Каковы принципы и классификации ротационного формования?

Какие принципы и классификации ротационного формования?

Какие принципы и классификации ротационного формования? Ротационное формование - это процесс формования полых изделий из термопластов. Его принцип заключается в следующем: смола добавляется в форму, которая затем закрывается. Форма нагревается и непрерывно вращается по двум перпендикулярным осям, заставляя форму вращаться/катиться в трех измерениях. Смола под действием собственной силы тяжести равномерно заполняет полость формы и постепенно плавится, пока полностью не расплавится и равномерно не прилипнет к внутренней стенке полости формы. Затем нагрев прекращается и начинается процесс охлаждения. После того, как изделие остынет и затвердеет, его извлекают из формы, чтобы получить желаемую бесшовную полую деталь.

Во время ротационного формования скорость вращения формы невелика, и формование изделия полностью зависит от естественного течения смолы, поэтому изделие практически не имеет внутренних напряжений и не подвержено дефектам, таким как деформация и вмятины.

Ротационное формование можно разделить на три категории в зависимости от используемой формы смолы.

1. Ротационное формование сухим порошком, типичным представителем которого являются полиэтиленовые смолы. Это наиболее широко используемый тип ротационного формования. Поскольку смола преобразуется из порошка в расплав без внешнего воздействия, воздух, захваченный между частицами порошка, образует пузырьки в расплаве, которые затем растут и отделяются от расплава. Полное удаление этих пузырьков напрямую влияет на физические и механические свойства готового изделия.

2. Ротационное формование ПВХ-пастообразной смолой, широко известное в промышленности как формование суспензией, в основном используется для производства полых мягких изделий из ПВХ.

3. Ротационное формование полимеризацией мономеров: мономер смолы попадает в полость формы, где полимеризуется при подходящих температурных условиях и с помощью добавок, позволяя ему течь и формироваться. Этот процесс в настоящее время относительно не используется. Процесс ротационного формования имеет широкий спектр применений и может использоваться для формирования бесшовных полых изделий размером от пинг-понговых шариков до яхт или штурмовых катеров, или резервуаров для хранения химикатов объемом в сотни кубических метров. Толщина стенки изделия может регулироваться от менее 2 мм до нескольких сантиметров без изменения формы. Сложные структурные изделия могут быть изготовлены за один шаг. В изделие могут быть добавлены вставки или другие компоненты в соответствии с требованиями дизайна.

Формы для ротационного формования просты в изготовлении и недороги, обычно стоят всего 1/4 - 1/3 стоимости других форм аналогичного размера. Формы для ротационного формования особенно подходят для крупногабаритных изделий, позволяя утолщать края для обеспечения прочности краев для изделий большого диаметра. Кроме того, изделия, полученные методом ротационного формования, не имеют облоя, что сводит к минимуму отходы материала. Однако недостатки ротационного формования включают: относительно длительный производственный цикл, необходимость предварительного измельчения материала, значительный ручной труд и высокая трудоемкость.

На примере ротационного формования полиэтиленовым порошком весь процесс можно разделить на четыре этапа.

1. Загрузка: Внутренняя часть формы очищается, материал дозируется, и форма закрывается, подготавливаясь к последующему ротационному формованию.

2. Формование: Форма и роторная система входят в назначенную станцию термоформования, и активируется вертикальное вращение, заставляя форму вращаться в трех измерениях. Затем форма нагревается снаружи (с использованием циркуляции горячего воздуха, электрического нагрева или открытого пламени) до заданной технологической температуры (260-320°C). Эта температура поддерживается в течение определенного периода времени, чтобы обеспечить полное прилипание расплава к стенкам полости формы, достижение равномерной толщины и устранение воздушных пузырьков. 3. Процесс охлаждения: Поддерживая трехмерное вращательное состояние формы, перенесите на станцию охлаждения и охладите форму и деталь с помощью холодного воздуха, распыления или других методов для достижения полного затвердевания и окончательной формы.
4. Процесс извлечения из формы: Остановите вращение формы, перенесите на станцию загрузки/выгрузки, откройте форму и извлеките деталь. Очистите внутреннюю часть формы и подготовьтесь к следующему производственному циклу.

Для пигментных продуктов, используемых в ротационно-формованных деталях, особое внимание следует уделять таким свойствам, как термостойкость, диспергируемость, светостойкость, атмосферостойкость и безопасность.

1. Термостойкость: Ротационное формование - это процесс формования без принуждения. Он требует отличных свойств текучести расплава.
Теплопроводность - это естественный, однонаправленный метод переноса для смолы, без трения или сдвигового нагрева. Пузырькам в расплаве требуется достаточно времени, чтобы естественным образом накапливаться и разрушаться. Поэтому температура обработки намного выше, чем у других процессов формования для аналогичных смол. Аналогично, время работы при этих высоких температурах также намного больше, чем при других процессах. Если азот не используется для защиты полости формы во время ротационного формования, необходимо также учитывать окисление при высоких температурах. Поэтому выбранные пигменты должны обладать отличной термостойкостью; в противном случае качество продукта не может быть гарантировано.
2. Диспергируемость: Как видно из процесса ротационного формования, если система смолы не предварительно смешана, а просто высушена в порошок (в настоящее время используется многими производителями), частицы пигментного порошка не эффективно диспергируются на протяжении всего процесса. Крупные и труднодиспергируемые частицы порошка могут вызывать такие дефекты, как цветовые пятна, влияющие на качество продукта.
3. Светостойкость и атмосферостойкость: Ротационно-формованные изделия широко используются на открытом воздухе, особенно для яхт, причалов и больших игрушек, которые требуют ярких цветов. Поэтому пигменты, используемые в этих продуктах, должны обладать отличной светостойкостью и атмосферостойкостью.
4. Безопасность: Большое количество потребительских товаров и игрушек, особенно детских игрушек, вступают в прямой контакт с человеческим телом. Поэтому безопасность пигментных продуктов имеет решающее значение.