Ротационное формование(БрЭформование) представляет собой нагретую полую форму, которая заполняется шихтой или дробью материала.Затем его медленно вращают (обычно вокруг двух перпендикулярных осей), в результате чего размягченный материал рассеивается и прилипает к стенкам формы.Чтобы поддерживать одинаковую толщину по всей детали, форма продолжает вращаться все время на этапе нагрева, а также во избежание провисания или деформации на этапе охлаждения.Этот процесс был применен к пластмассам в 1940-х годах, но в первые годы мало использовался, потому что это был медленный процесс, ограниченный небольшим количеством пластмасс.За последние два десятилетия усовершенствования в управлении технологическим процессом и разработки пластиковых порошков привели к значительному увеличению их использования.
Для сравнения, ротационное литье (также известное как роталитье) использует самоотверждающиеся смолы в ненагретой форме, но имеет общие с ротационным формованием низкие скорости вращения.Прядильное литье не следует путать с использованием самоотверждающихся смол или белого металла в высокоскоростной машине центробежного литья.
История
В 1855 г. Р. Петерс из Британии задокументировал первое использование двухосного вращения и тепла.Этот процесс ротационного формования использовался для создания металлических артиллерийских снарядов и других полых сосудов.Основная цель использования ротационного формования заключалась в обеспечении постоянства толщины и плотности стенок.В 1905 г. в США Ф. Ф. Фольке применил этот метод для выдалбливания восковых предметов.Это привело к тому, что в 1910 году Г. С. Бейкер и Г. В. Перкс разработали процесс изготовления полых шоколадных яиц. Ротационное формование получило дальнейшее развитие, и Р. Дж. Пауэлл использовал этот процесс для формования гипса в Париже в 1920-х годах.Эти ранние методы с использованием различных материалов привели к тому, что ротационное формование используется сегодня для пластмасс.
Пластмассы были внедрены в процесс ротационного формования в начале 1950-х годов.Одним из первых применений было изготовление кукольных голов.Механизм был сделан из машины с коробчатой печью E Blue, вдохновленной задним мостом General Motors, приводившейся в действие внешним электродвигателем и обогреваемой установленными на полу газовыми горелками.Форма была изготовлена из никель-медного сплава методом гальванопластики, а пластик представлял собой жидкий пластизоль ПВХ.Метод охлаждения заключался в помещении формы в холодную воду.Этот процесс ротационного формования привел к созданию других пластиковых игрушек.По мере роста спроса и популярности этого процесса он использовался для создания других продуктов, таких как дорожные конусы, морские буи и автомобильные подлокотники.Эта популярность привела к разработке более крупной техники.Также была создана новая система отопления, перешедшая от оригинальных прямых газовых форсунок к современной непрямой высокоскоростной воздушной системе.В Европе в 1960-х годах был разработан процесс Энгеля.Это позволило создавать большие полые контейнеры из полиэтилена низкой плотности.Метод охлаждения заключался в том, чтобы выключить горелки и позволить пластику затвердеть, продолжая покачиваться в форме.[2]
В 1976 году в Чикаго была основана Ассоциация ротационных формовщиков (ARM) как всемирная торговая ассоциация.Основной целью этой ассоциации является повышение осведомленности о технологии и процессе ротационного формования.
В 1980-х годах новые пластмассы, такие как поликарбонат, полиэстер и нейлон, были представлены ротационному формованию.Это привело к новым применениям этого процесса, таким как создание топливных баков и промышленных формованных изделий.Исследования, проводимые с конца 1980-х годов в Королевском университете Белфаста, привели к разработке более точного мониторинга и контроля процессов охлаждения на основе разработанной ими «системы Rotolog».
Оборудование и инструменты
Ротационно-формовочные машины изготавливаются в широком диапазоне типоразмеров.Обычно они состоят из форм, печи, охлаждающей камеры и шпинделей форм.Шпиндели установлены на вращающейся оси, что обеспечивает равномерное покрытие пластика внутри каждой пресс-формы.
Формы (или оснастка) изготавливаются из сварной листовой стали или отливаются.Метод изготовления часто зависит от размера и сложности детали;самые сложные детали, вероятно, сделаны из литых инструментов.Формы обычно изготавливаются из нержавеющей стали или алюминия.Алюминиевые формы обычно намного толще, чем эквивалентные стальные формы, поскольку это более мягкий металл.Эта толщина не оказывает существенного влияния на время цикла, поскольку теплопроводность алюминия во много раз выше, чем у стали.Из-за необходимости разработки модели перед литьем литейные формы, как правило, связаны с дополнительными затратами, связанными с изготовлением оснастки, тогда как изготовленные стальные или алюминиевые формы, особенно при использовании для менее сложных деталей, менее дороги.Однако некоторые формы содержат как алюминий, так и сталь.Это позволяет изменять толщину стенок изделия.Хотя этот процесс не такой точный, как литье под давлением, он предоставляет дизайнеру больше возможностей.Добавление алюминия к стали обеспечивает большую теплоемкость, в результате чего поток расплава остается в жидком состоянии в течение более длительного периода времени.
Время публикации: 04 августа 2020 г.