Pokyny pro navrhování rotačních forem: Klíčová pravidla pro OEM inženýry a kupující

Technik nám nedávno přinesl 1000 litrovou dávkovací nádrž, která ve spodním rohu neustále praskala. CAD model měl vnitřní poloměr 2 mm, žádný průvan na boční stěně a dokonale plochou základnu. Každý z těchto tří detailů způsobil selhání součásti. Rotomulding je v mnoha ohledech shovívavý proces, ale není to shovívavý proces pro ostré přechody, svislé stěny bez zkosení nebo velké nepodepřené plochy.

Níže uvedená pravidla jsou to, co používáme k zachycení těchto problémů dříve, než se stanou nákladem na nástroje. Pocházejí z let budování nástrojů pro rotační formování a výroby PE nádrží, krytů zařízení a vlastních OEM dílů.

Tloušťka stěny a duté profily

Rotační lisování vytváří jednostěnné duté díly. Na rozdíl od vstřikování je tloušťka stěny určena množstvím plastového prášku vloženého do formy a rotačním cyklem, nikoli geometrií dutiny formy. To je důvod, proč je obtížné vyrobit součást, která míchá tlusté a tenké části: plast v tlusté oblasti nemá po roztavení prášku žádný způsob, jak přetéct do tenké oblasti.

LLDPE rotačně tvarovaný plášť zařízení pro ochranu vnitřních součástí Tato bezešvá rotačně tvarovaná skořepina chrání přesné součásti před prachem, vlhkostí a nárazy. Jeho LLDPE materiál poskytuje chemickou odolnost a UV stabilitu, díky čemuž je vhodný do drsných průmyslových prostředí. Zobrazit produkt →

U polyetylenových dílů je rozumným výchozím bodem jednotná stěna. Malá pouzdra o průměru až 300 mm mají často 3 až 5 mm. Části střední velikosti, jako jsou 1000litrové nádrže nebo kryty zařízení, potřebují asi 5 až 8 mm. Velké skladovací nádrže nad 2 000 mm obvykle používají 8 až 12 mm, aby vydržely hydrostatické zatížení a namáhání při manipulaci.

Jednotná tloušťka stěny je důležitější než absolutní hodnota. 6mm stěna s místním 12mm výstupkem se potopí a základna výstupku může zachytit vnitřní dutinu. Pokud návrh vyžaduje místní zesílení, naplánujte místo toho sekundární výztuž.

Úhly ponoru a demontáž

Úkos je úhel, který přidáte ke svislým plochám, aby se díl uvolnil z formy. Vzhledem k tomu, že rotačně tvarovaná součást je stažena z nástroje ještě za tepla, a protože se polyetylen smršťuje na nástroj, když se ochlazuje, stěna s nulovým ponorem se bude táhnout, lepit nebo deformovat. Minimální tah, který doporučujeme pro hladký polyetylenový povrch, je 1 stupeň na stranu. Pro texturovaný povrch zvyšte na 2 nebo 3 stupně.

Praktický efekt je větší, než většina inženýrů očekává. Díl s boční stěnou hlubokou 500 mm a ponorem 1 stupeň se shora dolů zužuje asi o 9 mm. Pokud návrh vyžaduje přesně rovnoběžnou stěnu, je to červená vlajka. Rotomolding není vstřikování; držení svislé stěny bez zkosení na hluboké části je obtížná nástrojová výzva.

Ploché stěny, koruny a polibky

Ploché stěny jsou jedinou nejčastější příčinou deformace rotačního tváření. Velký plochý panel nemá žádnou vnitřní podporu a smrštění, ke kterému dochází, když se díl ochlazuje, z něj dělá plechovku na olej, deformaci nebo oblouk. Osvědčeným řešením je koruna. Koruna zhruba 0,4 mm na 100 mm délky panelu udržuje tvář stabilní. Pro 500 mm širokou plochou plochu to znamená asi 2 mm zakřivení.

Pokud musí být panel skutečně plochý nebo pokud musí nést zatížení, přidejte polibky. Kiss-off je zalisovaný knoflík nebo sloupek, který spojuje dvě protilehlé stěny. Umístění prolisů ve vzdálenosti 150 až 300 mm vytváří vyztuženou dvojitou stěnu bez potřeby žeber nebo sekundárních spojovacích prvků. Kiss-off přidává složitost formy, ale je mnohem levnější než vyztužování zborcené části po formování.

5 000 litrů PE skladovací nádrž s kuželovým dnem s vylepšenou stabilitou Tato nádrž s kuželovým dnem, navržená pro skladování kapalin v úpravně vody a chemickém průmyslu, zajišťuje účinné odvodnění a strukturální integritu. Hladká koruna odolává hydrostatickému tlaku, zatímco LLDPE nabízí odolnost proti korozi. Zobrazit produkt →

Velké nádoby, jako je 5000 litrová skladovací nádrž s kuželovým dnem, využívají kónické dno pro odvodnění a větší stabilitu, zatímco boční stěna nese hladkou korunu, která odolává hydrostatické deformaci.

Rohy, poloměry a žebra

Ostré rohy jsou druhou nejčastější konstrukční chybou. Při rotačním lisování vytváří ostrý vnitřní roh koncentraci napětí a vnější část tohoto rohu má tendenci vycházet tenká, protože prášek má potíže s vyplňováním těsného prostoru. Minimální vnější poloměr, který akceptujeme, je 3 mm a vnitřní poloměr by měl být alespoň dvojnásobkem tloušťky stěny. Pro 6 mm stěnu plánujte vnitřní poloměr 12 mm.

Rohový úhel je důležitý stejně jako poloměr. Polyetylenové díly fungují nejlépe s úhlem 30 stupňů nebo více, i když větší úhly jsou ještě bezpečnější. Pokud aplikace vyžaduje ostřejší úhel, navrhněte pro kompenzaci zesílení stěny nebo zesílené žebro.

Designéři často požadují ostrý roh, aby ušetřili místo. Při rotačním lisování ostrý roh zřídka šetří místo. Stojí to čas na obrábění, riskuje tenké stěny a vytváří vizuálně hrubý poloměr. Efektivním řešením je obvykle velkorysý rádius plus nízkoprofilové žebro.

Tok materiálu a oddělení stěn

Rotomulding se opírá o převracení prášku a tavení uvnitř rotující formy. Prášek nemůže protékat úzkými mezerami tak, jak roztavený plast proudí ve vstřikovací formě. Obecným pravidlem je udržovat vzdálenost mezi libovolnými dvěma stěnami nebo mezi stěnou a žebrem alespoň pětinásobkem jmenovité tloušťky stěny. Pro 6 mm stěnu to znamená minimální mezeru cca 30 mm.

Pokud je mezera užší, prášek může přemostit otvor, než se roztaví, a výsledkem je srostlá síť, která zničí záměr návrhu. Toto pravidlo platí pro výlisky, zalisovaná žebra, montážní výstupky a jakoukoli vnitřní geometrii. První kontrola, kterou spustíme, je pravidlo 5x.

Podříznutí, vložky a dělicí čáry

Podřezání je obtížné, protože součást musí být vytažena z formy. Malé podříznutí lze zvládnout pomocí silikonových nebo pružných částí formy, ale zvyšují náklady a obvykle znamenají pomalejší cyklus. U velkých tuhých dílů se zcela vyvarujte podříznutí.

Lze zalisovat závitové vložky, hladinové spínače a nálitky armatur. Jsou umístěny do formy před vložením prášku a zůstávají na místě, když se díl otáčí. Kovová vložka pro PE díl musí mít rýhování nebo drážku, aby zapadla do plastu. Umístěte vložky mimo sousední stěny; jinak nebude možné splnit pravidlo 5x oddělení.

Rotačně tvarovaná palivová nádrž LLDPE pro bezpečné skladování kapalin Tato palivová nádrž používá LLDPE pro odolnost vůči chemikáliím a nárazům, vhodná pro skladování paliv a jiných kapalin. Jeho bezešvá konstrukce zabraňuje úniku a lehká konstrukce umožňuje snadnou instalaci v mobilních nebo pevných aplikacích. Zobrazit produkt →

Dělicí čáry by měly být umístěny na čistém okraji. Pokud dělicí čára protíná texturovaný povrch, textura se v místě rozdělení nebude shodovat. U výrobků, které musí vypadat jednotně, naplánujte rozdělení nástroje na přirozený prvek, jako je ráfek nebo lisovaná drážka.

Výběr materiálu a zatížení životního prostředí

LLDPE je výchozím materiálem pro většinu projektů rotační formy, a to z dobrého důvodu. Má vynikající rázovou houževnatost, dobrou chemickou odolnost a snáší pomalý rotační cyklus bez degradace. Když bude součást žít venku, je nezbytný UV stabilizátor. Černá je nejúčinnější barva, ale UV balíček v jiných barvách funguje dobře pro mnoho aplikací.

Pro odolnost proti korozi v mořském nebo chemickém prostředí je spolehlivou volbou díl LLDPE s UV stabilizací. Praktické informace jsme zveřejnili na Odolnost proti korozi plovoucí plošiny LLDPE pro ty, kteří uvažují o velké instalaci.

Důležitá je také provozní teplota. Standardní polyetylenové díly jsou obvykle určeny pro nepřetržité použití mezi 60 a 80 stupni Celsia. Nad tento rozsah může být zapotřebí polypropylen nebo nylon, které mění požadavky na tah i náklady na nástroje. Chemická expozice kyselinám, rozpouštědlům nebo mořské vodě také ovlivňuje výběr materiálu.

Design pro nástroje a formy

Nástroje jsou největší jednotlivou cenou v projektu rotační formy. Formy jsou typicky odlévané z hliníku pro výrobní množství nebo CNC obráběný hliník pro prototypy. Čím složitější je geometrie součásti, tím více stojí forma.

Odřezky, podříznutí a zalisované břitové destičky zvyšují náklady na nástroje. Každý prvek, který přidáte, musí být v rozvržení formy promyšlen. Nejlepší přístup pro OEM díl je poslat 3D CAD model s jasným popisem jmenovité tloušťky stěny, směru úkosu a dělicí čáry. Dokonce i jednoduchý náčrt s těmito třemi položkami učiní konverzaci o nástrojích mnohem produktivnější.

Co zkontrolovat před odesláním dílu do rotační formy

Nejčastější chyby návrhu lze snadno zachytit, pokud víte, co hledat:

• Ploché tváře bez koruny, která se bude deformovat.
• Ostré vnitřní rohy s poloměrem menším než 2x tloušťka stěny, které způsobí trhliny způsobené napětím.
• Úzké mezery mezi stěnami nebo žebry, které přemostí.
• Svislé stěny bez průvanu, které se budou vázat ve formě.
• Úzké tolerance tloušťky stěny kolem /-20 %, což zvyšuje náklady bez zlepšení funkce.

Pokud výkres obsahuje tyto problémy, nejlepším krokem je opravit je včas. Malá změna modelu CAD může ušetřit tisíce za přepracování nástrojů a měsíce výrobní bolesti.

Pokud hodnotíte zakázkový OEM projekt, záleží na společnosti, která za nástroji stojí. V Cixi Junyi Plastic Industry navrhujeme a vyrábíme rotačně lisované díly od fáze formy až po hotovou výrobu. Stejné principy návrhu platí, ať už kupujete standardní nádrže nebo uvádíte do provozu vlastní skříň. Můžete si přečíst více o našem OEM vývoj a služby zpracování abychom pochopili, jak zacházíme s kontrolou výkresů, nástroji a výrobou.