Oоо - 2activ

"Turnarea prin rotație a produselor din materiale polimerice"

Modelarea prin rotație ocupă un loc important printre principalele metode de procesare a materialelor polimerice (PM). Tabelul 1. Mai mult decât atât, în ultimul deceniu a produs o serie de avantaje tehnice semnificative ale acestei metode de formare a industriei în curs de dezvoltare rapidă rotativ de formare, există un echipament de înaltă performanță, noi mărci comerciale și compoziția materialelor polimerice pentru turnare rotativă, deschis nou sector de piață semnificativă.

Compararea posibilităților de formare prin suflare, rotație și termoformare

Gama de volum de produse tipice, cm3

Da, foarte dificil

Materiale pentru matrițe

Presiune în formă

Exemple tipice de utilizare a produselor obținute prin turnare rotativă

Rezervoare pentru canalizare (rezervoare septice, rezervoare septice)
Rezervoare pentru produse petroliere
Rezervoare de apă

Containere pentru produse chimice
Rezervoare de combustibil
Cisterne și cisterne pentru transportul de substanțe

Mânerele ușilor
Garduri si semne de circulatie rutiera
Bariere pentru închiderea zonei de lucru
Carcase pentru echipamente audio
Suporturi pentru bagaje
paleti

instrumente de Pneli
Sisteme de țevi
dulapurile
Cărucioare pentru persoane cu handicap
Carucioare pentru supermarketuri

Containere pentru transport și utilizare reutilizabilă
Containere IBC
Tamburi, butoaie

Containere pentru transport aerian
Containere termos
Containere pentru copaci

Jucării și timp liber

Acasă Jucării
bile
mobilier
sanie

Jucarii pentru inot
Locuri de joaca si complexe
Capete și trunchiuri de păpuși
Piscine

Materiale pentru casă

paleti
Containere pentru gunoi

Containere pentru peste
ambalare

Plute pentru pivoți
Piscine confortabile
Garduri pentru docuri

Procesul poate fi împărțit în patru etape

1. Încărcarea unei anumite cantități de material polimer într-o matriță.
Materialul polimeric sub formă de particule cel mai frecvent utilizate formă rakovinoobraznuyu Rotary este o construcție goală la interior constând din două jumătăți, mai puțin utilizate în mod obișnuit sub formă format din 3 sau mai multe părți.

2. Formarea produsului.
Matrița este închisă și plasată într-o cameră de încălzire. În care se efectuează încălzirea și rotația binară a matriței. Când se rotește, polimerul se topește și aderă la pereții mucegaiului. Rotirea matriței într-un câmp termic se realizează la o viteză de 4 până la 20 rpm. Acest lucru este mult mai mic decât în ​​turnarea centrifugală a polimerilor. Formarea este terminată atunci când întregul polimer se topește și aderă la pereții mucegaiului. Procesul de turnare rotativă are loc la presiune atmosferică, iar atunci când matrița se rotește, masa materialului nu exercită o presiune semnificativă asupra peretelui său, prin urmare matrițele de rotație pot avea pereți foarte subțiri și sunt relativ ieftini. Formele simple pot fi fabricate în câteva zile. Cel mai adesea, matrițele de injecție sunt fabricate din oțel sau aluminiu. Din metale, se preferă metalele cu conductivitate termică ridicată. Forme de aluminiu sunt utilizate pentru fabricarea de produse complexe. Matrița este fabricată prin turnarea aluminiului conform modelului master, cu rafinament ulterior. Turnarea din aluminiu este de asemenea utilizată atunci când este necesar să se producă mai multe forme identice. În ziua fabricării produselor mici se utilizează matrițe realizate prin electroformare sau metalizare în vid. Formele în procesul de operare sunt supuse unor solicitări termice mari, deoarece temperatura în timpul procesului variază de la temperatura camerei la 300 ° C. Volumul produselor fabricate pe echipamentul de turnare prin rotație este determinat de volumul camerei de încălzire. Modelarea prin rotație poate produce produse foarte mari și voluminoase. Produsele obținute prin turnare prin rotație nu sunt practic tensionate și nu există o orientare a polimerului în ele. Încălzirea matriței rotative în camera de încălzire se realizează cu ajutorul elementelor electrice de încălzire sau prin arderea gazelor naturale. Încălzirea electrică este mai sigură, dar mai scumpă. Unul dintre avantajele turnării prin rotație este posibilitatea de a modifica grosimea peretelui produsului prin simpla schimbare a cantității de material încărcat în matriță. Modelarea prin rotație poate produce produse cu o grosime a peretelui de până la 20 mm.

3. Răcirea matriței cu produsul.
Forma este răcită de un curent de aer rece sau de apă pulverizată. În acest caz, matrița continuă să se rotească pentru a asigura uniformitatea solidificării polimerului prin volumul produsului. Atunci când polimerul se solidifică, rotația este oprită.

4. Extragerea produsului din matriță.
Forma este deschisă și produsul finit este îndepărtat din matriță. Modelarea prin rotație se referă la procese non-deșeuri. Cu ajutorul metodelor și tehnicilor tehnologice speciale în proiectarea matrițelor rotative, este posibilă obținerea unui randament de 100% a produselor din materia primă. Produsele defecte pot fi eliminate, iar materialele polimerice rezultate pentru a face noi produse.

Echipament de turnare prin rotatie.

Formularele sunt atașate așa-numitei "mâini". "Mâna" rotește matrița și o deplasează secvențial din zonele de încărcare / descărcare ale produsului către camera de încălzire și răcire. În mașinile simple, camera de încălzire și răcire este combinată și se folosește o "mână". Pentru a crește productivitatea, dacă volumul camerei de încălzire / răcire permite, mai multe forme identice sau diferite pot fi întărite pe "braț". Cele mai frecvent utilizate automobile tip carusel cu trei sau patru "mâini". Acest lucru vă permite să creșteți productivitatea, să economisiți căldură și să primiți mai multe produse în același timp. Fiecare "mână" se află într-o anumită zonă a ciclului tehnologic. Apoi, "mâinile" sunt mutate simultan în zona următoare pentru obținerea produselor. În acest caz, toate produsele pe diferite "mâini" sunt primite printr-un singur program tehnologic. Iar momentul în care se găsește "mâna" într-o anumită zonă este determinată de momentul formării produsului cu cea mai mare forță de muncă. În prezent, au fost dezvoltate mașini cu "mâini" independente care permit fiecărui produs să fie turnat conform propriului program.

Avantajele și dezavantajele formării prin rotație.

Avantajele formării prin rotație pot fi ilustrate prin exemple de execuție și aplicare a produselor finite. Produsele obținute prin turnare rotativă, sunt utilizate pe scară largă în aproape toate domeniile rynka.Tablitsa 2. turnare rotațională articole multistrat pot fi produse, din care fiecare strat este realizat din diferite materiale polimerice; produse cu perete dublu; produse din spumă. Cu turnarea prin rotație, este posibilă formarea în produse a diferitelor părți și a imaginilor grafice de înaltă calitate. Spre deosebire de tehnicile de termoformare sau suflare, prin turnare rotativă produs poate fi preparat forma foarte complex, cu un perete de diametru constant. Aceasta se realizează prin schimbarea raportului vitezei de rotație a matriței de injecție de-a lungul axelor de rotație. Așa cum se arată în diagrama 1. Turnarea prin rotație se referă la procese de înaltă performanță, ducând numai la productivitate prin turnare prin injecție, turnare prin suflare și formare prin extrudare. Mai mult decât atât, în unele cazuri, este economic să se utilizeze turnarea prin rotație pentru a produce loturi de produse care numără doar câteva bucăți.

• simplitatea procesului
• productivitate ridicată
• costul relativ scăzut al matrițelor și echipamentelor de injecție
• posibilitatea producerii rapide și reparării matrițelor de injecție
• producerea non-deșeurilor
• Posibilitatea obținerii de produse fără tensiuni interne și fără orientarea polimerului
• posibilitatea fabricării articolelor monolitice de formă complexă
• posibilitatea fabricării de produse de dimensiuni mari
• posibilitate de turnare în mai multe straturi și producerea de produse din spumă și produse cu perete dublu
• posibilitatea formării pieselor metalice și a imaginilor grafice de înaltă calitate
• posibilitatea fabricării aceluiași produs cu grosimi de perete diferite fără modificarea formei de injecție
• posibilitatea producerii simultane a diferitelor produse

• timp îndelungat de primire a produselor
• costul materialelor inițiale de polimer este relativ ridicat (nevoia de măcinare, cerințe suplimentare de ambalare etc.)
• complexitatea formării coastelor
• unul din dezavantajele procesului de turnare prin rotație este restricția la alegerea materialelor polimerice

Materiale polimerice pentru turnare prin rotație.

În cazul turnării prin rotație, materialele polimerice pulverulente sunt cele mai des folosite. Este posibil să se utilizeze granule sau substanțe lichide. Rolul dominant al materialelor pentru turnarea prin rotație este polietilena (PE). Potrivit ARM (Asociația Internațională de Formare Rotatională), produsele din polietilenă reprezintă între 85 și 95% din piață. Se folosește PE de joasă, medie, înaltă presiune, PE reticulat. Cel mai mare număr de produse este produs din polietilenă liniară de joasă presiune. Cota altor polimeri a reprezentat 5-15% din piață. Printre aceste materiale polimerice, rolul de lider este jucat de PVC-plastisol (fig.3)

Pentru turnarea prin rotație s-au dezvoltat clase speciale de poliamidă, policarbonat, polipropilenă. Formarea prin rotație poate produce produse din materiale polimerice termorezistente, cum ar fi poliuretanii, compozițiile epoxidice etc. PE lider printre PM pentru formarea prin rotație este explicată prin următorii factori: -mare stabilitate termică a polimerului față de mulți polimeri. Timpul de turnare al produsului este adesea de 30-40 minute la o temperatură în camera de încălzire de 300 ° C. O bună prelucrabilitate a granulelor PE în pulbere. Pentru a macina PE folositi mori special concepute. - PE relativ scăzut. -complex de proprietăți funcționale care asigură competitivitatea produselor pe piața de consum. În Rusia, materiile prime din polietilenă, potrivite pentru turnarea prin rotație, nu sunt produse competitiv pentru prețuri și calitate. Acesta este unul dintre principalele motive pentru inhibarea dezvoltării procesului de turnare prin rotație în Rusia. Diferite modificări sunt utilizate pe scară largă pentru a modifica proprietățile polimerilor și a produselor finite. Aceasta este, în primul rând, stabilizatori termici și de lumină, pigmenți. Sunt folosiți aditivi antistatici, descărcătoare de flacără, agenți de spumare. Este posibil să se utilizeze materiale de umplutură și fibră de sticlă.

Distribuția grupurilor de produse de turnare prin rotație pe piețele din SUA și Europa.

Distribuția inegală a firmelor producătorilor, echipamentelor din diferite țări și continente și-a amânat efectul asupra distribuției grupurilor de produse din aceste regiuni (Fig.7). În SUA, distribuția mărfurilor pe grupuri este foarte inegală. 42% din produsele produse prin turnare rotativă sunt jucăriile, 20% pe cisterne și containere. În Europa sa format o piață mai uniformă. Cea mai mare parte a pieței europene este de -27% produse pentru agricultură și industria alimentară, 17% pentru produsele industriale; 15% - produse pentru mașini. Dacă luăm în considerare în detaliu piața europeană a bunurilor specifice, este dominată de produse pentru utilizarea subterană și conducte. Rezervoare, cisterne, rezervoare pentru canalizare pe locul al doilea. Sunt produse multe jucării, complexe de jocuri și produse pentru agricultură și ferme. Un rol important îl joacă piața pieselor pentru autoturisme, rezervoare pentru stocarea apei, produse petroliere, produse chimice, containere pentru gunoi. Rusia este doar în stadiul de formare a pieței, posibilitatea de modelare prin rotație, proprietățile consumatorilor de produse obținute prin turnare rotativă sunt puțin cunoscute.

Modelarea prin rotație este o metodă universală de procesare a materialelor polimerice, care permite producerea de produse comerciale competitive de înaltă calitate pentru diverse aplicații. Industria de turnare prin rotație se află în faza de creștere. Rusia este doar în stadiul de formare a pieței, posibilitatea de modelare prin rotație, proprietățile consumatorilor de produse obținute prin turnare rotativă sunt puțin cunoscute. Lipsa unei baze de materii prime interne este unul dintre principalele motive care împiedică dezvoltarea procesului de turnare rotativă în Rusia.

Trimiteți-le prietenilor: