Porównanie kształtowania uderzeniowego i kształtowania rotacyjnego w produkcji

Począwszy od butelki z wodą w dłoni, a kończąc na dużych slajdach na placu zabaw, te pozornie niezwiązane ze sobą wyroby z tworzyw sztucznych mogą być wytwarzane za pomocą dwóch różnych procesów: formowania dmuchowego i formowania rotacyjnego.Każda technika ma wyjątkowe zalety pod względem kosztówW tym artykule przedstawiono szczegółowe porównanie tych metod produkcji, aby pomóc w podejmowaniu decyzji dotyczących projektowania i produkcji produktu.

Odlewanie ciśnieniowe, ustalona technologia do tworzenia pustych wyrobów z tworzyw sztucznych, wywodzi się z syryjskich technik dmuchania szkła z 1700 r. p.n.e.Nowoczesne formowanie uderzeniowe pojawiło się w latach trzydziestych z pierwszą automatyczną maszyną do formowania uderzeniowego firmy Plax CorporationW tym procesie termoplastycznym przy użyciu ciśnienia gazowego rozszerza się zmiękczone plastikowe parzonki na ściany formy, a następnie chłodzi się je w celu osiągnięcia ostatecznego kształtu.

Proces ten obejmuje trzy kluczowe etapy: umieszczenie podgrzewanych plastikowych parzonów w jamie pleśni, wstrzykiwanie sprężonego powietrza w celu rozszerzenia materiału o ściany pleśni oraz chłodzenie do krystalizacji.Odlewanie dmuchowe doskonale sprawdza się w produkcji dużych ilościProdukcja lekkich, cienkich elementów o kompletnych liniach rozdzielających i umożliwia dokładną kontrolę grubości ścian.

Chociaż często kojarzy się z pojemnikami na napoje, formowanie uderzeniowe służy również zastosowaniom przemysłowym, w tym zbiornikom paliwa i obudowom elektrycznym.Odlewanie uderzeniowe zazwyczaj zapewnia większą efektywność kosztową niż odlewanie rotacyjneJednak wyższe początkowe koszty formy sprawiają, że jest ona mniej odpowiednia do małych serii produkcyjnych, a opcje wykończenia powierzchni są ograniczone.

Główne zalety formowania uderzeniowego obejmują:

• Krótsze czasy cyklu w porównaniu z formowaniem rotacyjnym
• Zwiększona długość życia pleśni
• Produkty lekkie o cienkich ścianach i kompletnych liniach rozdzielających
• Efektywność kosztowa w przypadku produkcji dużych ilości (> 3000 sztuk rocznie)
• Wyższe możliwości kontroli grubości ściany i automatyzacji

Ograniczenia obejmują:

• Zmniejszona elastyczność projektowania
• Wyższe początkowe koszty formy
• Mniej ekonomiczne dla małych serii produkcyjnych
• Ograniczone możliwości wykończenia powierzchni

Rotowanie rotacyjne (rotomolding), proces niskiego ciśnienia i wysokiej temperatury do tworzenia pustych wyrobów z tworzyw sztucznych, ma swoje korzenie w starożytnych egipskich technikach ceramicznych.Początkowo krytykowany za niską wydajność przed ulepszeniami materiału proszkowego zwiększona prędkość produkcji.

Proces ten polega na ładowaniu plastikowej żywicy w proszku do pustych form, które obracają się biaksjalnie podczas ogrzewania, aby równomiernie rozłożyć stopioną żywicę po ścianach formy.usuwa się zatwardziałą część z tworzywa sztucznegoRotacja wyróżnia się w produkcji dużych, dwustronnych, otwartych produktów bez linii spawalniczych, zwykle eliminując potrzeby wtórnego przetwarzania.

Dzięki niższym wymaganiom ciśnienia i niższym kosztom tworzenia formy, formowanie rotacyjne okazuje się opłacalne w przypadku rocznej produkcji poniżej 3000 sztuk, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla nowych przedsiębiorstw i małych przedsiębiorstw.Oferuje wyższą elastyczność projektową i trwałość produktu, ale zazwyczaj daje grubiejsze ścianyProces ten wymaga większej interwencji ręcznej i zapewnia mniej precyzyjną kontrolę grubości ściany, a formy wymagają regularnej konserwacji.

Główne zalety formowania rotacyjnego obejmują:

• Większa elastyczność projektowania dla złożonych kształtów
• Niższe początkowe koszty formowania
• Efektywność kosztowa w przypadku produkcji w małych ilościach (< 3000 sztuk rocznie)
• Zwiększona wytrzymałość i trwałość produktu

Ograniczenia obejmują:

• Wyższe koszty utrzymania formy
• Potencjalna porowatość produktu
• Gęstsze ściany zwiększają zużycie materiałów i masę
• Słaba kontrola grubości ścian
• Wyższe wymagania dotyczące siły roboczej

Oprócz odlewania i obracania,inne opcje formowania tworzyw sztucznych obejmują termoformowanie (ogrzewanie arkuszy tworzyw sztucznych wokół jednobocznych form) i formowanie próżniowe (używanie ssania do ciągnięcia ogrzewanych arkuszy w kierunku form)Metody te mają wspólne elementy grzewcze z ciosem i formowaniem rotacyjnym, ale różnią się w konkretnych zastosowaniach i możliwościach.

Wielkość produkcji pozostaje głównym czynnikiem decydującym o wyborze między tymi metodami.oferuje 40% oszczędności kosztów i 70 części/godzinęNiższe koszty uruchomienia formowania rotacyjnego (~ 150 000 USD rocznie) odpowiadają potrzebom niskiej wielkości (< 3000 sztuk).

Oba procesy tworzą puste produkty termoplastyczne, z alternatywami formowania uderzeniowego, w tym formowania kompresyjnego (podobne formowanie pod wysokim ciśnieniem) i formowania wtryskowego (złożone kształty o dużej objętości).Alternatywy formowania rotacyjnego obejmują formowanie wtryskowe dla złożonych komponentów wymagających elastyczności projektowania.