Dlaczego polietylen?

Wśród wszystkich tworzyw sztucznych, do produkcji z wykorzystaniem rotomouldingu najczęściej używa się polietylenu (około 90-95 % przypadków).

- Popularność polietylenu podyktowana jest tym, że materiał ten jest tani, łatwo dostępny i ma tzw. szerokie okno procesowe – a więc dopuszcza się pewne odchyły od idealnych parametrów produkcji, a uzyskane efekty i tak są bardzo dobre. Na rynku są również materiały, które wymagają niemal laboratoryjnych parametrów, co jest jednak trudne do uzyskania w warunkach przemysłowych, szczególnie w przypadku dużych gabarytowo wyrobów i znacznej różnorodności produktowej – zaznacza Jakub Kasprzak, projektant w firmie Kingspan.

Sam materiał nadaje się do powtórnego przetworzenia prawie bez utraty właściwości produkcyjnych i wytrzymałościowych. Jest bardzo odporny chemicznie (RSM, kwasy), a przy tym trudno malowalny. Osiągnięcie odpowiedniego koloru odbywa się poprzez dodanie pigmentu. Finalny produkt nie jest kruchy, dzięki czemu jest odporny na drobne uszkodzenia mechaniczne.

Przebieg procesu

Proces składa się z kilku etapów. W pierwszym etapie forma jest otwierana i wsypywane jest do niej zmielone tworzywo sztuczne. Następnie jest zamykana i wjeżdża do komory pieca, w której panuje temperatura około 300 stopni Celsjusza. W piecu forma zaczyna obracać się w dwóch osiach, a pod wpływem temperatury rozgrzewają się jej ścianki. Tworzywo zaczyna się topić i przyklejać do ścianek formy.

Po odpowiednim czasie, kiedy całe tworzywo się roztopi i przyklei do ścianek, forma wyjeżdża z pieca i trafia następnie do tzw. przedchłodni. Na tym etapie całość stopniowo ostyga, nieustannie się obracając. Jest to niezbędne, aby tworzywo nie spłynęło na dno formy, gdyż w dalszym ciągu ma ono konsystencję przypominającą bardzo gęsty miód.

Forma następnie trafia do chłodni, gdzie potężne wentylatory przyspieszają proces schładzania tworzywa sztucznego. Po osiągnięciu temperatury rzędu kilkudziesięciu stopni całość jest gotowa do opuszczenia chłodni i jest otwierana.

– Formy zbiorników są najczęściej dwuczęściowe, chociaż do produkcji wyrobów o skomplikowanych kształtach używa się form składających się z większej ilości elementów - dodaje Jakub Kasprzak.

Po otwarciu formy wyrób zostaje wyjęty i następuje jego obróbka, która na tym etapie jest bardzo łatwa, gdyż materiał jest wciąż dość miękki.

Zalety metody rotomouldingu

Metoda formowania rotacyjnego przy odpowiednio dobranych obrotach pozwala na uzyskanie stosunkowo równomiernej grubości ścianek. Ponadto w wyniku tej technologii uzyskujemy wyrób bez żadnego łączenia, a więc bez miejsc szczególnie narażonych na rozszczelnienia. Kolejną zaletą jest fakt, że formy nie są narażone na jakieś wielkie obciążenia, zatem są trwałe, a co za tym idzie tanie w porównaniu do form wykorzystywanych w innych technologia przetwórstwa tworzywa sztucznego.

Sam materiał nadaje się do powtórnego przetworzenia prawie bez utraty właściwości produkcyjnych czy wytrzymałościowych. Z tego też względu wszelkiego rodzaju odpady są ponownie przerabiane na zmielony proszek i mogą zostać użyte do produkcji po raz kolejny.

Technologia sprawdza się w produkcji wyrobów w bardzo wielu wymiarach – od niespełna jednego kilograma do zbiorników o pojemności kilkudziesięciu metrów sześciennych. Grubość ścianki może wynosić od 3 do kilkudziesięciu milimetrów.

Wady metody formowania rotacyjnego

Jak każda technologia, również rotomoulding nie jest pozbawiony wad.

– Cykl produkcji trwa stosunkowo długo – około 30-40 min. w przypadku zbiornika o popularnej wielkości, co oznacza, że z jednej formy możemy otrzymać około 2-3 tys. zbiorników rocznie. Nie nadaje się zatem ona do produkcji wielkoseryjnej liczonej często w dziesiątkach lub setkach tysięcy sztuk. Ponadto technologia ta nie nadaje się do produkcji elementów skomplikowanych z wewnętrznymi żebrami, gdyż za jej pomocą możemy osiągnąć jedynie naczynia zamknięte – podsumowuje Kasprzak.

Najstarsze wyprodukowane przez Kingspan zbiorniki z polietylenu w technologii rotomouldingu mają w tej chwili około 20 lat i w dalszym ciągu są z powodzeniem eksploatowane.