Formowanie rotacyjne(BrEodlewanie) obejmuje ogrzewaną pustą formę wypełnioną wsadem lub masą śrutu materiału. Następnie jest on powoli obracany (zwykle wokół dwóch prostopadłych osi), co powoduje rozproszenie zmiękczonego materiału i przyklejenie się do ścianek formy. Aby zachować jednakową grubość całej części, forma obraca się przez cały czas w fazie nagrzewania i aby uniknąć ugięcia lub deformacji również w fazie chłodzenia. Proces ten zastosowano do tworzyw sztucznych w latach czterdziestych XX wieku, ale na początku był on rzadko stosowany, ponieważ był to proces powolny, ograniczony do niewielkiej liczby tworzyw sztucznych. W ciągu ostatnich dwudziestu lat ulepszenia kontroli procesów i rozwój proszków tworzyw sztucznych spowodowały znaczny wzrost ich wykorzystania.
Dla porównania, odlewanie rotacyjne (znane również jako odlewanie rotacyjne) wykorzystuje żywice samoutwardzalne w nieogrzewanej formie, ale charakteryzuje się niskimi prędkościami obrotowymi, podobnie jak w przypadku formowania rotacyjnego. Nie należy mylić odlewania obrotowego z wykorzystaniem żywic samoutwardzalnych lub białego metalu w wysokoobrotowej maszynie do odlewania odśrodkowego.
Historia
W 1855 roku R. Peters z Wielkiej Brytanii udokumentował pierwsze zastosowanie dwuosiowej rotacji i ciepła. Ten proces formowania rotacyjnego był używany do tworzenia metalowych pocisków artyleryjskich i innych pustych naczyń. Głównym celem zastosowania formowania rotacyjnego było zapewnienie spójności grubości i gęstości ścianek. W 1905 roku w Stanach Zjednoczonych FA Voelke zastosował tę metodę do drążenia przedmiotów woskowych. Doprowadziło to do powstania w 1910 roku przez firmy GS Baker i GW Perks procesu wytwarzania pustych czekoladowych jajek. Formowanie rotacyjne rozwinęło się dalej i RJ Powell zastosował ten proces do formowania gipsu w Paryżu w latach dwudziestych XX wieku. Te wczesne metody wykorzystujące różne materiały przyczyniły się do postępu w sposobie dzisiejszego formowania rotacyjnego w przypadku tworzyw sztucznych.
Tworzywa sztuczne wprowadzono do procesu formowania rotacyjnego na początku lat pięćdziesiątych XX wieku. Jednym z pierwszych zastosowań była produkcja głów lalek. Maszynę zbudowano z maszyny skrzyniowo-piekarniczej E Blue, inspirowanej tylną osią General Motors, napędzanej zewnętrznym silnikiem elektrycznym i ogrzewanej palnikami gazowymi montowanymi w podłodze. Formę wykonano z elektroformowanego niklu i miedzi, a tworzywem sztucznym był płynny plastizol PCV. Metoda chłodzenia polegała na umieszczeniu formy w zimnej wodzie. Ten proces formowania rotacyjnego doprowadził do powstania innych plastikowych zabawek. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania i popularności tego procesu, zaczęto go wykorzystywać do tworzenia innych produktów, takich jak stożki drogowe, boje morskie i podłokietniki samochodowe. Popularność ta doprowadziła do rozwoju większych maszyn. Stworzono także nowy system ogrzewania, przechodząc od oryginalnych bezpośrednich dysz gazowych do obecnego pośredniego systemu powietrznego o dużej prędkości. W Europie w latach sześćdziesiątych XX wieku rozwinął się proces Engela. Umożliwiło to tworzenie dużych pustych pojemników z polietylenu o małej gęstości. Metoda chłodzenia polegała na wyłączeniu palników i pozostawieniu tworzywa do stwardnienia podczas kołysania się w formie.[2]
W 1976 roku w Chicago założono Stowarzyszenie Formowarek Obrotowych (ARM) jako ogólnoświatowe stowarzyszenie branżowe. Głównym celem tego stowarzyszenia jest zwiększanie świadomości na temat technologii i procesu formowania rotacyjnego.
W latach 80. XX wieku do formowania rotacyjnego wprowadzono nowe tworzywa sztuczne, takie jak poliwęglan, poliester i nylon. Doprowadziło to do nowych zastosowań tego procesu, takich jak tworzenie zbiorników paliwa i form przemysłowych. Badania prowadzone od końca lat 80-tych na Queen's University w Belfaście doprowadziły do opracowania bardziej precyzyjnego monitorowania i kontroli procesów chłodzenia w oparciu o rozwój „systemu Rotolog”.
Sprzęt i oprzyrządowanie
Maszyny do formowania rotacyjnego produkowane są w szerokiej gamie rozmiarów. Zwykle składają się z form, pieca, komory chłodzącej i wrzecion formy. Wrzeciona osadzone są na osi obrotowej, co zapewnia równomierne pokrycie tworzywa sztucznego wewnątrz każdej formy.
Formy (lub oprzyrządowanie) są wytwarzane ze spawanej blachy stalowej lub odlewane. Metoda produkcji często zależy od rozmiaru i złożoności części; najbardziej skomplikowane części są prawdopodobnie wykonane z odlewanych narzędzi. Formy są zwykle wykonane ze stali nierdzewnej lub aluminium. Formy aluminiowe są zwykle znacznie grubsze niż równoważne formy stalowe, ponieważ jest to bardziej miękki metal. Grubość ta nie wpływa znacząco na czas cyklu, ponieważ przewodność cieplna aluminium jest wielokrotnie większa niż stali. Ze względu na konieczność opracowania modelu przed odlewaniem, formy odlewane zwykle wiążą się z dodatkowymi kosztami związanymi z produkcją oprzyrządowania, podczas gdy prefabrykowane formy stalowe lub aluminiowe, szczególnie jeśli są stosowane do mniej skomplikowanych części, są tańsze. Jednak niektóre formy zawierają zarówno aluminium, jak i stal. Pozwala to na zmienną grubość ścianek produktu. Chociaż proces ten nie jest tak precyzyjny jak formowanie wtryskowe, zapewnia projektantowi więcej opcji. Dodatek aluminium do stali zapewnia większą pojemność cieplną, powodując, że płynny płyn pozostaje przez dłuższy czas w stanie płynnym.
Czas publikacji: 04 sierpnia 2020 r