Ротаційне формування(BrEформування) передбачає нагріту порожнисту форму, яку заповнюють шихтою або порцією матеріалу. Потім він повільно обертається (зазвичай навколо двох перпендикулярних осей), змушуючи розм’якшений матеріал розсіюватися та прилипати до стінок форми. Щоб підтримувати рівномірну товщину по всій деталі, форма продовжує обертатися протягом фази нагрівання та щоб уникнути провисання або деформації також під час фази охолодження. Цей процес був застосований до пластмас у 1940-х роках, але в перші роки мало використовувався, оскільки це був повільний процес, обмежений невеликою кількістю пластмас. За останні два десятиліття вдосконалення в управлінні процесом і розробки пластикових порошків призвели до значного збільшення їх використання.
Ротаційне лиття (також відоме як ротаційне лиття), для порівняння, використовує самозатвердіючі смоли в ненагрітій формі, але має повільну швидкість обертання, як і ротаційне формування. Не слід плутати прядильне лиття з використанням самотвердіючих смол або білого металу у високошвидкісній машині відцентрового лиття.
історія
У 1855 році Р. Пітерс з Британії задокументував перше використання двовісного обертання та тепла. Цей процес ротаційного формування використовувався для створення металевих артилерійських снарядів та інших порожнистих посудин. Основною метою використання ротаційного формування було створення стабільності товщини стінок і щільності. У 1905 році в США Ф. А. Фольке застосував цей метод для видовбування воскових предметів. Це призвело до процесу виготовлення порожнистих шоколадних яєць Г. С. Бейкером і Г. В. Перксом у 1910 році. Ротаційне формування розвивалося далі, і Р. Дж. Пауелл використовував цей процес для формування гіпсу в Парижі в 1920-х роках. Ці ранні методи з використанням різних матеріалів спрямували прогрес у тому, як ротаційне формування використовується сьогодні для пластмас.
Пластмаси були введені в процес ротаційного формування на початку 1950-х років. Одним із перших застосувань було виготовлення лялькових голів. Обладнання було виготовлено з коробчатої печі E Blue, натхненної задньою віссю General Motors, що приводиться в дію зовнішнім електродвигуном і нагрівається газовими пальниками, встановленими на підлозі. Прес-форма була виготовлена з електроформованого нікелю та міді, а пластик був рідким пластизолем ПВХ. Метод охолодження полягав у поміщенні форми в холодну воду. Цей процес ротаційного формування призвів до створення інших пластикових іграшок. Оскільки попит і популярність цього процесу зростали, його використовували для створення інших продуктів, таких як дорожні конуси, морські буї та автомобільні підлокітники. Ця популярність призвела до розвитку більшої техніки. Було також створено нову систему опалення, що переходить від оригінальних прямих газових струменів до поточної системи непрямого високошвидкісного повітря. У Європі в 1960-х роках був розроблений процес Енгеля. Це дозволило створювати великі порожнисті контейнери з поліетилену низької щільності. Метод охолодження полягав у вимиканні пальників і дозволі пластику затвердіти, продовжуючи гойдатися у формі.[2]
У 1976 році в Чикаго була заснована Асоціація ротаційних формувальників (ARM) як всесвітня торгова асоціація. Основною метою цієї асоціації є підвищення обізнаності про технологію та процес ротаційного формування.
У 1980-х роках нові пластмаси, такі як полікарбонат, поліестер і нейлон, були представлені для ротаційного формування. Це призвело до нових застосувань цього процесу, таких як створення паливних баків і промислових формувань. Дослідження, які проводилися з кінця 1980-х років у Королівському університеті Белфаста, призвели до розробки більш точного моніторингу та контролю процесів охолодження на основі їх розробки «системи Rotolog».
Обладнання та інструменти
Ротаційні термопластавтомати виготовляються в широкому діапазоні розмірів. Зазвичай вони складаються з форм, печі, охолоджувальної камери та шпинделів форми. Шпинделі встановлені на осі, що обертається, що забезпечує рівномірне покриття пластику всередині кожної форми.
Прес-форми (або інструменти) виготовляються зі зварної листової сталі або литі. Метод виготовлення часто залежить від розміру та складності деталей; найскладніші частини, ймовірно, зроблені з литих інструментів. Прес-форми зазвичай виготовляються з нержавіючої сталі або алюмінію. Алюмінієві форми зазвичай набагато товщі, ніж еквівалентні сталеві форми, оскільки це м’який метал. Ця товщина істотно не впливає на тривалість циклу, оскільки теплопровідність алюмінію у багато разів більша, ніж у сталі. Через необхідність розробки моделі до лиття, литі форми, як правило, мають додаткові витрати, пов’язані з виготовленням інструменту, тоді як виготовлені сталеві або алюмінієві форми, особливо якщо вони використовуються для менш складних деталей, є менш дорогими. Однак деякі форми містять як алюміній, так і сталь. Це дозволяє змінювати товщину стінок виробу. Хоча цей процес не такий точний, як лиття під тиском, він надає дизайнеру більше можливостей. Додавання алюмінію до сталі забезпечує більшу теплоємність, завдяки чому потік розплаву залишається в рідкому стані протягом більш тривалого періоду.
Час публікації: 04 серпня 2020 р