Ротационное формование

Трёхприводная установка для ротационного формования.

Ротационное формование (ротомолдинг, ротоформовка, ротационное литье) — метод изготовления тонкостенных полых изделий во вращающейся форме: заполненная порошкообразным или гранулированным материалом закрытая металлическая форма вращается вокруг двух и более пересекающихся осей. При этом происходит распределение сырьевого материала по внутренней поверхности полости формы, а одновременный нагрев формы способствует его расплавлению с образованием тонкого покрытия в виде оболочки. Фиксация формы и размеров получаемого полого изделия достигается охлаждением расплавленного материала.

Процесс был применен для пластика в 1940-х годах, но в первые годы использовался мало, поскольку это был медленный процесс, применение которого было ограничено небольшим количеством существовавших тогда видов пластмасс.

История

Метод создания полых изделий во вращающейся форме впервые использовали в 1855 году в Великобритании. Затем способ уплыл в Америку, где там создавали изделия из воска, металлов и других веществ. С помощью ротационной формовки делали одни из первых шоколадных яиц.

С 1940-х в ротационном литье попробовали пластмассу. Однако процесс слишком затягивался, а видов пластика было мало. Ротационным формованием делали головы для кукол, General Motors создавала детали для автомобилей. Америка активно взялась за эту технологию в 1980-е годы, после появления Ассоциации ротационных формовщиков.

С появлением новых видов пластмассы и ПВХ — пластизолей изделия — ротационный молдинг пошел в массы. Игрушки, мебель и всяческие емкости — для дома. Для улицы — пластиковые баки, дорожные блоки, автомобильные детали. По этой технологии делают целые детские площадки.

В России метод стал использоваться в 1990-х годах. Одними из первых его освоили отечественные компании «Анион» (в 1996 г.), «Ротопласт», «Элгад Полимер» (в 1998 г.), а также Русская механика (в 1999г.) и «Полимер-Групп».

Быстро оценили метод и промышленные дизайнеры — с его помощью можно творить проекты разнообразных форм и размеров.

Оборудование и инструменты

Машины для ротационного формования бывают нескольких типов — челночные, карусельные и рок-н-рольные. Различаются они принципом перемещения и движения ротационных форм (качания/вращения), видами термокамер (хотя бывают и бескамерные).

Производственный процесс

Процесс Ротационного Формования

Ротационное формование находится в отдаленном родстве с печатью на 3D-принтере.

Сначала жидкий или в гранулах полимер загружают в холодную форму-«раковину» (как правило, металлическую). Затем форма помещается в нагревательную камеру. Там она вращается по двум осям, полимер плавится и распределяется по стенкам.

Для создания изделия разной длины и ширины (той же лодки) используется специальная машина. Одна ось совершает вращательное движение, а вторая — колебательное.

Процесс останавливается только когда образовался однородный слой. Толщину стенки можно менять прямо в ходе создания — достаточно загрузить дополнительный материал.

Перед извлечением из формы изделие охлаждают с помощью холодного воздуха или воды.

Последний этап — форму раскрывают и извлекают получившийся продукт. После этого изделие можно использовать или проводить дополнительную обработку.

Главный недостаток ротационного формования — время. Чем сложнее форма, тем дольше протекает процесс. На простые изделия уходит несколько дней.

Множество видео готовых изделий полученных методом ротационного формования.

Выгрузка отлитого пластикового бака

Процесс ротационного формования

Материалы

Более 80 % всего используемого материала относится к семейству полиэтиленов: сшитый полиэтилен (PEX), полиэтилен низкой плотности (высокого давления) (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен высокой плотности (низкого давления) (HDPE) и повторной переработки. Также используются ПВХ-пластизоли, нейлон и полипропилен.

Также возможно использовать кварцевые пески и каменную крошку, создавая композит песчаника, который на 80 % состоит из натурального необработанного материала.

Ротационная лепка из гипса используется для изготовления пустотелых статуэток.

Галерея

• 
• 
  Шестигранная вставка с глухой латунной резьбой, вмонтированная в резервуар для хранения жидкости.
• 
• 
  Пластиковый фламинго