главная » новости-pro » ротационное формование поликарбоната: машины и технологии

Ротационное формование поликарбоната: машины и технологии

Ротационное формование (ротомолдинг) представляет собой уникальную технологию переработки термопластичных полимеров, которая позволяет изготавливать полые изделия сложной геометрии без внутренних напряжений и сварных швов. Поликарбонат, благодаря своим исключительным свойствам, находит все более широкое применение в этой технологии, открывая новые возможности для производства высококачественных изделий различного назначения.

Основы технологии ротационного формования

Принцип процесса

Ротационное формование основано на использовании центробежных сил и теплового воздействия для равномерного распределения полимерного материала по внутренней поверхности формы. Процесс включает четыре основные стадии:

Загрузка — засыпка полимерного порошка в форму

Нагрев и вращение — плавление материала под действием температуры

Охлаждение — кристаллизация полимера в заданной форме

Извлечение — получение готового изделия

Особенности поликарбоната в ротомолдинге

Поликарбонат обладает рядом характеристик, делающих его привлекательным для ротационного формования:

Высокая температура стеклования (145-150°C)

Отличная ударная вязкость при низких температурах

Прозрачность и возможность окрашивания

Химическая стойкость к широкому спектру сред

Стабильность размеров в широком температурном диапазоне

Типы оборудования для ротомолдинга поликарбоната

Печи с качающейся рамой (Rock-and-Roll)

Характеристики:

Вместимость форм: 1-4 единицы

Максимальные размеры изделий: до 3 м

Точность поддержания температуры: ±3°C

Производительность: 8-12 циклов в смену

Преимущества для поликарбоната:

Равномерное распределение материала за счет двухосного вращения

Возможность переработки порошков различной дисперсности

Отличное качество поверхности изделий

Минимальные остаточные напряжения

Карусельные машины

Технические параметры:

Количество рабочих станций: 3-6

Диаметр карусели: до 15 м

Грузоподъемность форм: до 5000 кг

Температура в печи: до 400°C

Применение:

Крупносерийное производство

Изделия среднего размера (до 1.5 м)

Автоматизированные производственные линии

Шаттл-машины (Shuttle)

Особенности конструкции:

Две независимые печи

Система быстрого охлаждения

Автоматическая загрузка/выгрузка форм

Производительность: до 20 циклов в смену

Материалы и подготовка сырья

Требования к поликарбонатному порошку

Качество исходного материала критически важно для успешного ротомолдинга. Поликарбонат на основе бисфенола А должен соответствовать следующим требованиям:

Гранулометрический состав:

Средний размер частиц: 300-500 мкм

Распределение по размерам: не более 20% частиц >800 мкм

Содержание пыли (<100 мкм): менее 5%

Физико-химические свойства:

Молекулярная масса: 25000-35000 г/моль

Показатель текучести расплава: 5-15 г/10 мин (300°C, 1.2 кг)

Влагосодержание: не более 0.02%

Температура разложения: >400°C

Подготовка материала

Сушка:

Температура: 120-130°C

Время: 4-6 часов

Остаточная влажность: <0.01%

Смешивание с добавками:

УФ-стабилизаторы: 0.1-0.5%

Антиоксиданты: 0.05-0.2%

Пигменты: до 3%

Антистатические добавки: 0.1-0.3%

Технологические параметры процесса

Температурный режим

Зоны нагрева:

Зона предварительного нагрева: 180-200°C

Основная зона нагрева: 280-320°C

Зона выдержки: 300-310°C

Профиль температуры по времени:

Нагрев до 200°C — 10-15 мин

Быстрый нагрев до 300°C — 15-20 мин

Выдержка при 300-310°C — 20-40 мин

Охлаждение до 80°C — 30-60 мин

Параметры вращения

Скорости вращения:

Основная ось: 8-15 об/мин

Вспомогательная ось: 3-8 об/мин

Соотношение скоростей: 1:2 до 1:4

Динамика вращения:

Постоянная скорость в фазе нагрева

Возможное изменение направления для улучшения распределения

Остановка во время охлаждения (опционально)

Охлаждение

Методы охлаждения:

Воздушное принудительное охлаждение

Водяное туманообразование

Комбинированные системы

Скорость охлаждения: 2-5°C/мин

Конструкция и материалы форм

Требования к формам для поликарбоната

Материалы форм:

Алюминиевые сплавы (АД31, АМг6)

Сталь с покрытием (для больших изделий)

Теплопроводность: >150 Вт/(м·К)

Конструктивные особенности:

Толщина стенок: 8-15 мм

Система вентиляции для удаления газов

Разъемные конструкции с точным позиционированием

Система крепления к вращающемуся столу

Подготовка поверхности форм

Механическая обработка:

Шероховатость: Ra 0.8-1.6 мкм

Радиусы скруглений: не менее 3 мм

Уклоны для извлечения: 1-3°

Покрытия и разделительные составы:

Антиадгезионные покрытия на основе PTFE

Керамические покрытия для высоких температур

Силиконовые разделительные составы

Восковые композиции для текстурированных поверхностей

Области применения

Автомобильная промышленность

Топливные баки повышенной прочности

Резервуары для технических жидкостей

Корпуса фильтров и очистителей воздуха

Элементы внешней отделки с высокими требованиями к ударостойкости

Химическая промышленность

Емкости для агрессивных сред

Реакторы для низкотемпературных процессов

Трубопроводная арматура больших диаметров

Защитные кожухи и корпуса оборудования

Пищевая промышленность

Емкости для хранения пищевых продуктов

Транспортные контейнеры с повышенными гигиеническими требованиями

Технологические емкости для высокотемпературных процессов

Медицинское оборудование

Корпуса медицинских приборов

Емкости для стерилизуемых растворов

Защитные кожухи рентгеновского оборудования

Экономические аспекты

Экономическая эффективность

Преимущества:

Низкая стоимость оснастки по сравнению с литьем под давлением

Возможность изготовления крупногабаритных изделий

Отсутствие отходов материала

Минимальные остаточные напряжения в изделиях

Ограничения:

Более длительный цикл производства

Ограниченная точность размеров

Необходимость в высококачественном порошке

Перспективы развития технологии

Автоматизация процесса

Системы автоматической загрузки материала

Роботизированные комплексы извлечения изделий

Интеллектуальные системы контроля температуры

Предиктивная диагностика оборудования

Новые материалы и композиты

Поликарбонатные композиты с углеродными волокнами

Огнестойкие модификации поликарбоната

Биоразлагаемые поликарбонатные составы

Нанокомпозиты с улучшенными барьерными свойствами

Цифровизация производства

Цифровые двойники процесса ротомолдинга

Системы мониторинга в режиме реального времени

Машинное обучение для оптимизации параметров

Интеграция с системами PLM и ERP

Ротационное формование поликарбоната представляет собой перспективную технологию, позволяющую изготавливать высококачественные изделия с уникальным сочетанием свойств. Правильный выбор оборудования, оптимизация технологических параметров и качественная подготовка материала являются ключевыми факторами успеха.

Основные преимущества технологии:

Возможность изготовления крупногабаритных полых изделий сложной формы

Отличные механические свойства готовых изделий

Экономическая эффективность при средних объемах производства

Широкие возможности для дизайна и функциональности изделий

Развитие технологии идет по пути автоматизации, использования новых материалов и внедрения цифровых технологий, что открывает новые возможности для применения ротационного формования поликарбоната в различных отраслях промышленности.

Источник: СИБУР

Помощник посетителя

Текущая

Текущая страница

Новости PRO: все рубрики

Выше на этой странице, вы можете ознакомиться с новостными материалами от производителей и поставщиков оборудования по различным отраслям и направленям, оставить свои комментарии.

Основная тематика новостного раздела: оборудование для предприятий торговли (магазины, склады); предприятий общественного питания (рестораны, фаст фуд, столовые, пищеблоки); пищевой промышленности и для пищевых производств малых предприятий.

Вопрос-ответ

Если Вам не удалось найти на страницах сайта искомой информации, или возникли другие вопросы – оформите заявку, укажите вашу потребность и получите бесплатную консультацию специалиста

On-line вопрос-ответ

База данных в справочной службе Oborud.info намного обширней, информация предоставляется ОПЕРАТИВНО и БЕСПЛАТНО!!!

Переходы