Выдувное формование эластичных ёмкостей 20-22 л.

[Evgen13]

Уважаемые форумчане!
Интересует вопрос по выдувному формованию, в котором Являюсь дилетантом, никакой практики, только чтение статей, книг и просмотр роликов.
Вдохновило меня то, что этим способом изготавливаются бутыли почти такого же как нам нужно размера.
Требуется: изготовление эластичных ёмкостей на 20-22 литра, представляющих тела вращения: средняя часть - цилиндр или усечённый конус, дно и горловина - сегменты шара с высотой в 1/2 радиуса. Материал - фторопласты с Т пл. 130-200 °С и модулем упругости при изгибе 200-350 МПа. Толщина стенок должна быть 300-400 мкм.
Может был у кого опыт формования подобных изделий ( из мягкого ПВХ, ТПЭ, ПУ)?
Не вижу причин, по которым невозможно это сделать, но поскольку теории чуть больше нуля а практики абсолютный ноль спрашиваю - возможно такое производство? Производство оч. мелкосерийное, даже оборудование скорее всего под это закупать не будем, только прессформы с заказом изготовления на стороне с предварительными НИОКР.
Изделия для РКТ, так что ответственность огромная.

[Stanislav Zabelin]

Евгений, здравствуйте

Удивляет, конечно, сочетание вот этих утверждений в одном сообщении

Являюсь дилетантом, никакой практики, только чтение статей, книг и просмотр роликов.

теории чуть больше нуля а практики абсолютный ноль

Изделия для РКТ, так что ответственность огромная.

но прошу принять немного полезной информации ниже:

Мы не видим даже эскиза изделия (непонятно есть ли у него горловая часть и если да, то какая, да и много чего ещё непонятно), но исходя из габаритов и описания, если мы говорим о выдувном формовании, то это экструзионно-выдувное формование. Для экструзионно-выдувного формования из материалов, обеспечивающих какую-то эластичность, используется или полиэтилен высокого давления или смесь ПЭВД и ПЭНД или в редких специальных случаях термоэластопласты. Поскольку нам непонятно как конкретно должно функционировать ваше изделие (что за эластичность и для чего, какие нагрузки и применения), то конкретнее предложить не можем. Но никакие фторопласты и мягкие ПВХ и подобное в экструзионно-выдувном формовании не используется.

Может быть ваше изделие можно производить ротационным формованием и тогда действительно можно использовать ПВХ-пластизоль (но это не выдувное формование) - такая же технология как используется для производства голов и конечностей кукол.

Если вы хотите получать более предметные рекомендации от специалистов, то предоставляйте больше конкретной информации. Вы дали какое-то словесное описание геометрии изделия, а надо было приложить какой-то эскиз или изображение; вы пишите "производство оч. мелкосерийное", но не пишите конкретно сколько штук в период в времени. Без этого можно давать только весьма общие советы, что я и сделал выше.

[Evgen13]

Евгений, здравствуйте

Удивляет, конечно, сочетание вот этих утверждений в одном сообщении

Являюсь дилетантом, никакой практики, только чтение статей, книг и просмотр роликов.

теории чуть больше нуля а практики абсолютный ноль

Изделия для РКТ, так что ответственность огромная.

но прошу принять немного полезной информации ниже:

Мы не видим даже эскиза изделия (непонятно есть ли у него горловая часть и если да, то какая, да и много чего ещё непонятно), но исходя из габаритов и описания, если мы говорим о выдувном формовании, то это экструзионно-выдувное формование. Для экструзионно-выдувного формования из материалов, обеспечивающих какую-то эластичность, используется или полиэтилен высокого давления или смесь ПЭВД и ПЭНД или в редких специальных случаях термоэластопласты. Поскольку нам непонятно как конкретно должно функционировать ваше изделие (что за эластичность и для чего, какие нагрузки и применения), то конкретнее предложить не можем. Но никакие фторопласты и мягкие ПВХ и подобное в экструзионно-выдувном формовании не используется.

Может быть ваше изделие можно производить ротационным формованием и тогда действительно можно использовать ПВХ-пластизоль (но это не выдувное формование) - такая же технология как используется для производства голов и конечностей кукол.

Если вы хотите получать более предметные рекомендации от специалистов, то предоставляйте больше конкретной информации. Вы дали какое-то словесное описание геометрии изделия, а надо было приложить какой-то эскиз или изображение; вы пишите "производство оч. мелкосерийное", но не пишите конкретно сколько штук в период в времени. Без этого можно давать только весьма общие советы, что я и сделал выше.

Насчёт удивления. Я не претендую на "звание" инженера-технолога по переработке изделий формованием.
На предприятиях не может быть узких специалистов по всем вопросам. Где-то естественно доверять квалификации смежников и постепенно вникать в новый вопрос.

Я бы рад присоединить эскиз, но тут какой-то странный алгоритм- просто так картинку не вставишь. В панели над сообщением предлагается как в ФБ или ВК просто нашать иконку картинки и по идее дальше её можно спокойно выбрать на компе или даже через камеру сфоткать. А по факту не получается ничего.

Функционирование изделия - многократное наполнение и опорожнение разными жидкостями (до 36-50раз). Сама эластичная ёмкость при этом находится внутри металлического бака. Конечно есть горловина, усиленная дополнительным слоем того же материала (прессовая приварка двух- трёх слоёв вокруг отверстия горловины, диаметром 80-130 мм).

Нам нужны именно фторпластовые ёмкости. И такие ёмкости уже делаются много лет. Но способ так себе - сварка плёнки с её предварительным формованием. А сварные швы это... Сами понимаете... Особенно в формованных изделиях.

Я читал, что экструзионно-выдувным формованием можно делать ёмкости из полиэтилена, ПК, ПЭТ и ТЭП. Поэтому не вижу проблем делать их из термопластичных фторопластов . Об этом и в книге "Фторопласты" Паншин, Малкевич, Дунаевская, 1978 год написано.

[Maks42]

Для начала рекомендую выйти на производителя фторопластов и подобрать марку, которую можно перерабатывать экструзионно-выдувным формованием.

[Evgen13]

Уточняю (я кажется не совсем понял Вас). Никакой вытянутой узкой горловины нет. Есть просто отверстие в в описанном мной сегменте шара. Вот вокруг этого отверстия приваривается уплотняющая шайба

[Evgen13]

Для начала рекомендую выйти на производителя фторопластов и подобрать марку, которую можно перерабатывать экструзионно-выдувным формованием.

Мы по эластичности марки подбирали - это важнейшее требование. Одной 50 лет в обед и все эти годы она надёжно служит космонавтике :)
по ней мы первопроходцами будем, если дело дойдет до отработки ЭВФ.
Две других Kynar flex и THV. По Kf - какую можно так формовать, какую нельзя обещали нам уточнить.

[Evgen13]

Ну где можно ознакомится с производством эластичных изделий подробней?
Видео в интернете нашел только про бутыли ПЭТ и ПК.
Кто изготавливает их из полиэтилена или ТЭП? Какой толщины изделия, какие остальные размеры? Возможно ли получить толщину стенки 300-400 мкм при длине ёмкости 400 мм и диаметре по цилиндрической части 280-310 мм?
А если ёмкость - шар, диаметром 760 мм?

ПТР интересующих фторопластов от 10 гр/10 мин при 230 град. и 5 кг до 2 г/10 мин при 260 град и 10 кг.
Количество ёмкостей... Допустим шт. 100. Это самые "многочисленные". Остальных раз в 5 меньше.

[Maks42]

ПТР не характеризует возможность переработки методом ЭВФ.

[Evgen13]

ПТР не характеризует возможность переработки методом ЭВФ.

Очень хорошо.
Как я понял у маленького или большого ПТР просто свои плюсы и минусы в зависимости от которых надо регулировать параметры ЭВФ.

[Stanislav Zabelin]

Евгений, забудьте вы о своих фторопластах. Их переработка экструзионно-выдувным формованием существует только в книгах 1978 года.

Посмотрите во вложении пример изделия - автомобильный чехол для амортизаторов. Он производится экструзионно-выдувным формованием из таких термоэластопластов как Santonprene, Kopel KP3855FB, Kopel KP3943BМ. Что касается первого было лень искать, но второй материал имеет модуль упругости 290.

Толщина стенки 0,3-0,4 мм при ЭВФ (для справки, в этой технологии оперировать мкм не принято) возможна в отдельных сегментах изделия, но с точностью до 0,1 мм она, во-перых, не будет поддерживаться даже близко. Во-вторых, если вы на 20 л изделии настроите такой тонкий эструзионный рукав, чтобы пытаться получить основную стенку 0,3-0,4 мм, то в некоторых местах он окажется слишком тонким и порвётся при выдуве. Для крупных изделий лучше рассчитывать на 1 мм минимум, но в реальности будут фрагменты с толщиной и 2 и 3 мм в некоторых местах. У стандартной 20 л евроканистры из ПЭНД средняя толщина стенки по изделию в районе 1,8 мм.

Ну и главное. Для производства 100, 200 и т.д. изделий экструзионно-выдувное формование совершенно не пригодная технология. Точнее золотая. Впрочем, если Рогозин с сыном передадут в фонд развития космоса парочку своих квартир, то денег хватит.

[Stanislav Zabelin]

А вот просто ПЭВД

28260922-630x630-0.jpg (28.11 КБ) 5312 просмотров

solutions-design-wall1.jpg (40.3 КБ) 5312 просмотров

solutions-design-wall2.jpg (45.68 КБ) 5312 просмотров

[Shadow]

Экструзия фторопласта, а тем более выдув!!! необходимо бронированное оборудование иначе после пару запусков у вас всё железо выкрошится как и зубы у операторов.

[Evgen13]

Евгений, забудьте вы о своих фторопластах...

Толщина стенки 0,3-0,4 мм при ЭВФ (для справки, в этой технологии оперировать мкм не принято) возможна в отдельных сегментах изделия, но с точностью до 0,1 мм она, во-перых, не будет поддерживаться даже близко. ...Для крупных изделий лучше рассчитывать на 1 мм минимум, но в реальности будут фрагменты с толщиной и 2 и 3 мм в некоторых местах. У стандартной 20 л евроканистры из ПЭНД средняя толщина стенки по изделию в районе 1,8 мм.

Ну и главное. Для производства 100, 200 и т.д. изделий экструзионно-выдувное формование совершенно не пригодная технология. Точнее золотая. Впрочем, если Рогозин с сыном передадут в фонд развития космоса парочку своих квартир, то денег хватит.

santonprene dust cover.jpg

Спасибо!
Что до "забытия", то не получится никак... без них никуда в нашем деле.

Насчёт толщины - понятно, значит вопрос толщины обсуждать дополнительно надо... Возможно увеличение массы ёмкостей будет экономически не целесообразно в плане сравнения стоимости запуска по весу со стоимостью производства, но это не мне решать...

Что до стоимости... Технология (стоимость материала+ технология+ др...) и сейчас если и не золотая, то уже и не серебряная... :)

[Evgen13]

Экструзия фторопласта, а тем более выдув!!! необходимо бронированное оборудование иначе после пару запусков у вас всё железо выкрошится как и зубы у операторов.

После пары запусков чего? Оборудования или космических кораблей? :))
Здоровье рабочих конечно важно, как и коррозионная стойкость материала. Низкотемпературный фтор-т в небольших объёмах можно и на обычном оборудовании экструдировать.
С тем, у кого выше Т пл - другой вопрос.
Вообще, если отработать стабильный процесс, то за 3 дня этих ёмкостей можно нашлёпать до конца эксплуатации МКС (именно до 2030 как там последний раз в Америке решили).

[Evgen13]

Если толщина стенок от миллиметра, то такая ёмкость возможно уже будет не работоспособна :(((

[Maks42]

Очень хорошо.
Как я понял у маленького или большого ПТР просто свои плюсы и минусы в зависимости от которых надо регулировать параметры ЭВФ.

Вы неправильно поняли, если лезть в дебри, то возможность переработки методом ЭВФ зависит не от ПТР, а от прочности расплава, поэтому некоторые полимеры не могут перерабатываться этим методом или нужно специализированное дорогостоящее оборудование.

[Stanislav Zabelin]

Если толщина стенок от миллиметра, то такая ёмкость возможно уже будет не работоспособна :(((

Евгений, у вас в космической индустрии всегда так примерно "на коленочке" определяется пригодность / непригодность материалов и технологий?

Вот вам план действий:
1) Покажите, всё же, понятный эскиз изделия
2) Закупите экструзионно-выдувную прессформу (1-2 млн руб.) при условии, что изделие по геометрии вообще экструзионно-выдуваемое
3) Закупите термоэластопласт (можно из приведённого мной списка, а лучше 2-3 марки сразу по 100-200 кг каждой)
4) Договоритесь с одним из экструзионно-выдувных переработчиков об аренде станка для промышленных испытаний на несколько дней и получите образцы с разной толщиной стенки и из разных марок ТЭП и затем проведите испытания этих изделий в нужных вам условиях

С п. 2 и 4 можем помочь. П. 3 найти не так сложно.

[ПолиАндр]

сварка плёнки с её предварительным формованием. А сварные швы это... Сами понимаете... Особенно в формованных изделиях.

Сварные швы в ЭВФ тоже присутствуют ... причем свариваются в неподконтрольном для Вас визуально пространстве ...
И таки однородность и однотолщинность спаечного шва ЭВФ вам сможет гарантировать только всевышний ... из космоса ...

Я ж Вам как то рекомендовал обратить внимание на полиэтилены и на радиационную сшивку готового изделия ... к примеру из того же mLLDPE ... мягко эластично и сердито дёшево ...

[Maks42]

Две других Kynar flex и THV. По Kf - какую можно так формовать, какую нельзя обещали нам уточнить.

Кроме уточнения о пригодности для переработки методом ЭВФ, запросите требования к оборудованию, пресс-форме и рекомендации по переработке (сушка, режимы...).

[Evgen13]

"У нас в космической индустрии" работоспособность определяется для изделия типовыми, доводочными, периодическими, контрольно-выборочными, чистовыми и другими испытаниями. Они могут длиться не один год.
А здесь форум для обсуждения.
Имхо, ёмкость из нынешнего материала с толщиной стенки от 1 мм - это очень сомнительная "с т.зр." работоспособности продукция.
Абсолютное большинство имеющихся материалов не пригодно для изделий по причинам:
1 влияние материалов на жидкость
2 влияние жидкостей на материалы
3 физ-мех, не обеспечивающий нужное сочетание прочности, лёгкости и эластичности.
Над остальным -спасибо- будем думать...

[Evgen13]

.

Сварные швы в ЭВФ тоже присутствуют ... причем свариваются в неподконтрольном для Вас визуально пространстве ...
И таки однородность и однотолщинность спаечного шва ЭВФ вам сможет гарантировать только всевышний ... из космоса ...

Я ж Вам как то рекомендовал обратить внимание на полиэтилены и на радиационную сшивку готового изделия ... к примеру из того же mLLDPE ... мягко эластично и сердито дёшево ...

Фигово,что тут сказать...
А с LLDPE меня послали...

[Evgen13]

Максим,
[/quote]
Вы неправильно поняли, если лезть в дебри, то возможность переработки методом ЭВФ зависит не от ПТР, а от прочности расплава, поэтому некоторые полимеры не могут перерабатываться этим методом или нужно специализированное дорогостоящее оборудование.
[/quote]
Тут осенило спустя 2 месяца.
Мне же представитель фирмы передал образцы плёнки из интересующего полимера - рукав, шириной 200 мм и толщиной всего 0.1 мм. Рукав же именно раздувом получается.

[Maks42]

Если рукав получен раздувом вверх, то полимер точно можно перерабатывать ЭВФ, а если вниз, то не факт.