Н.А. Лавров,  М.С. Игуменов, К.С.Беседина

Классификация оборудования для переработки термопластов методом  ротационного формования

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26

Серийное оборудование и оснастку для переработки пластмасс методом РФ производят в Италии (фирмы «Rotoplastic», «Мontech»), США (Rotoline), Индии (Vinodrai), Англии, Франции.

Все комплексы ротационного формования (КРФ) выполняют одинаковые действия: ПМ последовательно проходит стадии загрузки сырья, нагрева, плавления, охлаждения изделия (в непрерывно вращающейся ротационной форме), съема готового и охлажденного до требуемой температуры изделия. Все машины производят полые изделия с требуемыми толщиной стенки и объемом, различие заключается в том, как и в каких позициях происходит формообразование и охлаждение изделия.

До настоящего времени не разработана подробная научная классификация оборудования для ротационного формования. Поэтому в данной статье представлена подробная классификация, существенно дополненная и измененная, по сравнению с материалами, опубликованными в работах. В предлагаемой классификации оборудование представлено с приведением их схематических изображений, также даны конструкции модулей вращения форм, отвечающих различным требованиям к габаритам готового изделия. В связи с отсутствием информации в научных и технических изданиях, эскизы и описания конструкций сделаны с  использованием рекламных материалов, представленных на различных профильных выставках фирмами – производителями оборудования и оснастки для переработки полимерных материалов методом ротационного формования.

Комплекс ротационного формования состоит из отдельных блоков-модулей собираемых воедино. В зависимости от оснащения КРФ содержит следующие модули:

модуль вращения форм с частотными преобразователями,

         карусель или телеги перемещения модулей вращения форм,

         направляющие рельсы перемещения телег,

         камера нагрева с приводами движения ворот,

         камера охлаждения с приводами движения ворот,

         система газового, дизельного или электрического нагрева воздуха внутри камеры нагрева,

         система управления и блок логики КРФ.

         Процесс нагрева и пластикации материала всегда протекает в камере нагрева, а охлаждение, в зависимости от оснащения комплекса ротационного формования, может происходить как в камере нагрева так и в камере охлаждения, или без специально установленных камер – в помещении цеха переработки пластмасс.

Одной из первых машин ротационного формования была машина, в которой нагрев формы осуществлялся в открытом пламени при сжигании газового топлива. Эти машины до сих пор используются в азиатском регионе. Данная особенность нагрева материала в форме, накладывает ограничения на возможность качественного формообразования стенки изделия. Это вызвано тем, что нагрев формы неравномерен. Он интенсивнее в той части формы, которая находится в пламени горелки.

         В современных установках ротационного формования нагрев формы происходит в камере нагрева. Температурный режим обеспечивается за счет  разогрева воздуха, циркулирующего по всему объему камеры, за счет сгорания газа или нефтепродуктов. Данный вид нагрева ротационной формы с материалом является более равномерным, безопасным и качественным, так как нет попадания открытого пламени на стенку формы.

         Охлаждение формы с изделием, в зависимости от оснащения комплекса, может происходить при температуре, которая поддерживается в помещении цеха, без обдува или с воздушным обдувом, или же с обдувом смесью воздуха с распыленной в нем мелкодисперсной водой.

Конструктивные особенности комплекса ротационного формования, определяющие режимы охлаждения формы, позволяют классифицировать машины ротационного формования на несколько типов:

         машины «ракушки»,

         машины челночного типа,

         машины качающегося типа,

         машины карусельного типа,

         машины с независимыми механизмами перемещения модулей вращения форм.

Машины ротационного формования различаются также по количеству и габаритам ротационных форм, закрепленных на модуле вращения форм различной конструкции. Конструкционное исполнение модулей зависит от  количества, массы и габаритов закрепленных на них ротационных форм. Модули вращения форм могут быть следующих видов:

         прямой модуль,

         Г-образный модуль,

         П-образный модуль.