Формовка роторная

admin | Ф | 16.10.2008

Процесс производства

Процесс производства методом ротационного формования имеет высокую энергоемкость и делится на три этапа.

На первом этапе форма размещается на ротоформовочной машине, в нее закладывается точно измеренное количество сырья, после чего форма подается в печь, где она вращается в двух плоскостях (имеет две степени свободы). Центростремительное ускорение распределяет расплавленный полиэтилен по внутренней поверхности формы относительно ровным слоем.

Во время второго этапа форма перемещается в зону, где она охлаждается.
В течение заключительного этапа форма разбирается, изделие извлекается из нее и процесс повторяется. Во время всего процесса скорость вращения и температура печи должны находится под постоянным контролем. Уменьшение разности толщин стенок изделия достигается за счет непрерывного вращения формы на первом и втором этапах. Этот показатель различен при разных геометрических параметрах изделия. Так например, шарообразная форма имеет почти нулевую разность толщин, а форма параллелепипеда (прямоугольная форма) имеет максимальную толщину в углах и в 3-4 раза меньшую на плоских стенках. Поэтому увеличение толщины стенки на плоскостях достигается наращиванием общей массы изделия. В результате чего изделие выполненное ротоформовкой получается в 2-3 раза тяжелее аналогичного вакуумформованного.

Процесс ротационного формования отличается от других методов производства полимерных изделий высокой трудоемкостью и повышенными требованиями к квалификации обслуживающего персонала.

На первой стадии порошкообразный или жидкий полимер в строго определенной дозировке закладывается в форму, которая затем закрывается.

На второй стадии форма вращается по двум осям в печи, конструкция которой обычно включает устройство для рециркуляции горячего воздуха. В печи происходит нагрев формы и полимера, полимер образует однородный слой приблизительно одинаковой толщины на внутренней поверхности формы. Время и температура нагрева, а также скорость вращения — параметры процесса, требующие ТЩАТЕЛЬНОГО контроля.

На следующей стадии процесса происходит принудительное охлаждение формы и изделия путем подачи потока воздуха и распыления водной дисперсии. Эта стадия процесса также важна, как и нагрев, так как необходимо получение недеформированного, точного по размерам и легко извлекаемого из формы изделия. Последняя стадия процесса предусматривает открытие формы и извлечение изделия. Затем цикл повторяется.

Оборудование для ротационного формования очень громоздко и требует под свое размещение большую площадь (800-1500 квадратных метров), где должны быть смонтированы следующие узлы:
— топка с газовой горелкой и автоматикой, и рециркуляционным вентилятором;
— камера формования с приводами ворот;
— камера охлаждения;
— модули (центрифуги) вращения форм с частотными приводами (угловые и прямые);
— каретки перемещения модулей;
— универсальные формодержатели;
— треки и направляющие для перемещения кареток с модулями.
К дополнительным специальным узлам и механизмам можно отнести: газоходы, узлы крепления, площадки, пневмо и гидро разводку, электрическую часть и разводку.

Большинство современных машин являются машинами карусельного типа. Эти машины обычно имеют три или четыре рычага, на каждом из которых может устанавливаться одна или несколько форм. Центр карусели бывает башенного типа — в этом случае рычаги машины движутся одновременно. В других конструкциях каждый рычаг имеет самостоятельную приводную каретку, что обеспечивает независимое движение каждого рычага по кругу. Различие состоит в соотношение времени охлаждения изделия ко времени нагрева. В случае использования карусели с общим приводом возникает необходимость в поиске компромисса. Либо необходимо увеличение времени охлаждения, которое не вызвано требованиями технологии, либо приходится снижать требования к качеству и толщине стенки изделия.

Ротационное формование — один из методов получения полимерных изделий, имеющий свой преимущества и недостатки. Для большинства изделий, производимых таким способом можно получить качественный, но менее дорогой, аналог — методом вакуумного формования (на вакуум-формовочном оборудовании).