Moldagem rotacional: tudo o que você precisa saber

Moldagem rotacional também conhecida como roto moldagem é uma técnica avançada de moldagem, usada para fazer peças ocas sem a aplicação de pressão. É um processo de fundição em que os moldes são baratos, portanto, o processo é econômico mesmo para produções de pequenas quantidades. Esta tecnologia oferece aos designers grande versatilidade, pois é capaz de gerar praticamente qualquer forma e é usada em produtos tão diversos como tanques de água e caiaques. Embora a roto moldagem personalizada esteja no mercado há mais de um século, ela ainda é popular entre os fabricantes devido à eficiência e à qualidade da produção de produtos em muitas indústrias.

O que é moldagem rotacional ou rotomoldagem?

Moldagem rotacional, rotomoldagem, rotocasting ou roto mold envolve grandes máquinas que moldam produtos de acordo com o molde necessário para recipientes químicos ou lâminas de plástico para crianças. Este método é frequentemente comparado com moldagem por sopro, mas este método tem uma vantagem adicional de ser mais barato e mais flexível. 

Rotomoldagem industrial

Moldagem rotacional é um processo de moldagem no qual um molde oco contendo plástico em pó, tipicamente polietileno, é aquecido e girado em várias direções. Quando o molde gira, o calor derrete o plástico e o aplica uniformemente na superfície interna do molde. Uma vez que o material tenha se unido adequadamente, o molde é então resfriado para o plástico endurecer e a peça final é então ejetada. 

Embora a rotomoldagem seja mais lenta do que a maioria dos processos de alta pressão, nos quais os moldes são girados cerca de oito vezes por minuto, e a produção leva até três horas. O processo é altamente eficaz na produção de produtos ocos e sem costura em uma única peça. O polietileno é o material mais frequentemente usado devido ao seu baixo custo, alta resistência ao calor e alta resistência quando resfriado, no entanto, alguns empresas de moldagem por injeção pode usar outros materiais como silicone, ABS ou acrílico, mas isso não é muito frequente na maioria dos usos.

Moldagem rotacional ou roto: Visão geral do processo

O processo é simples; no entanto, pode ser bastante complexo na realidade. Começa com a colocação de pó plástico em um molde oco que normalmente é feito de alumínio fundido ou chapa de aço. O molde é então fechado e girado em dois eixos enquanto o molde está sendo aquecido em um forno. Quando o pó plástico é aquecido, ele se espalha por todo o interior do molde da maneira necessária. Após a fusão completa, o molde é transportado para uma área de resfriamento, onde esfria através do sopro de ar e uma névoa fina de água. Ao atingir a temperatura necessária, o molde é aberto e a parte congelada é retirada. 

Processo de rotomoldagem

Em sua forma básica, a moldagem rotacional não é um processo difícil; no entanto, como não há controle direto da pressão como é o caso dos processos de alta pressão, como moldagem por injeção, o processo é relativamente intrincado. Alguns parâmetros comuns que podem afetar o processo de moldagem incluem a temperatura do ambiente, umidade relativa, tipo de molde, material usado e qualidade do pó usado. 

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Polímeros comuns em moldagem rotacional

Resinas para rotomoldagem

Vários materiais usados ​​na moldagem rotacional, suas características, formas e principais considerações de seleção são mencionados na tabela abaixo;

Tipos de máquinas usadas para rotomoldagem

A norma máquinas de moldagem rotacional compreendem um braço ou berço no qual o molde é colocado, e os fornos e resfriadores. A principal diferença entre as duas máquinas está na direção em que o molde se move durante o processo de moldagem. Existem vários tipos de máquinas de moldagem rotacional: 

Máquina Clamshell: Um molde e um resfriador em uma unidade onde o processo de moldagem e o processo de resfriamento ocorrem na mesma estação. O molde e a resina são alimentados através do painel frontal que é travado durante o processo de aquecimento. Após a moldagem, o molde é resfriado e gira para fora para descarregar, e então gira para longe do forno.

Máquina de torre/carrossel: A máquina de torre é uma estrutura redonda com 3-6 braços girando em torno de um eixo central com um molde preso a cada braço. Esses moldes são transportados por zonas de carga, aquecimento, resfriamento e descarga. Braços independentes permitem que diferentes tamanhos e espessuras de moldes sejam usados ​​ao mesmo tempo, no entanto, a máquina é mais complicada e requer mais atenção em termos de manutenção.

Máquina de transporte: As máquinas shuttle empregam braços independentes para mover os moldes da área de carga, câmara de aquecimento e área de descarga com uma seção de resfriamento entre eles. Este método economiza tempo, pois os moldes são alternados entre os períodos de resfriamento e injeção sem que nenhum tempo seja desperdiçado. 

Máquina de balanço: Essas máquinas têm seus braços que transportam moldes para as seções de aquecimento ou resfriamento. Elas são mais adequadas para peças que exigem mais tempo para resfriar e desmoldar. As máquinas de giro podem ter até quatro braços, caso um braço precise trabalhar continuamente. 

Máquina de roda vertical: Como uma roda gigante com passageiros em assentos, os moldes são colocados em berços que também passam pelas zonas de carga, aquecimento, resfriamento e descarga conforme a roda gira. Na maioria das vezes, esse tipo de máquina é usado em peças pequenas e médias necessárias. 

Máquina de Rock and Roll: Essas máquinas giram moldes 360 graus, bem como se movem de um lado para o outro para desenvolver objetos finos e alongados, como caiaques. Elas têm dois braços, onde um braço gira ao mesmo tempo com o outro braço balançando de um lado para o outro para equilibrar a distribuição dos plásticos. 

Máquina de chama aberta: Este é um dos tipos mais antigos de máquinas que utilizam chamas diretas para criar produtos abertos.

Principais considerações ao projetar peças para moldagem rotacional

Ao projetar peças para moldagem rotacional, há fatores específicos a serem considerados que podem não ser relevantes em outros métodos de fabricação: 

• Ângulos de inclinação: O uso de ângulos de inclinação no design do produto permite a fácil liberação das peças dos moldes após o processo de aquecimento, rotação e resfriamento. 
• espessura de parede: A espessura das paredes do produto em consideração tem uma relação direta com o processo de transferência de calor, bem como com o tempo necessário para resfriar. Polietileno, por exemplo, usado em moldagem rotacional, a espessura ideal é geralmente entre 0.125 e 0.25 polegadas. 
• Grandes superfícies planas: É por isso que é melhor dividir grandes áreas planas usando degraus ou reentrâncias para evitar distorção do material. Paredes paralelas devem ter espessura igual durante todo o processo de moldagem para evitar o afinamento das paredes. 
• Fluxo de material nos cantos: Alguns dos desafios atribuídos à moldagem rotacional são: É difícil obter bordas afiadas, pois o material se junta nos cantos e forma uma camada irregular. Isso significa que os cantos devem ser o mais redondos possível, com menos ângulos em comparação aos cantos afiados. 
• Estética e detalhes finos: Também é possível observar que, quando pequenos recursos ou melhorias de design são testados, o produto final terá uma aparência muito melhor, o que é crucial para os clientes. 
• Custos: No entanto, o custo inicial de compra do equipamento e dos moldes necessários na moldagem rotacional pode ser alto, mas eles são relativamente mais baratos a longo prazo. A moldagem rotacional é muito mais barata do que a moldagem por sopro, particularmente em termos de custos de ferramentas e manutenção. Por exemplo, fabricar latas de lixo de 50 galões por meio de moldagem rotacional exigiria US$ 20000 para ferramentas e US$ 1000 por ano para manutenção. Comparado à moldagem por sopro, o mesmo produto exigiria US$ 210,000 para ferramentas e US$ 5000 por ano para manutenção. (Leia mais sobre Moldagem por injeção na China)

Moldagem rotacional vs. moldagem por injeção: principais diferenças

Moldagem rotacional e moldagem por injeção são as mesmas técnicas? Bem, é um pouco complicado determinar. Então, vamos descobrir um pouco dos dois processos.

Tabela: Moldagem rotacional vs. Moldagem por injeção

Moldagem por sopro vs. moldagem rotacional: uma análise de suas distinções

Moldagem por roto vs. moldagem por sopro

Moldagem por sopro e moldagem rotacional são relativamente mais próximas, mas mantêm diferenças operacionais distintas; algumas são mencionadas abaixo;

• Comparação de custos: Foi descoberto que a moldagem por sopro tem um custo inicial de ferramental relativamente mais alto do que a moldagem rotacional. No entanto, a moldagem por sopro é mais econômica após uma certa quantidade ou número de peças produzidas anualmente ultrapassar 3000 unidades. Embora o investimento inicial da moldagem por sopro seja relativamente alto em comparação à moldagem por injeção, o custo de alta produção é relativamente baixo. 
• Comparação de velocidade: A moldagem por sopro é muito mais rápida do que a moldagem rotacional quando se trata de tempo de ciclo. A moldagem por sopro tem tempos de ciclo de menos de um minuto, tornando-a muito mais rápida do que a moldagem rotacional, que pode levar mais de 30 minutos por ciclo. Isso ocorre porque a moldagem por sopro é mais rápida do que a moldagem por injeção, portanto, mais econômica para produção em larga escala. 
• Comparação de volume de produção: A moldagem por sopro também tem tempos de ciclo muito mais curtos do que a moldagem rotacional, e isso resulta em maiores rendimentos. Máquinas de moldagem por sopro podem fabricar aproximadamente setenta peças por hora, enquanto máquinas de moldagem rotacional podem fabricar apenas cerca de duas peças por hora. 
• Comparação de materiais: Em ambos os processos, normalmente, os mesmos tipos de polímeros são usados. Os materiais mais usados ​​na moldagem rotacional são Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), Polietileno Linear de Baixa Densidade (PEBDL), Polietileno de Alta Densidade (PEAD) e Polietileno Reticulado (PEX). Em contraste, materiais do processo de moldagem por sopro, como Polipropileno (PP), Polietileno Tereftalato (PET), Policloreto de Vinila (PVC), PEBD e PEAD, fabricam produtos adequados para uso em diversas aplicações.

Tabela: Moldagem por sopro vs. Moldagem rotacional

Vantagens da Moldagem Rotacional

A moldagem rotacional é bem diferente de outros processos de fabricação e, portanto, tem suas vantagens, que são as seguintes: Aqui está uma análise de suas principais vantagens: 

Ferramentas econômicas 

A moldagem rotacional é bastante famosa por seu baixo custo de ferramental em comparação a outros métodos. Neste caso, este processo não aplica alta pressão e, portanto, os moldes são relativamente baratos. Este aspecto o torna ideal para uso em execuções de produção de baixo volume ou em casos em que não se tem tanta certeza da demanda do mercado. 

Flexibilidade no Design 

O processo é mais adequado para a criação de formas complexas. Também é muito fácil criar recursos como nervuras de reforço, inserções moldadas e uma variedade de texturas de superfície em moldagem rotacional. Essa flexibilidade permite que os designers criem designs exclusivos, o que pode não ser possível usando outras técnicas de moldagem. 

Espessura de parede consistente 

Outra vantagem da moldagem rotacional é o fato de que ela pode criar peças com espessura igual em todos os lados. Ela também torna possível que os cantos e bordas do produto sejam bem suportados e, assim, aumenta a resistência e a durabilidade do produto final. Em contraste com a moldagem por sopro, onde os cantos podem ser feitos de material relativamente fraco, a moldagem rotacional não tem esse problema, pois o material é distribuído uniformemente. 

Baixos custos de equipamento 

Em geral, máquinas de moldagem rotacional são comparativamente baratas quando comparadas a outras técnicas de moldagem. Isso as torna uma solução ideal para muitos fabricantes, pois as ajudará a procurar maneiras baratas de fabricar seus produtos. O investimento necessário é comparativamente pequeno e isso significa que o custo geral de produção dos bens é relativamente baixo. 

Flexibilidade de tamanho e flexibilidade de produção. 

A moldagem rotacional permite uma ampla gama de produtos em termos de tamanho, de peças únicas a grandes estruturas. Além disso, é possível produzir mais de um produto por vez, tornando o processo mais eficaz e menos dispendioso. 

Você deve escolher moldagem rotacional para seu projeto?

A seleção da moldagem rotacional, portanto, depende dos requisitos de produção. Este método é adequado para organizações com menos de 3,000 peças por ano para seus projetos. Além deste volume, os custos de manutenção e substituição de ferramentas reduzem a economia do processo. A moldagem por sopro pode ser mais adequada para produção de alto volume e, portanto, pode ser mais econômica para produção em larga escala.

Aplicações da Moldagem Rotacional

A tecnologia de moldagem versátil pode ser usada para fabricar uma gama diversificada de produtos em vários setores: A flexibilidade da tecnologia torna possível produzir uma ampla gama de produtos de moldagem rotacional 

em diferentes indústrias: 

• Tanques de armazenamento: Capaz de produzir grandes tanques para água e produtos químicos com tamanhos de até 50,000 litros. 
• Manuseio de Material: Isso inclui caixas, paletes e refrigeradores isolados que são usados ​​no transporte e armazenamento dos produtos. 
• Produtos ambientais: Estes são alguns itens como lixeiras, cones de trânsito, postes e placas de sinalização; que são essenciais na gestão do ambiente urbano. 
• Produtos Marinhos: Especializada na produção de flutuadores, bóias e pontões para uso aquático. 
• Componentes automotivos: produz produtos resistentes, como para-lamas para caminhões, tanques de combustível e caixas de ferramentas. 
• Equipamentos recreativos: Alguns dos produtos incluem caiaques, canoas e barcos, pois eles dão uma ideia da resistência e da elasticidade do material. 
• Produtos para atividades ao ar livre: Oferece jardineiras, reservatórios de água e móveis de jardim que tornam a área externa mais útil e atraente com móveis bonitos. 
• Equipamento de playground: Protege os brinquedos e a estrutura de recreação para que sejam seguros para as crianças brincarem e durem muito. 

Aplicações inovadoras

No entanto, há ampla evidência de que a moldagem rotacional ainda está explorando novas áreas de design além das tradicionais. Há hoje uma demanda crescente por um toque decorativo de luxo e estilo que compreende obras de arte internas e externas, iluminação e acessórios decorativos de qualidade superior.

Resumo 

Boda, um A empresa de moldagem com sede na China fornece uma ampla descrição do processo de moldagem rotacional ao resumir seu desenvolvimento. Não há dúvidas de que a indústria de rotomoldagem evoluiu e se desenvolveu nas últimas décadas de uma forma muito grande. Um processo que antes era considerado envolto em algum tipo de mística se desenvolveu em um processo altamente complexo, que pode fornecer um nível de qualidade de produto que outros processos de moldagem não podem oferecer.

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