Машины для ротоформования

 Существует несколько разновидностей ротоформовочных машин, которые отличаются механизмом перемещения форм, организацией их движения (вращения/качания), типом используемых камер нагрева, в том числе и бескамерные. К основным широко распространенным в промышленности относятся: карусельные, челночные, рок-н-рольные.

 Большинство современных ротоформовочных аппаратов – модели карусельного типа, в них формы крепятся на манипуляторах. Манипулятор обеспечивает вращение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей и перемещение последовательно с позиции загрузки/выгрузки в камеры нагрева и охлаждения. В самых простых машинах камеры совмещены. В целях экономии производственных площадей, аппараты изготавливают не только с горизонтальным, но и вертикальным расположением.

 Для увеличения производительности на один манипулятор устанавливают одновременно несколько одинаковых или разных форм, количество которых ограничено размерами камер нагрева и охлаждения, грузоподъемностью манипулятора, степенью механизации разборки и сборки и некоторыми другими факторами.

 Чаще всего машины карусельного типа изготавливают с тремя или четырьмя манипуляторами. Это позволяет увеличить производительность, сэкономить расход тепла и получить несколько разных изделий одновременно.

 На карусельных машинах в процессе производства каждый манипулятор находится в определенной зоне технологического цикла. Затем в соответствии с программой производится одновременное или независимое их перемещение на последующие участки получения изделий. На участках формования и охлаждения с помощью механической передачи производится вращение форм по двум перпендикулярным осям на скорости около 10…15 об/мин.

 Производительность машины определяется двумя основными параметрами. Первый – это максимально допустимая масса одной или нескольких форм. Второй параметр – предельные габариты или рабочее пространство, определяет максимальные размеры формы. Предельные габариты изделия зависят от размеров и формы внутреннего помещения печи и участка охлаждения. В технической характеристике своей продукции изготовители указывают эти данные, для того чтобы при вращении избежать контакта со стенкой печи или помещения охлаждения.

 В производственных помещениях компании Ротопласт установлены 3 машины ротационного формования карусельного типа – 1 большая и 2 малые. Большая представляет собой установку с 4 независимыми манипуляторами, перемещаемым по 5 технологическим позициям. Нагрев форм происходит в печи, размеры которой позволяют изготавливать емкости объемом до 6 куб. м, максимальный диаметр изделий – 3,3 м, максимальная высота – 2,5 м. Поток горячего воздуха, нагретого с помощью газовой горелки, циркулирует в закрытом пространстве печи, обеспечивая нагрев формы до 200..220°С. Управление нагревом печи, перемещением манипуляторов и скоростями вращения автоматизировано, данные технологического процесса могут быть переданы для обработки на персональный компьютер.

Машина карусельного типа УРФ-3500 в компании Ротопласт

Участок охлаждения форм машины УРФ-3500 в компании Ротопласт

 Челночными ротоформовочные машины названы по способу перемещения форм в камеру нагрева: с разных сторон по очереди. Аппараты этого типа были разработаны в целях экономии производственной площади, и имеют несколько конструктивных решений. В одной из конструкций форма вместе с опорной рамой монтируется на рельсовую тележку, которая перевозитее в направлении от участка обслуживания/охлаждения к печи и обратно. В целях повышения производительности таких машин в них устанавливают пару тележек, и в такой конструкции в печи всегда находится одна из форм, в то время как на второй тележке происходит охлаждение второй.

Челночная ротоформовочная машина (Бразилия)

 В машинах рок-н-рольного типа происходит качание формы относительно одной оси и полное вращение на 360° относительно второй оси, расположенной перпендикулярно первой. Такие аппараты были одними из первых, применявшихся в ротационном формовании.

 Обычно на машинах рок-н-рольного типа устанавливают одиночные формы, при этом в большинстве случаев происходит вращение с небольшой скоростью (примерно 4 об/мин), а угол качения не превышает 45°. В этих машинах часто применяют прямой нагрев форм с помощью струи газа, направляемого на стенку.

 Рок-н-рольные аппараты используются в основном для производства длинномерных изделий, например, каноэ или столбов.

Рок-н-рольная машина с нагревом открытым пламенем (Индия)

 Также в настоящее время используются машины, в которых формы нагреваются с помощью различных теплоносителей: газов, нагретых при сжигании природного газа или с помощью электронагревателей, инфракрасных лучей, получаемых от раскаленной электрическим током спирали или от сжигания газа, расплавов солей, нагретых масел и так далее. В тех ротоформовочных машинах, в которых в качестве теплоносителя используется нагретое масло, например, не требуется ни камер нагрева/охлаждения, ни перемещения форм в различные зоны. Одна из частей масляной установки включает в себя контур циркуляции масла с насосами, подающими масло из накопительного резервуара в форму. Электрические нагреватели обеспечивают возможность быстрого нагрева масла, которое следует рассматривать в качестве термостатирующей среды. Охлаждение формы, а вместе с ней и расплава, осуществляется холодным потоком масла из отдельного охлаждаемого масляного резервуара. Рабочая температура в таких установках может достигать 400°С, что позволяет перерабатывать такое сырье как ацетобутират целлюлозы, пропионат целлюлозы, полистирол.

 Несколько лет назад компанией Persico (Италия) была разработана и произведена первая в мире машина ротационного формования с полностью автоматическим циклом, которая получила собственное название Leonardo. Компания продала несколько таких машин ротоформовочным предприятиям США и Европы. Разработку и изготовление данного оборудования можно считать прорывом в технологии ротационного формования, однако высокая стоимость не позволяет пока говорить о ее превосходстве в сравнении с распространенными конструкциями.

Ротационная формовочная машина Leonardo (Persico, Италия)