Основные преимущества ротационного формования

Основные преимущества ротационного формования

Основные преимущества ротационного формования

(1) Подходит для формования больших и очень больших деталей

В большинстве процессов формования пластмасс, таких как широко используемое литье под давлением, прессование, экструзия, выдувное формование и т. д., пластмасса и форма находятся под очень высоким давлением (напряжением) в процессе формования. Поэтому при использовании этих процессов формования для производства больших пластиковых деталей необходимо использовать не только формы, способные выдерживать большое давление, что делает формы громоздкими и сложными, но и оборудование для формования пластмасс должно быть спроектировано и изготовлено очень прочным, а сложность обработки и изготовления формы машины соответственно увеличивается, и стоимость увеличивается.

Напротив, поскольку процесс ротационного формования требует, чтобы прочности рамы было достаточно для поддержания веса материала, самой формы и рамы, а также усилия закрытия для предотвращения утечки материала, даже при ротационном формовании больших и очень больших пластиковых деталей нет необходимости использовать очень громоздкое оборудование и формы. Обработка и изготовление формы машины очень удобны, с коротким производственным циклом и низкой стоимостью.

Теоретически, практически нет верхнего предела размера деталей, сформированных ротационным формованием. Например, если для изготовления полиэтиленового цилиндрического ротационно-формованного контейнера диаметром 1,2 м и высотой 1,2 м используется процесс ротационного формования, форма изготавливается только из тонкой стальной пластины толщиной 3 мм методом холодной сварки, а рама для ротационного формования сваривается из швеллера № 8. Если используется выдувное формование, невозможно произвести такой большой пластиковый контейнер без очень дорогостоящего и крупного оборудования для выдувного формования.

(2) Подходит для производства нескольких видов и небольших партий пластиковых изделий

Поскольку форма для ротационного формования не подвергается внешним воздействиям, форма проста, недорога и проста в изготовлении, поэтому очень удобно менять изделия; кроме того, оборудование для ротационного формования также обладает большей мобильностью. Ротационная формовочная машина может быть оснащена как большой формой, так и несколькими маленькими формами; она может не только формовать детали разных размеров одновременно, но и формовать изделия очень разных размеров и форм одновременно. Пока в ротационно-формованных изделиях используются одни и те же сырьевые материалы и одинаковая толщина, их все можно ротационно формовать одновременно. Поэтому процесс ротационного формования обладает большей мобильностью, чем другие методы формования.

(3) Ротационное формование позволяет легко менять цвет изделия

Во время ротационного формования материал каждый раз добавляется непосредственно в форму, так что весь материал попадает в изделие. После того, как изделие извлечено из формы, добавляется материал, необходимый для следующего формования. Поэтому, когда нам нужно изменить цвет изделия, мы не будем тратить никаких сырьевых материалов, и нам не нужно тратить время на очистку машины и формы. Когда мы используем несколько форм для ротационного формования одного и того же пластикового изделия, мы также можем добавлять материалы разных цветов в разные формы и одновременно получать ротационно-формованные пластиковые изделия разных цветов.

(4) Подходит для формования полых деталей различной сложной формы

В процессе ротационного формования материал постепенно наносится и осаждается на внутренней поверхности формы. Изделие обладает высокой способностью воспроизводить тонкие структуры, такие как узоры на полости формы; в то же время, поскольку форма не подвергается внешнему давлению в процессе формования, для непосредственного изготовления форм с тонкими структурами и сложными формами, такими как игрушки и формы животных, можно использовать точное литье и другие методы.

(5) Экономия сырья

Толщина стенок ротационно-формованных изделий относительно однородна и немного толще на фасках, поэтому эффективность использования материалов может быть полностью использована, что способствует экономии сырья. Кроме того, в процессе ротационного формования нет отходов, таких как литники и каналы. После отладки практически нет переработанного материала в производственном процессе, поэтому процесс имеет очень высокую степень использования материалов.

(6) Удобство для производства многослойных пластиковых изделий

Используя процесс ротационного формования, вам нужно только загрузить разумно подобранные материалы с разными температурами плавления в форму для ротационного формования. Пластмасса с более низкой температурой плавления сначала нагревается и плавится, прилипает к форме и образует внешний слой изделия. Затем материал с более высокой температурой плавления расплавляется на нем, образуя внутренний слой изделия. Альтернативно, сначала загрузите внешний слой пластика в форму, ротационно отформуйте внешний слой, затем добавьте материал внутреннего слоя, а затем ротационно отформуйте его, чтобы получить многослойное ротационно-формованное изделие. Независимо от того, какой метод используется, это может быть достигнуто без сложного оборудования. Если для изготовления многослойных пластиковых изделий используется выдувное формование или литье под давлением, требуются специальные многослойные формовочные машины и сложные формы.

Ограничения ротационного формования

(1) Ротационное формование обычно подходит только для производства полых деталей или деталей оболочки (последние часто получают путем разрезания полых деталей). Это связано с тем, что ротационное формование основано на постепенном плавлении материала, загруженного в форму, и прилипании к поверхности полости формы. Кажущаяся плотность пластмасс (особенно порошкообразных пластмасс) до формования обычно меньше, чем после формования. Поэтому, за исключением вспененных изделий, твердые детали не могут быть изготовлены методом ротационного формования.

(2) Ротационное формование не может производить изделия с очень разной толщиной стенок или внезапными изменениями толщины стенок. Эта особенность также напрямую связана с тем, что ротационное формование основано на постепенном плавлении материала и прилипании к поверхности полости формы. Чтобы отрегулировать толщину стенки детали, мы можем соответствующим образом отрегулировать толщину стенки детали, изменяя нагрев различных частей формы (усиление или уменьшение), но из-за хорошей теплопроводности металлической формы этот эффект регулировки довольно ограничен.

(3) Ротационное формование затрудняет производство деталей с плоскими сторонами. Когда форма вращается, материалу нелегко оставаться в плоской части, что легко приводит к тому, что толщина стенки плоской части становится слишком тонкой, тем самым снижая эффект использования детали.

Основные недостатки процесса ротационного формования

Высокое энергопотребление

В каждом цикле ротационного формования форма и рама формы должны многократно подвергаться чередующимся высоким и низким температурам, поэтому процесс ротационного формования обычно потребляет больше энергии, чем другие процессы формования пластмасс. Чтобы уменьшить потери энергии от повторного нагрева и охлаждения формы, была разработана ротационная формовочная машина с рубашкой. Холодная и горячая среды перекачиваются в рубашку формы для ротационного формования через специальную циркуляционную систему для прямого нагрева и охлаждения формы. Это оборудование оказывает значительное влияние на снижение энергопотребления рамы формы, но ситуация, когда форма многократно подвергается воздействию холодных и горячих условий, все еще существует, поэтому потери энергии по-прежнему очень велики.

В отличие от высокого энергопотребления ротационного формования, особым случаем является использование капролактама, мономера нейлона, для ротационного формования нейлоновых деталей. Например, детали из нейлона 6 непосредственно ротационно формуются с использованием капролактама. Процессы ротационного формования и полимеризации проводятся одновременно. Ротационное формование проводится при температуре ниже температуры плавления нейлона 6, и изделия могут быть извлечены при более высокой температуре. Поэтому температура формы для ротационного формования не должна многократно нагреваться и охлаждаться в большом диапазоне температур. Говорят, что энергопотребление ротационного формования деталей из нейлона 6 с использованием капролактама намного ниже, чем у деталей из нейлона 6 методом выдувного формования или литья под давлением.

Длительный цикл формования

В процессе ротационного формования материал не подвергается сильным внешним воздействиям, и материал не движется бурно, как в турбулентном состоянии. Он только полагается на постепенный нагрев и плавление во время контакта с поверхностью полости формы и прилипает к поверхности полости формы. После того, как поверхность полости формы полностью покрыта расплавленным пластиком, тепло, необходимое для нагрева и плавления пластика внутри, должно проводиться через слой расплавленного пластика. Теплопроводность пластика, как правило, плохая, поэтому время нагрева при ротационном формовании довольно велико, обычно более 10 минут, иногда даже более 20 минут, поэтому весь цикл ротационного формования также относительно длительный.

Высокая трудоемкость

В процессе ротационного формования загрузка, извлечение из формы и другие процессы нелегко механизировать и автоматизировать, и обычно выполняются вручную, поэтому его трудоемкость больше, чем у выдувного формования, литья под давлением и других процессов формования. Размер изделия плохой. На размер ротационно-формованного изделия влияет не только тип пластика, но и многие факторы, такие как скорость охлаждения, тип и количество разделительного агента (общий эффект извлечения из формы). Поэтому точность размеров ротационно-формованного изделия трудно контролировать. Поэтому ротационное формование подходит только для пластиковых изделий, которые не предъявляют особых требований к точности размеров, таких как контейнеры, игрушки и другие детали.