4.1 Types of Rotational Molding Mac

4.1 Types of Rotational Molding Machines
Since rotationally molded parts range in volume from 0.05 liters to more than 10,000 liters, generalization on machine types is difficult. The common aspects of the process are that the mold and its contents need to be rotated, heated, and cooled. There also needs to be a convenient opportuni to remove the end product from the mold and put a fresh charge of plastic into the mold. Furthermore, while the servicing station is always required, not all machines need ovens or cooling stations. If a reactive liquid such as epoxy or catalyzed unsaturated polyester resin is used as the polymer, formation of the monolithic structure occurs without external heat and the shape of the end product is retained without the need for cooling. Furthermore, in some instances, the heating cycle is so long that cooling can be achieved simply by allowing the mold to rotate in quiescent room air. Nevertheless, there are some basic types of commercial rotational molding machines that are common across the industry. Thevarieties of machines that are available are described below.
4.1.1 Rock-and-Roll Machines
This design concept of a rocking action about one axis ("rock") and a full 360 ~ rotation about a perpendicular axis ("roll") was one of the earliest used for rotational molding. This type of machine is shown as a schematic in Figure 4.1. 4 It has been generally accepted that machines that are capable of providing full 360 ~ rotation about two perpendicular axes have superseded the "rock-and-roll" concept. For a long time it has been thought that rock-and-roll machines are best suited to end products that are approximately symmetrical about a central axis, such as lamp-posts, canoes, and kayaks. However, in recent years there has been a renewed interest in rock-and-roll machines because they offer simplicity in design and have the major advantage that it is easier to get services to and from the mold. It has also been found that the control over the wall thickness distribution can be just as good as that achieved on a biaxial rotation machine, for the vast majority of mold shapes. In a rock-and-roll machine, usually a single mold is mounted in the mold frame, the rotational speed is low (typically 4 rev/min), and the rocking angle is less than 45 ~ . Direct gas impingement is an effective method of heating for sheet-metal molds and is often used in rock-and-roll machines. If the gas jets are played against the bottom or lower portion of the mold assembly, a simple sheet-metal shroud over the top portion of the mold assembly is sufficient to carry away combustion products. The proximity of the gas jets to the metal mold is an important factor in mold heating. The gas jets should always be a fixed distance from the outside surface of the mold to avoid hot spots. Obviously this is easiest to a chieve in
Figure 4.1 Typical rock-and-roll machine, used with permission of The Queen's University, Belfast
Figure 4.2 Rocking oven type of rotational molding machine. Cooling
and servicing areas are in the foreground, courtesy of Ferry Industries, Stow, Ohio In the rocking oven machine the mold is surrounded by an oven, heated by hot air, and the oven rocks with the mold as shown in Figure 4.2. The rocking oven must contain appropriate burner assemblies, ducting and blowers, as well as an adequate shroud. In some cases the mold assembly is mounted on a rail carriage, so that it can be rolled from the oven chamber to the cooling area. Frequently the cooling area is also the servicing station. For smaller rock-and-roll machines, the oven can be shuttled, or crane-lifted, over the mold assembly. For larger machines, the oven is stationary and the mold assembly is moved into it through a single door. Commercial rotational molding machinery builders do manufacture rock-and-roll machines, but most rockand- roll machines are home-built.
Figure 4.3 Clamshell type rotational molding machine
4.1.2 Clamshell Machines
This machine is characterizedby an oven that closes in a "clamshell" action over the mold as shown in Figure 4.3. These machines have the attraction of a small floor footprint. The machine provides full biaxial rotation and has the advantage that the horizontal shaft can be supported at both ends. The molds are located on assemblies that are in turn mounted on turntables geared through the main shaft/axle. When the oven door is closed, the main axle rotates, turning the molds in a Ferris-wheel fashion and through gearing, the turntables rotate the molds about their axes. Heated air is circulated through the cabinet until the appropriate polymer temperature is achieved, then cooling occurs by cooled air and/or water mist. At the completion of the cooling cycle, the cabinet door opens with abook action, the molds are opened, and the parts are removed. The molds are then cleaned, inspected, and refilled with polymer and the next cycle begins. In some designs of clamshell machines, the molds leave the oven chamber at the end of the heating phase so that cooling can take placeexternally. This makes the oven chamber free to receive another set of molds while the previous set are being cooled and serviced.
4.1.3 Vertical Machines
In this novel type of machine design there is a central horizontal axis and the molds are on arms that radiate out as shown in Figure 4.4. At appropriate times, the central axis indexes the molds through 120 ~ so that they move into the oven, the cooling area, and the service zone in sequence. The advantages of this design are that high volume production of small parts is possible in a small floor space.
Figure 4.4 Side view of vertical type rotational molding machine, courtesy of Ferry Industries, Stow, Ohio
4.1.4 Shuttle Machines
Shuttle machines were developed as an attempt to conserve floor space. There are many types of shuttle machine designs. In one type of machine, the mold assembly, mounted on a rail carriage, is shuttled from the servicing/ cooling station to the oven station, and back again to the servicing/ cooling station, as shown in Figure 4.5. The efficiency of the shuttle machine is improved by using a dual-carriage design, whereby the oven is always occupied by the heating of a mold while the mold on the other carriage is being cooled/serviced. If the cooling/servicing time for the mold equals the heating time, then this system can approach the optimum in terms of maximum output rates. The key to longevity of this machine is the protection of the drive engine from the high oven temperatures and the corrosiveness of the cooling water. Since the scheduling of time in the oven is at the discretion of the operator, the dual-carriage machine is more versatile than the fixed-arm carousel or rotary machine discussed below. Cooling/Service
Figure 4.5 Shuttle type rotational molding machine, showing mold set B in oven and mold set A in cooling and service area
4.1.5 Fixed-Arm Carousel Machine
The carousel, turret, or rotary machine was developed for long production runs of medium to moderately large parts. It is now one of the most common types of machine in the industry. The earliest machines had three arms 120 ~ apart that were driven from a single turret. All arms rotate together on fixed-arm machines. One arm is at each of the three stations heating, cooling, s e r v i c i n g - at all times, as shown in Figure 4.6. The carousel machine exemplifies the advantages of the rotational molding process in that different molds, and perhaps different materials can be run on each arm. It is possible to change the combinations of molds on one arm or on the other arms at regular intervals so that there is great versatility in production schedules. A disadvantage of the fixed-arm machines is that for optimum use, heating, cooling, and servicing times have to be matched. If they are not, then the cycle time is dictated by the slowest event and time is wasted in the other areas. This disadvantage has beeN overcome to some extent with the development of the independent arm carousel machine discussed in Section 4.1.6.
Figure 4.6 Fixed-arm carousel machine, used with permission of The Queen's University, Belfast
Four-arm fixed-arm machines, with the arms 90 ~ apart, are also available. Usually the fourth arm resides in an auxiliary cooling station when the other three are in heating, cooling, and servicing stations. As a result, four-arm machines are popular when the process is controlled by the cooling cycle.
4.1.6 Independent-Arm Machine
Recently, independent-arm machines have been developed in an effort to improve the versatility of rotary machines. The current machines have five designated stations, and can have two, three, or four arms that sequence independently of one another. The first key to versatility is having fewer arms than stations. This allows the operator to designate the "empty" stations as auxiliary oven stations, auxiliary cooling stations, and/or to separate the loading and unloading steps in the servicing stations. Figure 4.7 shows one configuration, a four-arm machine with an auxiliary cooling station. Although these machines are more expensive than the other machine designs discussed above, they are ideal for custom rotational molding operations and now dominate the market for new machine sales.
Figure 4.7 Independent-arm rotational molding machine, courtesy of
Polivinil, Italy
4.1.7 Oil Jacketed Machines
Direct heating of a mold with liquid is much more efficient than heating by air in an oven. It is not surprising therefore that the heating of molds by circulating a fluid in a jacket surrounding the mold has been attempted and is being used commercially in a small number of specialized application areas. It is particularly attractive where the material has to be heated to high temperatures. For example, with polycarbonate, mold temperatures over 300~ (572~ are needed and heated oil jacketed molds have been found to be very successful with this material. Th

Kết quả (Việt) 2:

4.1 Các loại quay Molding Máy móc
Kể từ phần luân phiên đúc trong phạm vi khối lượng từ 0,05 lít đến hơn 10.000 lít, khái quát về các loại máy là khó khăn. Các khía cạnh chung của quá trình này là các khuôn mẫu và nội dung của nó cần phải được luân chuyển, nước nóng, và làm mát. Cũng cần có một opportuni thuận tiện để loại bỏ các sản phẩm cuối cùng ra khỏi khuôn và đặt một phí mới của nhựa vào khuôn. Hơn nữa, trong khi các trạm dịch vụ luôn luôn là cần, không phải tất cả các máy cần lò nướng hoặc trạm làm mát. Nếu một chất lỏng phản ứng như epoxy hoặc xúc tác nhựa polyester không no được sử dụng như là các polymer, hình thành cấu trúc nguyên khối xảy ra mà không cần nhiệt bên ngoài và hình dạng của sản phẩm cuối cùng được giữ lại mà không có nhu cầu làm mát. Hơn nữa, trong một số trường hợp, các chu kỳ nhiệt rất dài làm mát có thể được thực hiện đơn giản bằng cách cho phép các khuôn để xoay trong không khí trong phòng yên tĩnh. Tuy nhiên, có một số loại hình cơ bản của máy đúc quay thương mại được phổ biến trên toàn ngành công nghiệp. Thevarieties của máy mà có sẵn được mô tả dưới đây.
4.1.1 Rock-và-Roll Máy
này khái niệm thiết kế của một hành động đung đưa về một trục ("đá") và một 360 ~ xoay đầy đủ về một trục vuông góc ("roll") là một trong những sớm được sử dụng để đúc quay. Loại máy này được thể hiện như một sơ đồ trong hình 4.1. 4 Nó đã được chấp nhận rộng rãi rằng các máy tính có khả năng cung cấp đầy đủ 360 ~ quay về hai trục vuông góc đã thay thế các "rock-and-roll" khái niệm. Trong một thời gian dài người ta đã nghĩ rằng máy rock-and-roll phù hợp nhất để kết thúc sản phẩm có khoảng đối xứng quanh một trục trung tâm, chẳng hạn như đèn bài viết, ca nô, thuyền kayak và. Tuy nhiên, trong những năm gần đây đã có một mối quan tâm mới trong máy rock-and-roll vì họ cung cấp sự đơn giản trong thiết kế và có lợi thế lớn mà nó là dễ dàng hơn để có được dịch vụ đến và ra khỏi khuôn. Nó cũng đã được tìm thấy rằng việc kiểm soát việc phân phối độ dày tường có thể được chỉ là tốt như là đạt được trên một máy xoay hai trục, cho phần lớn các hình dạng khuôn. Trong một máy rock-and-roll, thường là một khuôn duy nhất được đặt trong khung khuôn, tốc độ quay thấp (thường là 4 vòng / phút), và góc rocking là ít hơn 45 ~. Sự tác động khí trực tiếp là một phương pháp hiệu quả của hệ thống sưởi cho khuôn tấm kim loại và thường được sử dụng trong các máy rock-and-roll. Nếu các máy bay phản lực khí được chơi với các phần dưới cùng hoặc dưới của lắp ráp khuôn, một tấm vải liệm tấm kim loại đơn giản trên phần trên của khuôn lắp ráp là đủ để mang đi sản phẩm cháy. Sự gần gũi của các máy bay phản lực khí vào khuôn kim loại là một yếu tố quan trọng trong việc làm nóng khuôn. Các máy bay khí nên luôn luôn có một khoảng cách cố định từ các bề mặt bên ngoài của khuôn để tránh các điểm nóng. Rõ ràng điều này là đơn giản nhất để một Chieve trong
Hình 4.1 điển hình máy rock-and-roll, được sử dụng với sự cho phép của Đại học của Queen, Belfast
Hình 4.2 Rocking loại lò của máy đúc quay. Làm mát
khu vực và dịch vụ đang ở phía trước, lịch sự của Ferry Industries, Stow, Ohio Trong máy lò rocking khuôn được bao quanh bởi một lò nướng, làm nóng bằng khí nóng, và các loại đá lò với nấm mốc như trong hình 4.2. Các lò rocking phải chứa cụm thích hợp burner, ống dẫn và máy thổi, cũng như một tấm vải liệm đủ. Trong một số trường hợp, lắp ráp khuôn được gắn trên một chiếc xe đường sắt, do đó nó có thể được cuộn từ buồng lò vào vùng làm mát. Thông thường, các khu vực làm mát cũng là trạm dịch vụ. Đối với máy móc rock-and-roll nhỏ, lò có thể được vận chuyển, hoặc cẩu nâng lên, trong lắp ráp khuôn. Đối với các máy lớn, lò là văn phòng phẩm và lắp ráp khuôn được chuyển vào nó thông qua một cánh cửa duy nhất. Quay máy móc xây dựng thương mại làm khuôn sản xuất máy rock-and-roll, nhưng máy cuộn rockand- nhất là nhà được xây dựng.
Hình 4.3 Clamshell loại máy đúc quay
4.1.2 Clamshell Máy móc
Máy này là characterizedby một lò mà đóng cửa trong một "vỏ sò" hành động trong khuôn như thể hiện trong hình 4.3. Những máy này có sự hấp dẫn của một dấu chân sàn nhỏ. Máy cung cấp luân chuyển đầy đủ hai trục và có lợi thế mà các trục nằm ngang có thể được hỗ trợ ở cả hai đầu. Các khuôn mẫu được đặt trên assembly được lần lượt đặt trên bàn xoay hướng thông qua các trục chính / trục. Khi cửa lò được đóng lại, quay trục chính, biến khuôn mẫu trong một thời trang Ferris bánh và thông qua các bánh răng, các bàn xoay xoay khuôn mẫu về trục của họ. Không khí nóng được lưu thông qua nội các cho đến khi nhiệt độ polymer thích hợp được thực hiện, sau đó làm mát xảy ra bởi không khí làm mát và / hoặc nước sương mù. Sau khi hoàn tất chu trình làm mát, cánh cửa tủ mở ra với abook hành động, các khuôn được mở ra, và các bộ phận được loại bỏ. Các khuôn mẫu này sau đó được làm sạch, kiểm tra, và nạp lại với polymer và các chu kỳ tiếp theo bắt đầu. Trong một số mẫu thiết kế của các máy nắp gập, các khuôn rời khỏi buồng lò vào cuối giai đoạn làm nóng để làm mát có thể mất placeexternally. Điều này làm cho các buồng lò miễn phí để nhận được một tập hợp các khuôn mẫu trong khi các thiết lập trước đó đang được làm mát bằng nước và phục vụ.
4.1.3 Máy móc Vertical
Trong loại tiểu thuyết này của thiết kế máy có một trục ngang trung ương và các khuôn mẫu là trên cánh tay tỏa ra như thể hiện trong hình 4.4. Tại thời điểm thích hợp, các chỉ số trục trung tâm của khuôn thông qua 120 ~ để họ di chuyển vào lò nướng, khu vực làm mát, và các khu vực dịch vụ trong chuỗi. Những lợi thế của thiết kế này được rằng sản lượng cao của các bộ phận nhỏ có thể trong một không gian sàn nhỏ.
Hình 4.4 điểm phụ của loại dọc đúc quay máy, biếu không của Ferry Industries, Stow, Ohio
4.1.4 Shuttle Máy móc
máy Shuttle đã được phát triển như là một nỗ lực để bảo tồn không gian sàn. Có rất nhiều loại thiết kế máy tàu con thoi. Trong một loại máy, lắp ráp khuôn, gắn trên một chiếc xe ngựa sắt, một con thoi từ các trạm dịch vụ / làm mát cho các lò ga, và lại một lần nữa để các trạm dịch vụ / làm mát, như thể hiện trong hình 4.5. Hiệu quả của máy đưa đón được cải thiện bằng cách sử dụng một thiết kế dual-chuyển, theo đó lò luôn chiếm bởi hệ thống sưởi ấm một khuôn khi khuôn trên vận chuyển khác đang được làm mát bằng / dịch vụ. Nếu thời gian làm mát / dịch vụ cho khuôn bằng với thời gian làm nóng, sau đó hệ thống này có thể tiếp cận tối ưu về lãi suất tối đa. Chìa khóa để kéo dài tuổi thọ của máy này là sự bảo vệ của động cơ ổ đĩa từ các lò nhiệt độ cao và sự ăn mòn của nước làm mát. Kể từ khi lập lịch trình thời gian trong lò là theo ý của các nhà điều hành, các máy dual-vận chuyển là linh hoạt hơn so carousel cố định cánh tay hoặc máy quay được thảo luận dưới đây. Làm lạnh / Service
hình loại 4,5 Shuttle máy đúc quay, thấy khuôn tập B trong lò và khuôn tập A trong làm mát và khu vực dịch vụ
4.1.5 Cố định-Arm Carousel Máy
Các băng chuyền, tháp pháo, hoặc máy quay đã được phát triển cho thời gian sản xuất dài trung đến các bộ phận khá lớn. Nó bây giờ là một trong những loại phổ biến nhất của máy trong ngành công nghiệp. Các máy đầu tiên có ba cánh tay 120 ~ ngoài mà được điều khiển từ một tháp pháo duy nhất. Tất cả cánh tay xoay với nhau trên máy cố định cánh tay. Một cánh tay là tại mỗi trong ba trạm sưởi ấm, làm mát, bảo dưỡng - mọi lúc, như thể hiện trong hình 4.6. Máy carousel minh họa những lợi thế của quá trình đúc quay trong đó khuôn mẫu khác nhau, và các vật liệu khác nhau có lẽ có thể được chạy trên mỗi cánh tay. Nó có thể thay đổi các kết hợp của khuôn trên một cánh tay hoặc trên cánh tay khác đều đặn để có tính linh hoạt tuyệt vời trong lịch trình sản xuất. Một bất lợi của máy cố định cánh tay là để sử dụng tối ưu, sưởi ấm, làm mát, và thời gian phục vụ đã được khớp lệnh. Nếu họ không, sau đó thời gian chu kỳ được quyết định bởi sự kiện chậm nhất và thời gian là lãng phí trong các lĩnh vực khác. Nhược điểm này đã được khắc phục một mức độ với sự phát triển của máy cánh tay băng chuyền độc lập được thảo luận trong mục 4.1.6.
Hình 4.6 máy carousel cố định tay, được sử dụng với sự cho phép của Đại học của Queen, Belfast
Bốn cánh tay máy cố định cánh tay, với vòng tay 90 ~ ngoài, cũng có sẵn. Thông thường các cánh tay thứ tư nằm trong một trạm làm mát phụ trợ khi ba người kia là ở trạm sưởi ấm, làm mát, và dịch vụ. Kết quả là, các máy bốn cánh tay được phổ biến khi quá trình được kiểm soát bởi các chu kỳ làm mát.
4.1.6 Machine Independent-Arm
Gần đây, máy độc lập-cánh tay đã được phát triển trong một nỗ lực để cải thiện tính linh hoạt của máy quay. Các máy hiện có năm trạm được chỉ định, và có thể có hai, ba hoặc bốn cánh tay mà trình tự độc lập với nhau. Chìa khóa đầu tiên vào tính linh hoạt là có vũ khí ít hơn so với các trạm. Điều này cho phép các nhà điều hành để chỉ các trạm "trống rỗng" như trạm phụ trợ lò, trạm làm mát phụ trợ, và / hoặc để tách việc bốc dỡ các bước trong các trạm phục vụ. Hình 4.7 cho thấy một cấu hình, một máy bốn tay với một trạm làm mát phụ trợ. Mặc dù các máy này là đắt hơn so với các mẫu thiết kế máy tính khác được thảo luận ở trên, họ là lý tưởng cho các hoạt động tùy chỉnh đúc quay và bây giờ thống trị thị trường máy bán hàng mới.
Hình 4.7 Độc lập-cánh tay máy đúc quay, lịch sự của
Polivinil, Italy
4.1.7 Oil vỏ bọc máy
sưởi ấm trực tiếp một khuôn với chất lỏng là hiệu quả hơn nhiều so với hệ thống sưởi bằng không khí trong một lò nướng. Nó không phải là đáng ngạc nhiên vì thế mà hệ thống sưởi ấm khuôn mẫu của một chất lỏng lưu thông trong một chiếc áo khoác quanh các khuôn mẫu đã được cố gắng và đang được sử dụng thương mại trong một số ít các lĩnh vực ứng dụng chuyên ngành. Nó là đặc biệt hấp dẫn khi vật liệu đã được đun nóng đến nhiệt độ cao. Ví dụ, với polycarbonate, nhiệt độ khuôn trên 300 ~ (572 ~ là cần thiết và dầu jacketed khuôn mẫu nóng bỏng đã được tìm thấy là rất thành công với chất liệu này. Th