejszenie zużycia energii ramy formy, ale nadal istnieje sytuacja, w której forma jest wielokrotnie poddawana działaniu zimnych i gorących warunków, więc straty energii są nadal bardzo duże.

W przeciwieństwie do wysokiego zużycia energii formowania rotacyjnego, szczególnym przypadkiem jest użycie kaprolaktamu monomeru nylonu do formowania rotacyjnego części nylonowych. Na przykład części z nylonu 6 są formowane rotacyjnie bezpośrednio przy użyciu kaprolaktamu. Formowanie rotacyjne i procesy polimeryzacji są przeprowadzane jednocześnie. Formowanie rotacyjne jest przeprowadzane w temperaturze niższej niż temperatura topnienia nylonu 6, a produkty można wyjąć w wyższej temperaturze. Dlatego temperatura formy do formowania rotacyjnego nie musi być wielokrotnie podgrzewana i chłodzona w dużym zakresie temperatur. Mówi się, że zużycie energii formowania rotacyjnego części z nylonu 6 przy użyciu kaprolaktamu jest znacznie niższe niż w przypadku części z nylonu 6 przez formowanie z rozdmuchem lub formowanie wtryskowe.

Długi cykl formowania

Podczas procesu formowania rotacyjnego materiał nie podlega silnym siłom zewnętrznym, a materiał nie porusza się gwałtownie jak stan turbulentny. Opiera się jedynie na stopniowym cieple i topieniu podczas kontaktu z powierzchnią wnęki formy i przylega do powierzchni wnęki formy. Po całkowitym pokryciu powierzchni wnęki formy stopionym tworzywem sztucznym, ciepło wymagane do nagrzania i stopienia tworzywa sztucznego wewnątrz musi być przewodzone przez warstwę stopionego tworzywa sztucznego. Przewodność cieplna tworzywa sztucznego jest na ogół słaba, dlatego czas nagrzewania formowania rotacyjnego jest dość długi, zwykle ponad 10 minut, czasami nawet ponad 20 minut, więc cały cykl formowania rotacyjnego jest również stosunkowo długi.

Wysoka intensywność pracy

Podczas procesu formowania rotacyjnego załadunek, rozformowywanie i inne procesy nie są łatwe do zmechanizowania i zautomatyzowania i są zwykle obsługiwane ręcznie, dlatego jego intensywność pracy jest większa niż w przypadku formowania z rozdmuchem, formowania wtryskowego i innych procesów formowania. Rozmiar produktu jest słaby. Na rozmiar produktu formowanego rotacyjnie wpływa nie tylko rodzaj tworzywa sztucznego, ale także wiele czynników, takich jak prędkość chłodzenia, rodzaj i ilość środka antyadhezyjnego (całkowity efekt rozformowywania). Dlatego dokładność wymiarowa produktu formowanego rotacyjnie jest trudna do kontrolowania. Dlatego formowanie rotacyjne nadaje się tylko do produktów z tworzyw sztucznych, które nie mają specjalnych wymagań dotyczących dokładności wymiarowej, takich jak pojemniki, zabawki i inne części.