Istnieje wiele metod wytwarzania pustych przedmiotów z tworzyw sztucznych, a formowanie rotacyjne (lub odlewanie rotacyjne) może być jednym z najbardziej ekonomicznych i wydajnych procesów, jakie mamy do dyspozycji. W tym przewodniku informacyjnym omówione zostaną dodatkowe zastosowania tej technologii, jej najważniejsze zalety i inne przydatne informacje.
Co to jest formowanie rotacyjne?
Formowanie rotacyjne (formowanie rotacyjne) to technologia wytwarzania. W ciągu ostatnich 20 lat technologia ta uległa znaczącym udoskonaleniom i coraz więcej firm na co dzień korzysta z tego wszechstronnego procesu. Plastikowy proszek dodaje się do formy-w kształcie muszli, obracając ją i podgrzewając, aby wytworzyć puste części. W tym procesie proszek topi się, tworząc-wolną od pęcherzyków warstwę cieczy, tworząc wewnętrzną powierzchnię formy. Następnie przedmiot schładza się i wydrążona część jest usuwana. Proces ten jest często stosowany do produkcji pojemników (patrz ilustracja poniżej), ale można go również wykorzystać do produkcji złożonych produktów medycznych, zabawek, wyrobów rekreacyjnych i innych.
Pokrywa pojemnika na odpady wyprodukowana w technologii formowania rotacyjnego charakteryzuje się lepszą jakością.
Zasada działania formowania rotacyjnego
Najpierw do metalowej formy ładowany jest sproszkowany polimer (głównie polietylen). Alternatywnie części metalowe można umieścić w formie i połączyć w ostateczny kształt.
Następnie formę umieszcza się w piecu i obraca w dwóch osiach. W zależności od użytego materiału temperaturę można utrzymać w zakresie od 500 stopni F do 680 stopni F (260 stopni i 370 stopni). Podczas tego procesu stopiony materiał będzie przylegał do wewnętrznej powierzchni formy.
Gdy stopiony materiał utworzy przedmiot, jest on schładzany i usuwany. Następnie formę ponownie napełnia się i w razie potrzeby proces powtarza się.
Przytnij formę, aby ją rozdzielić (linie lub grzbiety pojawiające się w punktach oddzielenia formy). Na tym etapie możesz dodać inne drobne części, takie jak otwory, śruby i szczeliny.
- Dodaj materiał do formy
- Rozpuść materiał wewnątrz formy
- Forma chłodząca
- post-przetwarzanie
Sprzęt używany do formowania rotacyjnego
Sprzęt do formowania rotacyjnego obejmuje piec, komorę chłodzącą i wrzeciono formy. Forma jest zwykle wykonana ze stopu aluminium w procesie obróbki numerycznej (CNC) lub odlewu metalowego. Tego typu część jest znacznie grubsza niż podobne części wykonane ze stali nierdzewnej. W zależności od wielkości i złożoności części, forma może być również wykonana ze spawanych płyt stalowych.
Materiały stosowane do formowania rotacyjnego
Większość materiałów stosowanych w formowaniu rotacyjnym pochodzi z odmian polietylenu (ok. 80%), wśród których najczęściej spotykane są:
- Polietylen usieciowany-(PEX)
- Polietylen o małej-gęstości (LDPE)
- Liniowy polietylen o-gęstości (LLDPE)
- Polietylen o dużej-gęstości (HDPE)
Materiały te zawierają również inne składniki, takie jak plastizol z polichlorku winylu (PVC), nylon i polipropylen. Główne wymagania dotyczące materiałów to:
- Wysoka stabilność termiczna
- Wystarczające właściwości przeciwutleniające
- Plastyczność (łatwo przepływa przez wszystkie przestrzenie formy)
Zastosowanie formowania rotacyjnego
Formowanie rotacyjne jest wykorzystywane przede wszystkim do produkcji przemysłowych zbiorników i pojemników magazynowych. Dodatkowo znajduje zastosowanie w różnych innych dziedzinach, m.in.:
- Szambo
- Zbiornik na chemikalia
- Zbiornik oleju
- Zbiornik paliwa
- Zbiornik do uzdatniania wody
- Zbiornik transportowy
- Znak drogowy
- Pojemnik
- Zabawki i produkty rekreacyjne
- Obsługa materiałów
- Przemysł morski
Formowanie rotacyjne czy formowanie wtryskowe?
Podobnie jak inne metody, formowanie rotacyjne ma zarówno zalety, jak i wady w technologii produkcji. Często porównywane jest do formowania wtryskowego (IM). Formowanie rotacyjne i formowanie wtryskowe to dwie szeroko stosowane technologie w różnych gałęziach przemysłu. Mają wiele cech wspólnych i czasami mogą być wymienne, ale ogólnie rzecz biorąc, te dwie technologie nadają się do różnych sytuacji.
W porównaniu do formowania wtryskowego, formowanie rotacyjne ma następujące wady:
- Złożoność projektu formy jest stosunkowo niska
- Niska tolerancja
Zalety formowania rotacyjnego:
Choć formowanie rotacyjne jest uważane za mniej precyzyjne niż formowanie wtryskowe i charakteryzuje się dłuższym czasem cyklu (1-2 cykle na godzinę w porównaniu do zaledwie kilku sekund w przypadku formowania wtryskowego), to jednak posiada pewne unikalne zalety, które czynią je niezastąpionym.
- Znaczące zmiany w polerowaniu i kolorze powierzchni
- Stosunkowo darmowy projekt
- jednolita grubość ścianki
- trwałość
- Produkt bezstresowy-
- Stabilne i lekkie jednoczesne formowanie
- Prawie nie ma odpadów materiałowych
- Przystępny koszt sprzętu do formowania
- Ściana jest bardzo wytrzymała
Oprócz innych technik formowania tworzyw sztucznych, technologia formowania rotacyjnego pozwala wytwarzać produkty, które są mocniejsze, bardziej elastyczne, mają gładkie powierzchnie i wykazują stałą gęstość ścianek. Części wyprodukowane tą techniką zawierają więcej plastiku w zewnętrznych rogach i bokach formy. Ponadto, dzięki zaletom formowania rotacyjnego, gotowy produkt podlega mniejszym naprężeniom, jest bardziej stabilny, a także posiada elastyczność. Może również zmniejszyć ryzyko pęknięć w produkcie końcowym. Więcej informacji na temat technik formowania wtryskowego można znaleźć w naszym przewodniku po produkcji.
- Koszt
Koszt formy stanowi mniej niż 1/5 kosztu formowania z rozdmuchem i wtryskiem, co oznacza niższe koszty produkcji w średnim i krótkim okresie, przy prawie niezmienionej jakości.
- Jakość
Precyzja, konsystencja, wygląd i faktura części wytwarzanych metodą formowania rotacyjnego są imponujące, a ich jakość jest porównywalna z częściami wytwarzanymi innymi procesami, przy porównywalnym współczynniku ścianek części
Formowanie wtryskowe jest lepsze
- Elastyczność
W przeciwieństwie do procesów takich jak formowanie wtryskowe, metodą tą można wytwarzać bardzo złożone kształty, a nawet pozwala na zmianę grubości ścianki bez konieczności ponownej obróbki.
- Prędkość
Od pomysłu do produkcji cykl dostawy komponentów wykonanych przy użyciu formowania rotacyjnego jest krótszy niż w przypadku większości innych procesów.
- Różne obróbki powierzchni
Formowanie rotacyjne może zapewnić szereg gładkich lub teksturowanych powierzchni, poprawiając jakość produktu końcowego przy stosunkowo niskim koszcie.
- Wielozadaniowy-
Jest to naprawdę wszechstronna technologia formowania tworzyw sztucznych, która może być stosowana do wytwarzania szerokiej gamy produktów i jest odpowiednia dla różnych gałęzi przemysłu.
