формы для ротационного литья пластмасс
Формы для ротационного формования
Компания «Ротопласт» изготавливает на заказ и продает стальные и алюминиевые ротационные формы для производства крупногабаритных товаров из полимеров.
Основные этапы изготовления ротационных форм:
1. Получение от заказчика эскиза или технического задания, согласование всех требуемых параметров готового изделия.
2. Расчет и конструирование ротационной формы, визуализация в 3D.
4. Выпуск опытного образца изделия (при согласовании с заказчиком).
Материалами оснастки для ротоформования являются сталь и алюминий.
А вот если требуется создать товар сложной конфигурации с рифлением или другой текстурой поверхности, то здесь на помощь придет алюминиевое литье. Процесс создания ротационной формы из алюминия занимает много времени, также он затратен и финансово. Но в итоге появляется уникальное изделие.
Изготовление формы для ротационного формования – это довольно сложный процесс, более подробную информацию вы можете получить на странице «Конструкции форм» в разделе «Ротопедия».
«Ротопласт» изготавливает ротационные формы из стали или алюминия как для собственного производства, так и под заказ. Мы можем создать любую ротоформу по вашим эскизам, а также, при необходимости, произвести и нужные вам пластиковые изделия.
Пресс-формы
2. Основные элементы конструкции пресс-форм
Рис. 1 Стандартая форма для литья пластмасс.
Как правило, литьевая форма в сборе состоит из набора плит, формообразующих (матриц и пуансонов), холодноканальной или горячеканальной литниковой системы пресс формы, системы выталкивания отформованных изделий, системы охлаждения формы, системы выпаров и набора направляющих элементов. Схематично литьевая форма представлена на рис.1. Технология изготовления прессформы для литья пластмасс подобна технологии штампов или печатных плат. В условиях современного промышленного производства часто необходимо интенсифицировать процесс литья пластмасс. В этом случае изготавливают и используют прессформы для одновременного производства нескольких изделий. Такие пресс формы называют многогнездными (многоместными). Число гнезд обычно бывает кратно двум в энной степени, например 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. Реже проектируют литьевые формы с другим количеством гнезд, обычно 6, 10, 12, 20, 24, 48, 96. Формы с наибольшим количеством мест (более ста) изготавливают для комплексов, производящих ПЭТ преформы.
3. Особенности конструкции форм для литья пластмасс
Обычно, прессформа проектируется для последующего производства какого-либо одного изделия из пластика. Кроме этого, существуют так называемые «модульные» формы, конструкция которых предполагает сменные компоненты, позволяющие изменять конструкцию изделий или же полностью заменить изделие на другое. Таким образом, одна и та же прессформа позволяет производить разные виды продукции в разное время. К недостаткам такой технологии можно отнести трудоемкость операций по периодическому изменению конструкции форм, необходимость более тщательного и частого обслуживания таких форм, небольшой ресурс универсальных форм.
Другой путь изготовления различных изделий посредством одной пресс формы – устройство формообразующих на различные продукты в одной многогнездной форме. Используя подобную форму, имеется возможность производства изделий разной конструкции, но из одного материала, за один цикл литья. В данном случае основная задача проектировщика – правильно сбалансировать литниковую систему для равномерного заполнения всех гнезд такой формы и получения качественной продукции.
Если изделия имеют большую площадь и относительно простую конструкцию, то иногда для интенсификации литья под давлением конструируют так называемые «этажные» формы. Эти формы имеют две параллельные плоскости разъема и при многоместной конструкции могут работать на относительно небольших термопластавтоматах. Недостатки таких форм – дорогостоящий горячий канал, увеличенный пакет плит (высота пресс формы), что иногда вызывает необходимость применения нестандартных узлов смыкания ТПА.
Рис. 2 Сложная форма со многими плоскостями разъема.
Качественные литьевые формы выполняются с допуском 0,005 мм. Гарантийный ресурс инструментов от лучших поставщиков исчисляется миллионами литьевых циклов.
4. Основные этапы проектирования прессформы для литья пластмасс.
Проектирование пресс формы обычно включает в себя четыре основных этапа.
4. Виды литниковых систем.
Литниковая система пресс формы предназначена для доставки полимерного материала из материального цилиндра термопластавтомата в формообразующие полости. Выделят два основных класса литниковых систем – холодноканальные и горячеканальные системы.
В случае использования холодноканальной литниковой системы формы, литник не обогревается, а при охлаждении отформованной отливки также охлаждается и выпадает вместе с отливкой при открытии или после открытия формы. Холодноканальные прессформы для литья пластмасс существенно (при многоместных формах – в разы) дешевле горячеканальных аналогов. Холодноканальные литниковые системы надежнее, проще в эксплуатации и дешевле в обслуживании, чем горячеканальные. Однако, все эти достоинства часто перекрываются единственным недостатком – наличием бесполезного литника после каждого цикла литья.
Масса литника резко возрастает с увеличением количества гнезд в форме, и при производстве множества мелких деталей в одной форме, масса литника может превысить массу собственно готовых деталей. Кроме того, наличие массивного литника иногда увеличивает время цикла литья, ухудшая экономические показатели процесса литья, а также приводит к необходимости использовать ТПА большего типоразмера с большим номинальным объемом впрыска за цикл. Холодная литниковая система обычно состоит из центрального литника, разводящих литников и впускных литников. Для получения качественных изделий холодноканальная многоместная должна быть сбалансирована, что не так просто достигается, потому как простой геометрической сбалансированности литниковой системы (равная длина пути полимерного материала от сопла ТПА до формообразующих полостей каждого гнезда) часто бывает недостаточно. Изготовители формующей оснастки применяют специальные регуляторы потока полимера в разводящих литниках.
Рис.3 Многогнездная горячеканальная форма
При использования горячеканальной литниковой системы пресс формы, литник находится в расплавленном состоянии. Разогрев горячеканальной литниковой системы происходит перед запуском формы в работу, и после этого, в течение всего времени выпуска партий изделий, полимерный материал в литнике поддерживают в вязкотекучем состоянии. Как уже было отмечено, горячеканальные системы дороги, сложны конструктивно, сложны в обслуживании – всегда есть вероятности выхода из строя нагревателей, попадание примесей в полость горячего канала, перегорание нетермостойкого полимера и т.д.
Главное достоинство горячих каналов – отсутствие каких-либо затвердевших литников, выпадающих вместе с готовыми изделиями при каждом литьевом цикле (хотя иногда предусматривают небольшие технологические литники и в горячеканальных системах). Кроме экономии пластика и отсутствия отходов, использование горячеканальных систем позволяет применять ТПА с меньшим объемом впрыска, уменьшить время пластикации (дозировки, загрузки) полимера и время охлаждения отливки.
Однако не стоит забывать, что горячеканальные пресс формы требуют более интенсивного охлаждения и больших затрат электроэнергии. Обычно горячий канал литьевой формы состоит из коллектора и горячеканальных сопел (инжекторов). В современных формах повсеместно используют нормализованные сопла горячих каналов. Коллекторы же могут быть и специально спроектированы. Все еще часто применяют так называемые теплопроводящие сопла, не имеющих собственных нагревателей, а обогревающихся за счет горячего коллектора. Такие сопла изготавливают из специального теплопроводящего сплава – бериллиевой бронзы (бериллиевой меди, бериллий латуни). Это устаревшая, хотя и более дешевая конструкция, имеет следующие недостатки: сложно регулировать температуру по зонам горячего канала, вредные для здоровья материалы сопел (запрещены к использованию во многих странах).
5. Основные системы выталкивания (сброса) отформованных изделий
Системы сброса готовых изделий подразделяются на механические и пневматические (обычно конструируются в комбинации с механическими). В случае особо сложных деталей отливки выемка изделий из формы бывает возможна только в ручную или при помощи робота.
Наиболее часто использующиеся виды механических выталкивателей:
Представленные выталкиватели могут применяться в комплексе, как при одностадийном, так и при многостадийном выталкивании отливок. Также применяют разнообразные нестандартные толкатели.
6. Другие системы, входящие в состав современных форм
Кроме представленных в конструкцию прессформы для литья пластмасс под давлением входят еще некоторые системы.
· Система охлаждения пресс формы обычно состоит из множества прямых, кольцевых или спиральных каналов для охлаждающей жидкости и требует тщательного расчета проектировщика. В качестве жидкости обычно применяют подготовленную термостатированную воду, реже – раствор гликоля. Охлаждающая жидкость может иметь разную температуру в разных контурах охлаждения формы.
· Система выпоров (вентилирования) предназначена для свободного выхода воздуха и формообразующих полостей формы. В некоторых случаях роль вентиляционных каналов выполняют зазоры между деталями формообразующих полостей прессформы.
· Система направляющих и центрующих элементов формы состоит из комплекта направляющих втулок и колонок, разного рода зацепов, ползунов, центрующих плит и т.п. Система предназначена для правильного и четкого смыкания полуформ и получения качественных изделий с правильной геометрией без грата (облоя).
7. Состояние российского рынка пресс-форм.
На сегодняшний день приходится признать, что подавляющую часть используемой литьевой технологической оснастки составляют импортные пресс-формы. Из отечественных производителей прессформ можнго выделить несколько относительно крупных компаний в Москве и Санкт-Перербурге, некоторые из которых являются дочерними предприятиями иностранных компаний. Остальные российские производители не играют заметной роли на рынке форм для литья пластмасс. Существуют российские компании «изготовители» формующей оснастки, которые занимаются главным образом покупкой форм на дешевых азиатских рынках для последующей продажи производителям пластмассовых изделий в России.
Главными регионами поставок литьевых форм на отечественный рынок являются: Юго-Восточная Азия (в том числе КНР, Тайвань, Южная Корея), Восточная Европа (в том числе Польша, Чехия, Латвия), страны СНГ, Западная Европа (в том числе Италия, Португалия, Германия). На рынке России работает несколько «представителей-частников», то есть представителей компаний в лице одного-единственного человека, зачастую мало знакомого со спецификой литья. Этот случай, безусловно, нельзя назвать оптимальным вариантом всвязи с туманностью последующего обслуживания недешевой оснастки.
ПластЭксперт рекомендует: Статья о том, как выбрать изготовителя прессформы для литья пластмасс?
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
Форум о полимерах ПластЭксперт
Крупнейшая независимая площадка для обсуждения вопросов производства и переработки пластмасс и эластомеров различными способами. Рекомендации ведущих специалистов.
Ротационное формование
Re: Ротационное формование
#31 Сообщение Sergpolimer » 10 окт 2013, 09:16
Текстурирование поверхности
#32 Сообщение Altair3000 » 16 апр 2014, 09:28
Может кто что посоветует?
Re: Ротационное формование
#33 Сообщение Sergpolimer » 17 апр 2014, 08:17
Re: Ротационное формование
#34 Сообщение kvinta » 17 апр 2014, 21:25
Re: Текстурирование поверхности
#35 Сообщение ViVi » 17 апр 2014, 23:20
Может кто что посоветует?
Re: Текстурирование поверхности
#36 Сообщение Altair3000 » 18 апр 2014, 08:09
Может кто что посоветует?
Re: Ротационное формование
ПЭ-125 однозначно нет, в лучшем случае готовое изделие будет давать характеристики ПЭ-63.
Ищите импортные (европейские марки).
Re: Ротационное формование
#38 Сообщение janikus » 01 июл 2014, 17:05
Разделительные смазки
#39 Сообщение romshuly » 02 июл 2014, 14:16
День добрый!
Интересно было бы узнать, какими средствами опытные технологи избавляются от таких проблем при ротоформовании как-то: прилипание отливки к форме, выгорание формы (и как следствие образование пор на форомообразующей, и естественно большой шероховатости поверхности отливки) и т.д. и т.п.
Уточню, что пока была возможность, приобрели смазку Frekote 44-NC. Но возникла проблема. Даже несколько: 1. Дороговизна; 2. Отсутствие товара в данный момент на рынке Украины.
Есть ли более «бюджетные» аналоги? Или же Loctite Frekote единственный в своем роде?
Ротационное формование изделий из полимерных материалов
(Материалы статьи ООО «Анион» опубликованы в журнале «Полимерные материалы» №11-12, 2001 год)
Полная версия статьи в формате doc (340Kb)
Все права принадлежат ООО «Анион» и издательству журнала «Полимерные материалы»
ВВЕДЕНИЕ
Ротационное формование (rotomolding) занимает важное место среди основных методов переработки полимерных материалов (ПМ). Причем в последнее десятилетие получен ряд значительных технологических преимуществ данного метода формования. Бурно развивается промышленность ротационного формования, появляется высокопроизводительное оборудование, новые коммерческие марки и композиции полимерных материалов для ротационного формования, открываются новые важные сферы рынка.
ПРОЦЕСС РОТАЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ
Процесс можно разбить на четыре этапа
Ротационное формование относится к безотходным процессам. При помощи специальных технологических приемов и приемов при конструировании ротационных форм можно достичь 100% выхода изделий из исходного сырья. Бракованные изделия возможно утилизировать, а полученные полимерные материалы использовать для изготовления новых изделий
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РОТАЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ
Формы крепятся на так называемой «руке». «Рука» производит вращение формы и перемещает ее последовательно из зон загрузки/выгрузки изделия в камеру нагрева и охлаждения. В простых машинах камера нагрева и охлаждения совмещены и используется одна «рука». Для увеличения производительности, если позволяет объем камеры нагрева/охлаждения, на «руке» можно укрепить несколько одинаковых или разных форм.
Чаще всего используются машины карусельного типа с тремя или четырьмя «руками». Это позволяет увеличить производительность, сэкономить расход тепла и получать несколько разных изделий одновременно. Каждая рука» находится в определенной зоне технологического цикла. Затем производится одновременное перемещение «рук» в последующую зону получения изделий. В данном случае все изделия на разных «руках» получают по единой технологической программе. Причем время нахождения «руки» в определенной зоне определяется временем формирования самого трудоемкого изделия. В настоящее время разработаны машины с независимыми «руками», позволяющими вести формование каждого из изделий по собственной программе.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ РОТАЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ
Преимущества ротационного формования можно проиллюстрировать примерами исполнения и применения готовых изделий. Изделия, получаемые ротационным формованием, находят широкое применение практически во всех сферах рынка.
Ротационным формованием можно получать многослойные изделия, каждый слой из которых выполнен из разных полимерных материалов; изделия с двойной стенкой; вспененные изделия.
При ротационном формовании возможно заформовывать в изделия различные детали и высококачественные графические изображения.
В отличие от методов выдувного или термоформования, методом ротационного формования можно получать изделия очень сложной формы с равнотолщинными стенками. Это достигается путем изменения соотношение скоростей вращения литьевой формы по осям вращения.
Как показано на диаграмме, ротационное формование относится к высокопроизводительным процессам, уступая по производительности лишь литью под давлением, выдувному и экструзионному формованию. Причем, в ряде случаев экономически целесообразно использование ротационного формования для получения партий изделий, насчитывающих всего нескольких штук.
Таким образом, преимуществами процесса ротационного формования являются:
К недостаткам метода ротационного формования можно отнести:
ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РОТАЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ
Доминирующую роль среди материалов для ротационного формования играет полиэтилен (ПЭ). По данным ARM (Международной ассоциации ротационного формования) на долю полиэтиленовых изделий приходится от 85 до 95% рынка. Применяется ПЭ низкого, среднего, высокого давления, пространственно сшиваемый ПЭ. Наибольшее количество изделий выпускается из линейного полиэтилена низкого давления.
На долю других полимеров приходиться от 5 до 15% рынка. Среди этих полимерных материалов лидирующую роль занимают ПВХ-пластизоли.
Для ротационного формования разработаны специальные марки полиамида, поликарбоната, полипропилена. Ротационным формованием возможно изготовление изделий из термореактивных полимерных материалов, таких как полиуретаны, эпоксидные композиции и т.д.
Лидерства ПЭ среди ПМ для ротационного формования объясняется следующими факторами:
В России не производится полиэтиленового сырья, пригодного для ротационного формования, конкурентоспособного по ценам и качеству. Эта одна из основных причин тормозящих развитие процесса ротационного формования в России.
Для модификации свойств полимеров и готовых изделий широко используются различные добавки. Это, в первую очередь, термо- и светостабилизаторы, пигменты. Применяются антистатические добавки, пламягасители, вспенивающие агенты. Возможно применение наполнителей и стекловолокна.
ФИРМЫ ПРОИЗВОДИТЕЛИ
Наибольшее количество фирм занимающихся ротационным формованием расположено в Северной Америке (США), по данным ARM, на 1996 г более 400 фирм занималось выпуском изделий ротационным формованием.
В Европе – 255 фирм. Лидирующее место в странах Европы занимает Великобритания (33% рынка) и Франция (16% рынка).
В странах Азии наиболее развито ротационное формование в Индии и Японии (данные по Китаю отсутствуют). В Индии в 1996 г насчитывалось 40 фирм и 130 единиц оборудования, в Японии соответственно 11 и 115.
В России на сегодняшний день по данным фирмы «Анион» выпуском объемных изделий занимаются всего лишь 5 фирм (не более 10 единиц оборудования).
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУПП ТОВАРОВ РОТАЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ НА РЫНКАХ США И ЕВРОПЫ
Неравномерность распределение фирм производителей, оборудования по разным странам и континентам отложило свой отпечаток и на распределение выпускаемых групп товаров в данных регионах.
В США распределение товаров по группам очень неравномерно. 42% товаров выпускаемых ротационным формованием приходится на игрушки, 20% на танки и емкости.
В Европе сформировался более равномерный рынок. Большую часть рынка Европы –27% составляют изделия для сельского хозяйства и пищевой промышленности, 17%-изделия промышленного назначения, 15%- изделия для автомобилей.
Если рассматривать более детально рынок Европы по конкретным товарам, то на нем доминируют изделия для подземного использования и трубы. Танки, емкости, емкости для канализации на втором месте. Очень много выпускается игрушек, игровых комплексов и изделий для сельского хозяйства и ферм. Немаловажную роль составляет рынок деталей для автомобилей, танков для накопления воды, нефтепродуктов, химикалий, контейнеров для мусора.
Россия находится только на стадии формирования рынка, возможности ротационного формования, потребительские свойства изделий получаемых ротационным формованием малоизвестны.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ротационное формование является универсальным способом переработки полимерных материалов, позволяющим производить высококачественную конкурентоспособную товарную продукция для различных сфер применения. Промышленность ротационного формования находиться в стадии роста. Россия находится только на стадии формирования рынка, возможности ротационного формования, потребительские свойства изделий получаемых ротационным формованием малоизвестны. Отсутствие отечественной сырьевой базы является одной из основных причин тормозящих развитие процесса ротационного формования в России.
Формы для ротационного литья
Изготовление алюминиевых и стальных форм для ротационного формования.
Метод ротационного формования отличается от большинства других технологий производства из полимерных материалов отсутствием давления в момент переработки. Благодаря этому ротационные формы обычно изготавливаются из листового металла, чаще алюминия или стали, литьем, механической обработкой, гальваническим методом и напылением.
Каким именно способом и из какого материала изготавливать ту или иную форму для ротоформовки определяется целым рядом факторов.
Кроме того, формы для ротоформовки производятся не только из чистых материалов, но и сплавов. В частности, из сплава меди и никеля изготавливаются небольшие формы для переработки пластизолей и производства малогабаритных изделий с высоким качеством поверхности.
Несмотря на свою высокую относительно других способов производства форм для ротационного формования, компания Rodleх изготавливает формы исключительно методом литья из алюминия и металла. Ведь именно такое производство форм для ротоформовки позволяет получать наиболее качественные изделия.
Если говорить о визуальной составляющей форм для ротационного формования, то можно отметить, что все они довольно просты. И представляют собой полую конструкцию раковинообразного типа, в большинстве своем состоящую из двух половин.
С технической точки зрения форма для ротоформовки состоит из следующих основных элементов: полости, рамы, монтажной плиты и запирающих механизмов. Кроме того, она может иметь опорные пружины, подъемные кольца, вентиляционные трубы, зажимы для закладных деталей или дополнительно быть оснащена патрубком для удаления летучих веществ из формующей полости, а также загрузочным устройством с пружинным клапаном игольчатого типа (если материал загружается в закрытую форму).