Forma bezzałogowego robota zamiatającego
1. Środek uwalniający
Podczas etapu nagrzewania procesu formowania rotacyjnego, na styku proszku lub stopu polietylenu z wewnętrzną powierzchnią formy nastąpi wiązanie chemiczne lub fizyczne w wyniku utleniania powierzchni. Jeżeli na wewnętrznej powierzchni formy pojawią się lokalne defekty, stopiony polietylen wpłynie do tych defektów i utworzy lokalne osady. Utrudni to wyjmowanie produktu z formy po wystygnięciu. Aby uniknąć powyższej sytuacji, należy na wewnętrzną powierzchnię formy nałożyć warstwę materiału termostabilnego, co zapobiegnie przyleganiu. Ten rodzaj materiału nazywany jest środkiem antyadhezyjnym. Istnieje wiele rodzajów przemysłowych środków antyadhezyjnych. Proces formowania rotacyjnego polietylenu stawia wysokie wymagania w stosunku do środków antyadhezyjnych, głównie odporności na ciepło. Powszechnie stosowanymi środkami antyadhezyjnymi są oleje, woski i oleje silikonowe, ale należy je nakładać jednorazowo przed każdym karmieniem, dlatego nazywane są środkami antyadhezyjnymi jednorazowego użytku. Ten rodzaj środka antyadhezyjnego ma niski koszt i dobry efekt rozformowania, ale łatwo migruje na powierzchnię produktu i wpływa na jego właściwości powierzchniowe. Usieciowany siloksan jest półtrwałym środkiem antyadhezyjnym. Nie wymaga częstego stosowania, nie migruje, nie podlega zmianom temperatury i ma dobry efekt rozformowywania, ale koszt jest wysoki.
Nałożenie cienkiej warstwy politetrafluoroetylenu na powierzchnię wnęki formy (np. dostępnej w handlu patelni z powłoką nieprzywierającą) może spowodować trwały efekt wyjęcia z formy. Politetrafluoroetylen jest trwałym środkiem rozformowującym.
2. Kontrola temperatury
W procesie formowania rotacyjnego polietylenu występuje szczególne zjawisko: podczas procesu topienia proszku powietrze uwięzione pomiędzy cząsteczkami proszku tworzy pęcherzyki, które w miarę kontynuacji procesu ogrzewania pęcherzyki te znikają. Dalsze badania wykazały, że zanikanie tych pęcherzyków nie jest spowodowane ich przemieszczaniem się na swobodną powierzchnię roztopionego materiału pod wpływem wyporu, ale faktem, że powietrze w pęcherzykach stopniowo łączy się ze stopionym tworzywem sztucznym. Doświadczenia pokazują, że gdy temperatura wzrasta do 150°C, w stopionym polietylenie tworzą się pęcherzyki różnej wielkości. Ze względu na dużą lepkość stopionego polietylenu, wyporność pęcherzyków nie jest wystarczająca, aby wypchnąć pęcherzyki na swobodną powierzchnię. Gdy temperatura wzrośnie do 200°C, wszystkie bąbelki znikają. Dlatego w przypadku formowania rotacyjnego polietylenu naukowe kontrolowanie procesu ogrzewania ma ogromne znaczenie dla eliminacji pęcherzyków w produktach polietylenowych i poprawy jakości produktu. Ponieważ czas nagrzewania przy formowaniu rotacyjnym jest czasami dłuższy, zwłaszcza gdy ścianka produktu jest grubsza. Może trwać od pół godziny do ponad godziny. W tym momencie wymagane są środki zapobiegające utlenianiu termicznemu materiału i pogorszeniu właściwości materiału podczas procesu ogrzewania. Zwykle do tworzyw polietylenowych dodaje się przeciwutleniacze, aby osiągnąć cel zapobiegawczy. Jednakże, gdy materiał polietylenowy zostanie podgrzany do zbyt wysokiej temperatury lub czas ogrzewania będzie zbyt długi, przeciwutleniacz nie będzie w stanie zapobiec utlenianiu materiału. Gdy grubość produktu jest duża i wymaga długiego podgrzewania, należy obniżyć temperaturę ogrzewania. Jeśli czas ogrzewania zostanie skrócony poprzez zwiększenie temperatury, pęcherzyki mogą się zatrzymać, ponieważ powietrze w pęcherzykach nie ma czasu zniknąć. Kiedy tworzywo polietylenowe zostanie podgrzane do stanu stopionego, materiał ulegnie procesowi przemiany ze stanu krystalicznego w stopiony, co dokładnie dzieje się, gdy cząstki polietylenu zaczną się topić i mięknąć. Występuje w postaci warstwy materiału stykającej się z wewnętrzną ścianką formy, tworząc jednolitą warstwę stopionego materiału. Następnie stopniowo rozszerza się do warstwy wewnętrznej, aż do całkowitego przekształcenia całego przekroju w stopione tworzywo. Kolejnym krokiem jest kontynuacja podgrzewania, aby bąbelki stopniowo znikały. Należy dostosować kontrolę temperatury i czasu tego procesu.
3. Proces chłodzenia
Podczas procesu chłodzenia temperatura stopionego polietylenu spadnie z 200°C do temperatury bliskiej temperaturze pokojowej, a cząsteczki polietylenu przejdą ze stanu nieuporządkowanego do bardziej uporządkowanego stanu krystalicznego. Proces krystalizacji trwa określoną ilość czasu, a prędkość krystalizacji jest związana z lepkością stopionego polietylenu. Gdy stopiony polietylen jest szybko schładzany, lepkość stopionego polietylenu szybko wzrasta, co utrudnia wzrost jego kryształów i wpływa na krystaliczność polietylenu. Gdy krystaliczność jest inna, gęstość produktu polietylenowego jest inna, a właściwości fizyczne również będą inne. Dlatego szybko chłodzone produkty formowane rotacyjnie z polietylenu mają niższą gęstość, podczas gdy wolno chłodzone produkty mają większą gęstość. Oczywiście im wolniej stygnie produkt, tym dłuższy jest jego cykl produkcyjny i tym wyższy jest koszt. Sam proszek polietylenowy stosowany do produkcji metodą formowania rotacyjnego ma określoną gęstość, którą określa producent materiału. Jednakże po produkcji metodą formowania rotacyjnego, ze względu na różne szybkości chłodzenia, gęstość produktów polietylenowych formowanych rotacyjnie zmieni się w pewnym stopniu.
