Ротационное формование: виды, принципы работы, процесс и преимущества

Полые пластиковые детали с постоянной толщиной стенок производятся с помощью невероятно гибкой технологии, известной как ротационное формование (ротационное формование, ротокастинг). В отличие от других методов формования пластмасс, ротационное формование использует нагретую форму, которая вращается медленно. Это позволяет пластику равномерно покрывать внутреннюю поверхность, создавая прочные детали без внутренних напряжений. Этот недорогой метод применяется в различных отраслях промышленности, таких как обрабатывающая промышленность, производство потребительских товаров, автомобилестроение и сельское хозяйство. В этой статье будут рассмотрены различные типы ротационного формования, принципы его работы, сам процесс и основные преимущества, которые делают его популярным выбором для производства крупных, сложных или нестандартных пластиковых изделий.

Что такое ротационное формование? 

Процесс, известный как ротационное формование, используется для создания пластик Предметы. Процедура включает в себя нагревание пластика Материал внутри формы вращается вокруг двух осей. По мере охлаждения и затвердевания жидкого материала внутри формы, вращение приводит к его растеканию, оставляя пустой зазор. Этот метод хорошо подходит для создания различных изделий, включая резервуары для хранения, автомобильные детали, игровое оборудование и даже сложные индивидуальные конструкции.

Процесс ротационного формования: пошаговый обзор 

Давайте рассмотрим, как работает ротокастинг шаг за шагом. 

• Создание пресс-форм 

В начале процесса изготавливается форма, обычно из стали или алюминия. Форма тщательно проектируется, чтобы гарантировать безупречность конечного продукта. Перед началом производства пресс-форма подготавливается и очищается. Готовое изделие часто покрывается разделительным составом для облегчения извлечения.

• Загрузка материала 

Форма заполняется выбранным пластиком, обычно в виде порошка. Количество используемого материала варьируется в зависимости от желаемой толщины и результата. Этот этап важен, поскольку напрямую влияет на консистенцию и качество отформованного изделия. После помещения в жарочный шкаф и укладки форма остаётся неизменной.

• Нагрев и вращение 

Во время нагревания форма вращается в двух направлениях. Это обеспечивает равномерное покрытие порошком всей внутренней поверхности формы. По мере повышения температуры пластиковый порошок плавится и затвердевает, образуя покрытие.

• Охлаждение и затвердевание 

После завершения нагревания форма перемещается в зону охлаждения, продолжая вращаться. Существует ряд методов охлаждения, например, с помощью воздуха или воды. Благодаря регулируемому охладителю материал затвердевает и сохраняет заданную форму, сохраняя постоянную толщину по всей длине.

• Удаление плесени 

После охлаждения и затвердевания материала форма открывается, и изделие из неё извлекается. Некоторые изделия могут потребовать незначительной доработки, включая резку или сборку, но большинство обычно готовы к использованию с минимальными дополнительными работами.

• Отделка и инспекция

Завершение процесса и проведение окончательной проверки — заключительный этап ротационного формования. Это может включать в себя выполнение дополнительных операций, таких как шитьё или покраска, а также раскрой дополнительной ткани или добавление деталей. После этого изделие тщательно осматривается на наличие таких дефектов, как отверстия, поверхностные дефекты или отклонения в размерах. В рамках этой системы изделие проходит контроль качества, чтобы убедиться в его соответствии всем требованиям и стандартам перед отправкой заказчику.

Типы ротационных формовочных машин

Существует несколько методов ротационного формования. типы машин, и каждый работает по-своему. 

• Ротационная формовочная машина челночного типа
• Ротоформовочная машина карусельного типа
• Машина для ротационного формования рок-н-ролла
• Машина для ротационного формования с раскладными крышками
• Вертикальная (вверх/вниз) ротационная формовочная машина
• Лабораторная или настольная машина для ротационного формования

Оборудование и инструменты, используемые при ротационном формовании  

Выбор подходящего оборудования имеет решающее значение для поддержания как эксплуатационной эффективности, так и высокого качества продукции. Для ротационного формования требуется несколько основных расходных материалов:

• Машина ротационного формования: Основным инструментом для вращения формы является ротационная формовочная машина. Это может быть ротационный формовочный станок, грейферный станок или карусельный формовочный станок.
• Печь: большое пространство, которое нагревается во время использования. 
• Станция охлаждения: место, где для охлаждения предметов используется воздух или вода. 
• Системы управления: Они гарантируют точную скорость отжима, контроль температуры и времени.

Материалы, используемые в ротационном формовании 

The основные материалы В ротационном формовании используются термопласты – вещества, которые размягчаются и легко формуются при нагревании и затвердевают при охлаждении. В связи с низким давлением и медленным вращением, используемыми при ротационном формовании, используемые материалы должны быть чрезвычайно прочными, устойчивыми к повреждениям и обладать подходящей текучестью. Ниже приведен список наиболее широко используемых материалов:

• Полиэтилен (ПЭ)

Благодаря своей доступности, долговечности и технологичности полиэтилен (ПЭ) является наиболее часто используемым материалом для ротационного формования. Благодаря своей гибкости и прочности на разрыв, 

– Полиэтилен низкой плотности (ПНП) идеальный материал для изготовления резервуаров, игрушек и держателей. 

– ЛПЭНП Более прочный и гибкий, чем ПВД. Он используется для изготовления изделий, требующих прочности в механических условиях и на открытом воздухе. 

– Полиэтилен высокой плотности (HDPE) Прочный, химически стойкий полимер. Широко используется в топливных баках, лодках и контейнерах.

• Полипропилен (ПП) 

Полипропилен (ПП) — прочный пластик с хорошей химической стойкостью. Он используется, когда изделие должно быть более жёстким и термостойким, чем полиэтилен. Среди его применений — детали машин, терапевтические опоры и автомобильные детали.

• Поливинилхлорид (ПВХ) 

ПВХ (поливинилхлорид) может быть как жёстким, так и гибким. Это позволяет предположить, что его можно применять для создания предметов, требующих мягкой текстуры или прозрачности. Среди его применений — гибкие игрушки, инструменты для ремонта, трубы и защитные покрытия.

• Нейлон 

Нейлон (полиамид) — прочный материал, выдерживающий высокие температуры. Несмотря на более высокую стоимость, он подходит для изготовления прочных деталей. Его применяют, например, в производстве колёсных дисков, бензобаков и в оформлении жилых помещений.

Почему стоит выбрать ротационное формование? 

Технология ротационного формования широко применяется во многих отраслях благодаря своим многочисленным преимуществам. Основные преимущества ротационного формования:

1. Экономически эффективно для малого производства: 

Одно из ключевых преимуществ ротационного формования заключается в меньшей стоимости запуска, поскольку для него требуется меньше пресс-форм, чем для литья под давлением. Благодаря этому производители могут производить меньшие объёмы продукции с меньшими затратами, чем при использовании традиционных методов производства. Кроме того, этот метод сокращает количество отходов, поскольку ресурсы используются более эффективно, что позволяет производителям использовать практически всё сырье, не производя лишних отходов. 

2. Универсальность дизайна

Изготавливать сложные формы и крупные объекты с помощью других техник литья было бы сложно. Благодаря универсальности, такие компоненты, как цветные секции и металлические вставки, можно непосредственно включать в конструкцию. Разнообразие текстур и отделок повышает как функциональность, так и визуальную привлекательность изделия, а также позволяет адаптировать его под конкретные потребности клиента. 

3. Долговечные и высококачественные изделия

Изделия, изготовленные методом ротационного формования, отличаются исключительным качеством и прочностью. Прочность конечного изделия повышается за счёт равномерной толщины стенок, достигаемой в процессе ротационного формования. Эта стабильность обеспечивает более долговечный продукт, исключая дефекты, часто возникающие при других производственных процессах, такие как сварные швы, которые могут привести к разрушению конструкции. Кроме того, материалы, используемые при ротационном формовании, включая полиэтилен, помогают защитить изделия от износа и воздействия солнечных лучей, тем самым продлевая срок их службы. 

4. Многочисленные применения 

Благодаря своей адаптивности он может использоваться в самых разных областях и сферах применения. Среди самых распространённых вещей — автомобильные детали и топливные баки. Ротационная формовка идеально подходит для изготовления больших контейнеров и каяков, поскольку позволяет создавать большие пустоты. Благодаря этой гибкости производители могут быстро реагировать на меняющиеся требования, поддерживая высокие стандарты производства.

Применение ротационного формования

1. Автомобильные запчасти 

Ротационное формование используется при производстве многих автомобильных деталей. Среди деталей, обеспечивающих бесперебойную работу автомобиля, — подстаканники и другие элементы салона.

2. Потребительские товары

• Ротационное формование позволяет нам создавать пластиковые контейнеры и большие подставки самых разных цветов, размеров и форм. Они призваны сделать перемещение и хранение продуктов простым и удобным. Эти огромные контейнеры часто используются в пищевой и текстильной промышленности. 
• Существует множество различных игрушек, например, розовые фламинго для украшения дворов и мячики для пинг-понга. Индивидуальное ротационное формование — это особый процесс, используемый для изготовления многих крупных пластиковых игрушек и украшений, которые мы видим сегодня. Фактически, ротационное формование можно использовать для изготовления бильярдных столов.

3. Морепродукты 

В судостроении ротационное формование используется для производства деталей, которые должны выдерживать длительное воздействие воды, солнечного света и механических нагрузок. Важную роль играет морская промышленность, где ротационное формование часто используется для строительства причалов, мостков и сцен благодаря их высокой плавучести. 

• Дрейфы лодок и доков:  Маркеры и буи: Вдоль морского пути используются швартовные буи и буи-ограничители. Эти буи прочные, не выцветают и устойчивы к эрозии, поскольку изготовлены из формованного пластика. 
• Каяки и каноэ изготовленные с помощью специального метода, известного как ротационное формование, прочные, легкие и долговечные. 
• Резервуары для воды и хранилища: Новые резервуары для воды, топливные баки и отсеки для принадлежностей для лодок часто изготавливаются методом ротационного формования. Этот метод позволяет создавать герметичные и компактные изделия.

4. Дорожные ограждения 

Ротоформованный дорожные барьеры Широко используются для контроля толпы и обеспечения безопасности дорожного движения благодаря своей адаптивности и простоте использования. Основные области применения: 

• Многие пластиковые дорожные ограждения и конусы, которые вы видите каждый день, изготовлены с использованием технологии центробежного формования.
• Барьеры, заполненные водой: При наполнении водой эти барьеры становятся тяжёлыми, но при пустом наполнении — лёгкими. Они идеально подходят для временного управления дорожным движением, управления движением в зонах строительства и регулирования дорожного движения.
• Защитные барьеры: Формованные защитные ограждения снижают ущерб и травмы при автомобильных авариях за счет поглощения и перенаправления силы удара. 
• Пешеходные блокады: Эти мощные заграждения используются для повышения безопасности и регулирования передвижения людей во время парадов, вечеринок и публичных собраний. 
• Разграничители и Столбики: Эти прочные, простые в установке столбы и маркеры используются для обозначения опасностей или разделения дорожек.

Ротационное формование против других методов формования

При выборе оптимального процесса производства пластиковых изделий крайне важно понимать, чем ротационное формование (ротоформование) отличается от других известных технологий, таких как литье под давлением и выдувное формование. В то же время каждый производственный процесс обладает уникальными особенностями, и ротационное формование даёт очевидные преимущества для определённых типов продукции и производственных требований.

Сравнение ротационного формования и Литье под давлением против выдувного формования

Учет особенностей ротационного формования при проектировании деталей

Хотя некоторые характеристики могут не потребоваться для других производственных процессов, они необходимы для создания компонентов для ротационного формования. 

• Проектные пункты: После нагревания, поворота и охлаждения деталей специальные точки вытяжки облегчают их извлечение из форм. 
• Толщина: То, как тепло распространяется по объекту и сколько времени требуется для его охлаждения, зависит от толщины разделителя. Например, при ротационном формовании идеальная толщина полиэтилена обычно составляет от 0,125 до 0,25 дюйма.
• Разделение: Чтобы избежать разрушения материала, лучше всего делить его на ступени или разрывы. Параллельные разделители должны оставаться одинаковой толщины на протяжении всего процесса формовки, чтобы предотвратить истончение стенок. 
• Закругленные углы: Недостатком ротационного формования является то, что материал имеет тенденцию накапливаться в углах, образуя неровный слой, что затрудняет достижение чётких краёв. Поскольку острых углов меньше, их следует максимально закруглять. 
• Корректировка дизайна: При внесении незначительных изменений или улучшений в дизайн клиенты отмечают очевидное улучшение конечного продукта. 
• Расходы: Ротационное формование часто обходится дешевле выдувного формования, особенно с учётом расходов на оснастку и вспомогательное оборудование, несмотря на потенциально большие первоначальные инвестиции в необходимое оборудование и пресс-формы. Например, производство мусорных баков объёмом 50 галлонов методом ротационного формования обойдётся в $20 000 на оборудование и $1 000 на обслуживание в год. Оборудование, необходимое для выдувного формования того же продукта, обойдётся в $210 000, а обслуживание — в $5 000 в год.

Нужны индивидуальные изделия, изготовленные методом ротационного формования, для дорожного оборудования и обеспечения безопасности? 

Наш индивидуальное ротационное формование может быть использован для создания широкого спектра отличительных особенностей управления дорожным движением и продукты безопасности дорожного движения. Его можно использовать для создания прочных, полых и долговечных пластиковых деталей. Изделия, изготовленные методом ротационного формования, отлично подходят для обеспечения безопасности на улице, где важны устойчивость к погодным условиям, долговечность и видимость. 

Ротоформованные дорожные ограждения Они необходимы для контроля дорожного движения и поддержания общественной безопасности. индивидуальные дорожные ограждения их легко перемещать и устанавливать, но при заполнении водой или песком они становятся массивными и тяжелыми. 

Быть поставщик безопасности дорожного движения в Китае, Наши изготовленные на заказ основания для вывесок и системы крепления, изготовленные методом ротационного формования, прочны, долговечны и устойчивы к погодным условиям. Столбы, крышки оснований и ограждения — примеры компонентов уличного освещения, которые можно изготовить с помощью этого процесса. согласие с местными и международными законами. Поскольку эти детали подвергаются воздействию суровых погодных условий и механических нагрузок, индивидуальное ротационное формование отличный выбор.

Заключение 

Ротационное формование — идеальный метод, когда компании необходимо быстро изготовить сложные и долговечные пластиковые детали. Он позволяет успешно обрабатывать сложные формы и создавать гладкие, высококачественные изделия. В Jackwin мы поможем вам оценить стоимость ротационно-формованных изделий. Мы также предлагаем консультации по успешному планированию проектов. Jackwin, ваш надежный партнер в производстве металлических и пластиковых компонентов на заказ, поможет вам в процессе разработки продукта — от прототипа до готового продукта. Позвоните нам, чтобы получить консультацию. мгновенная цитата или для вашего следующего проекта, особенно безопасность дорожного движения продукты и средства безопасности дорожного движения, и получите свяжитесь с нами прямо сейчас.