Rotációs fröccsöntési tervezési irányelvek: Kulcsfontosságú szabályok OEM mérnökök és vásárlók számára

Nemrég hozott nekünk egy mérnök egy 1000 literes adagolótartályt, amely folyamatosan repedt az alsó sarkában. A CAD-modell 2 mm-es belső sugarú volt, az oldalfalon nem volt huzat, és teljesen sík az alapja. E három részlet mindegyike kudarcba taszította az alkatrészt. A rotációs fröccsöntés sok szempontból megbocsátó eljárás, de nem megbocsátó eljárás éles átmenetek, kúpos függőleges falak vagy nagy, alátámasztatlan felületek esetén.

Az alábbi szabályokat használjuk arra, hogy felfogjuk ezeket a problémákat, mielőtt azok szerszámköltséggé válnának. Évek óta tartó forgóformázó szerszámok gyártása, valamint PE-tartályok, berendezésházak és egyedi OEM-alkatrészek gyártása során származnak.

Falvastagság és üreges szakaszok

A forgó öntés egyfalú üreges részeket hoz létre. A fröccsöntéssel ellentétben a falvastagságot a formába töltött műanyagpor mennyisége és a forgási ciklus határozza meg, nem pedig a formaüreg geometriája. Emiatt nehéz olyan alkatrészt előállítani, amelyben vastag és vékony szakaszok keverednek: a vastag területen lévő műanyagnak a por megolvadása után nincs módja a vékony területre folyni.

LLDPE Rotomolded Equipment Shell a belső alkatrészek védelmére Ez a zökkenőmentesen forgó formájú héj megvédi a precíziós alkatrészeket a portól, a nedvességtől és az ütésektől. LLDPE anyaga vegyszerállóságot és UV-stabilitást biztosít, így alkalmas kemény ipari környezetben való használatra. Termék megtekintése →

A polietilén alkatrészeknél ésszerű kiindulási pont az egységes fal. A kisméretű, akár 300 mm átmérőjű házak gyakran 3-5 mm-es átmérőjűek. A közepes méretű alkatrészekhez, például az 1000 literes tartályokhoz vagy a berendezések burkolatához körülbelül 5-8 mm-re van szükség. A 2000 mm feletti nagy tárolótartályok általában 8-12 mm-t használnak, hogy ellenálljanak a hidrosztatikus terhelésnek és a kezelési igénybevételeknek.

Az egyenletes falvastagság fontosabb, mint az abszolút érték. A 6 mm-es fal helyi 12 mm-es kiemelkedéssel süllyed, és a kiemelkedés alapja bezárhat egy belső űrt. Ha a kialakítás helyi vastagítást igényel, tervezzen helyette másodlagos megerősítést.

Huzatszögek és bontás

A huzat az a szög, amelyet a függőleges felületekhez ad, hogy az alkatrész kiszabaduljon a formából. Mivel egy forgathatóan öntött alkatrészt még melegen lehúznak a szerszámról, és mivel a polietilén a hűtés során a szerszámra zsugorodik, a huzatmentes fal húzódik, megtapad vagy eltorzul. A sima polietilén felülethez javasolt minimális huzat oldalanként 1 fok. Texturált felület esetén növelje 2 vagy 3 fokra.

A gyakorlati hatás nagyobb, mint amire a legtöbb mérnök számít. 500 mm mély oldalfalú és 1 fokos huzattal rendelkező alkatrész felülről lefelé kb. 9 mm-rel elvékonyodik. Ha a tervezés pontosan párhuzamos falat kíván, az piros zászló. A rotációs fröccsöntés nem fröccsöntés; A függőleges fal kúpos tartása egy mély részen nehéz szerszámozási kihívás.

Lapos falak, koronák és csók

A lapos falak a forgóformázás torzulásának egyetlen leggyakoribb oka. A nagy lapos panelnek nincs belső támasztéka, és az alkatrész lehűlésekor fellépő zsugorodás olajkannává, vetemedéssé vagy ívvé teszi. A bevált javítás a korona. A 100 mm-es panelhosszonként nagyjából 0,4 mm-es korona stabilan tartja a felületet. 500 mm széles lapos területen ez körülbelül 2 mm görbületet jelent.

Ha a panelnek valóban laposnak kell lennie, vagy ha terhelést kell viselnie, adjon hozzá puszit. A csókolózás egy öntött gomb vagy oszlop, amely két ellentétes falat összeköt. A csókokat 150-300 mm-es távolságra helyezve merevített kettős fal jön létre anélkül, hogy bordákra vagy másodlagos rögzítőkre lenne szükség. A csókolózások bonyolultabbá teszik a formát, de sokkal olcsóbbak, mint az elvetemült rész megerősítése a formázás után.

5000 literes kúpos aljú PE tárolótartály fokozott stabilitással A vízkezelésben és a vegyiparban folyadéktárolásra tervezett kúpos aljú tartály hatékony vízelvezetést és szerkezeti integritást biztosít. A sima korona ellenáll a hidrosztatikus nyomásnak, míg az LLDPE korrózióállóságot biztosít. Termék megtekintése →

A nagy tartályok, mint például az 5000 literes kúpos fenekű tárolótartály, kúpos feneket használnak a vízelvezetés és a nagyobb stabilitás érdekében, míg az oldalfal sima koronát hordoz, hogy ellenálljon a hidrosztatikus deformációnak.

Sarkok, sugarak és bordák

Az éles sarkok a második leggyakoribb tervezési hiba. A forgóformázás során egy éles belső sarok feszültségkoncentrációt hoz létre, és ennek a saroknak a külső része hajlamos vékony lenni, mert a por nehezen tudja kitölteni a szűk teret. Az általunk elfogadott minimális külső sugár 3 mm, a belső sugár pedig legalább a falvastagság kétszerese legyen. 6 mm-es fal esetén 12 mm-es belső sugárral tervezzen.

A sarokszög ugyanolyan fontos, mint a sugár. A polietilén alkatrészek 30 fokos vagy nagyobb szöggel teljesítenek a legjobban, bár a nagyobb szögek még biztonságosabbak. Ha egy alkalmazás élesebb szöget igényel, tervezzen falvastagítást vagy megerősített bordát ennek kompenzálására.

A tervezők gyakran éles sarkot kérnek a helytakarékosság érdekében. A forgóformázás során az éles sarok ritkán takarít meg helyet. Szerszámozási időbe kerül, kockáztatja a vékony falakat, és vizuálisan durva sugarat hoz létre. A hatékony megoldás általában egy nagy sugár és egy alacsony profilú borda.

Anyagáramlás és falleválasztás

A forgóformázás a por forgásán és olvadásán alapul egy forgó öntőformában. A por nem tud átfolyni szűk réseken, ahogyan az olvadt műanyag a fröccsöntő szerszámban folyik. Általános szabály, hogy bármely két fal, vagy egy fal és egy borda közötti távolság legalább ötszöröse a névleges falvastagságnak. 6 mm-es fal esetén ez körülbelül 30 mm-es minimális hézagot jelent.

Ha a rés szűkebb, a por áthidalhatja a nyílást, mielőtt megolvadna, és az eredmény egy összeolvadt szövedék, amely tönkreteszi a tervezési szándékot. Ez a szabály vonatkozik a csókokra, a beöntött bordákra, a rögzítési kiemelkedésekre és bármilyen belső geometriára. Az első ellenőrzés, amelyet futtatunk, az 5x-es szabály.

Alávágások, betétek és elválasztó vonalak

Az alámetszések nehézkesek, mert az alkatrészt le kell húzni a formáról. A kis alávágások kezelhetők szilikon vagy rugalmas formarészekkel, de ezek megnövelik a költségeket, és általában lassabb ciklust jelentenek. Nagy merev alkatrészek esetén teljesen kerülje az alávágásokat.

Menetes betétek, szintkapcsolók és szerelvénykiemelkedések önthetők be. Ezeket a formába helyezik a por betöltése előtt, és a helyükön maradnak, amikor az alkatrész forog. A PE alkatrész fémbetétének recésnek vagy hornynak kell lennie, hogy a műanyagba rögzüljön. Tartsa távol a betétek helyeit a szomszédos falaktól; ellenkező esetben az 5-szörös elválasztás szabálya lehetetlenné válik.

Forgóformázott LLDPE üzemanyagtartály a biztonságos folyadéktároláshoz Ez az üzemanyagtartály LLDPE-t használ a vegyszer- és ütésállóság érdekében, amely alkalmas üzemanyagok és egyéb folyadékok tárolására. Zökkenőmentes felépítése megakadályozza a szivárgást, a könnyű kialakítás pedig lehetővé teszi a könnyű telepítést mobil vagy fix alkalmazásokba. Termék megtekintése →

Az elválasztó vonalakat tiszta szélen kell elhelyezni. Ha az elválási vonal egy texturált felületet keresztez, a textúra nem fog megegyezni a felosztásnál. Azon termékek esetében, amelyeknek egységesnek kell kinézniük, tervezze meg a szerszámfelosztást egy természetes elemhez, például egy peremhez vagy egy öntött horonyhoz.

Anyagválasztás és környezetterhelés

Az LLDPE a legtöbb forgóformázási projekt alapértelmezett anyaga, és ennek jó oka van. Kiváló ütőszilárdsággal, jó vegyszerállósággal rendelkezik, és romlás nélkül tolerálja a lassú forgási ciklust. Ha egy alkatrész a szabadban él, az UV stabilizátor elengedhetetlen. A fekete a leghatékonyabb szín, de a más színű UV-csomag sok alkalmazásnál jól működik.

A tengeri vagy vegyi környezetben való korrózióállóság érdekében az UV stabilizátorral ellátott LLDPE alkatrész megbízható választás. Gyakorlati információkat tettünk közzé LLDPE úszóplatform korrózióállóság azoknak, akik nagy telepítést terveznek.

Az üzemi hőmérséklet is számít. A szabványos polietilén alkatrészeket általában 60 és 80 Celsius fok közötti folyamatos használatra tervezték. E tartomány felett polipropilénre vagy nejlonra lehet szükség, és ezek megváltoztatják mind a huzatigényeket, mind a szerszámköltséget. A savakkal, oldószerekkel vagy tengervízzel való kémiai expozíció szintén befolyásolja az anyagválasztást.

Tervezés szerszámozáshoz és öntőformához

A szerszámozás a legnagyobb költség egy forgóformázási projektben. A formák általában öntött alumíniumból készülnek a gyártási mennyiségekhez, vagy CNC megmunkálású alumíniumból prototípusokhoz. Minél bonyolultabb az alkatrész geometriája, annál többe kerül az öntőforma.

A csók, alámetszések és öntött lapkák mind növelik a szerszámköltséget. Minden hozzáadott funkciót át kell gondolni a formaelrendezésben. Az OEM-alkatrészek számára a legjobb megoldás egy 3D CAD-modellt küldeni a névleges falvastagságra, a huzat irányára és az elválasztási vonalra vonatkozó egyértelmű kiemeléssel. Még egy egyszerű vázlat ezzel a három elemmel sokkal produktívabbá teszi a szerszámokkal kapcsolatos beszélgetést.

Mit kell ellenőrizni, mielőtt egy alkatrészt Rotomolderhez küld

A leggyakoribb tervezési hibákat könnyű elkapni, ha tudja, mire kell figyelnie:

• Lapos arcok korona nélkül, ami meggörbül.
• Éles belső sarkok 2x falvastagság alatti sugárral, amelyek feszültséget okoznak a repedésnek.
• Keskeny rések a falak vagy bordák között, amelyek áthidalják.
• Függőleges falak huzat nélkül, amelyek megkötődnek a formában.
• /-20% körüli szűk falvastagsági tűrés, amely a működés javítása nélkül növeli a költségeket.

Ha egy rajz tartalmazza ezeket a problémákat, a legjobb lépés az, ha mielőbb kijavítja őket. A CAD-modell egy kis változtatása ezreket takaríthat meg a szerszámok utómunkálataitól és hónapokig tartó gyártási fájdalmaktól.

Ha egyedi OEM-projektet értékel, akkor a szerszámok mögött álló vállalat számít. A Cixi Junyi Plastic Industry cégnél a forgóformázott alkatrészeket tervezzük és készítjük a formázási fázistól a kész gyártásig. Ugyanazok a tervezési elvek érvényesek, függetlenül attól, hogy szabványos tartályokat vásárol, vagy egyedi házat helyez üzembe. Bővebben olvashat rólunk OEM fejlesztési és feldolgozási szolgáltatások hogy megértsük, hogyan kezeljük a rajzok áttekintését, a szerszámozást és a gyártást.