مخازن سوخت روتومولد شده با بارگیری رزین پلی اتیلن پودری در قالب فلزی توخالی، سپس حرارت دادن و چرخاندن قالب بر روی دو محور عمود بر هم تا زمانی که رزین ذوب شود و به طور یکنواخت سطح داخلی را بپوشاند، تولید میشوند و پس از خنک شدن یک مخزن توخالی بدون درز تشکیل میدهند. کل فرآیند معمولاً از چهار مرحله متمایز - بارگیری، گرمایش، خنککردن و قالبگیری - انجام میشود و مخزنی بدون درز، جوش یا اتصال تولید میکند، که دلیل اصلی مقاومت مخازن سوخت روتومولد شده در برابر نشتی بهتر از مخازن مونتاژ شده از چندین قطعه است.
مرحله 1: طراحی قالب و انتخاب رزین
قبل از شروع تولید، یک قالب توخالی دو تکه آلومینیومی یا ریخته گری به شکل دقیق و حجم داخلی مخزن سوخت مورد نظر ماشین کاری می شود. قالبهای آلومینیومی به دلیل رسانایی حرارتی بالا مورد توجه قرار میگیرند، که در مقایسه با جایگزینهای ریختهگری سنگینتر، انتقال حرارت یکنواختتر و کارآمدتر را در طول فرآیند امکانپذیر میسازد.
رزین خود به طور معمول است پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) یا پلی اتیلن متقاطع (XLPE)، آسیاب شده به پودر ریز قبل از قالب گیری XLPE اغلب برای مخازن سوخت مشخص می شود زیرا فرآیند اتصال متقابل ساختار مولکولی را پس از قالب گیری تقویت می کند، مقاومت در برابر نفوذ سوخت، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و ترک خوردگی استرس را در مقایسه با LLDPE استاندارد بهبود می بخشد.
مقدار دقیق اندازه گیری شده رزین پودر - "بار" - در حفره قالب بارگذاری می شود. این وزن مستقیماً ضخامت دیواره مخزن تمام شده را تعیین می کند، بنابراین دقت در این مرحله بسیار مهم است: یک قالب کم شارژ، دیواره های نازک و ضعیفی را تولید می کند، در حالی که قالبی که بیش از حد شارژ می شود، مواد را هدر می دهد و می تواند تجمع ناهموار داخلی ایجاد کند. پس از بارگیری، قالب مهر و موم شده و قبل از انتقال به مرحله فر بسته می شود.
قالب بارگذاری شده به فری منتقل می شود که معمولاً در آن گرم می شود حدود 260-370 درجه سانتیگراد (500-700 درجه فارنهایت) بسته به نوع رزین و ضخامت دیواره مخزن، در حالی که به طور همزمان روی دو محور عمود بر هم می چرخد. این چرخش دو محوری - ویژگی تعیین کننده قالب گیری چرخشی - چیزی است که فرآیند را از ریخته گری چرخشی ساده متمایز می کند.
همانطور که قالب به طور همزمان بر روی هر دو محور می چرخد، جاذبه به طور مداوم پودر رزین ذوب را در کل سطح داخلی توزیع می کند. پودر به تدریج میچسبد، ذوب میشود و به یک لایه یکنواخت تبدیل میشود و تمام خطوط داخلی - از جمله اشکال پیچیده مانند بافلها، پایههای نصب و گردنهای پرکننده - را بدون درز یا لکههای نازک میپوشاند. سرعت چرخش و زمان گرمایش برای هر طراحی مخزن به دقت متعادل می شود. چرخه خیلی سریع می تواند رزین را به طور نابرابر توزیع کند، در حالی که چرخه خیلی آهسته خطر تخریب مواد را در اثر قرار گرفتن در معرض حرارت بیش از حد ایجاد می کند.
هنگامی که رزین به طور کامل ذوب شد و داخل قالب را پوشاند، مجموعه به یک ایستگاه خنک کننده حرکت می کند - اغلب با استفاده از هوای محیط، هوای فشاری یا یک غبار ریز آب - در حالی که چرخش با سرعت کاهش یافته ادامه می یابد. خنکسازی باید به تدریج و به طور یکنواخت انجام شود، زیرا خنکسازی ناهموار میتواند باعث تاب برداشتن مخزن، ایجاد تنش درونی یا دور شدن غیریکنواخت از دیواره قالب شود. این مرحله معمولاً بیشتر از مرحله گرمایش طول می کشد، زیرا پلاستیک قبل از اینکه بتوان بدون تغییر شکل به طور ایمن جدا شود، باید کاملاً جامد شود.
پس از خنک شدن تا دمای حمل و نقل ایمن، قالب باز می شود و پوسته مخزن تمام شده خارج می شود. در این مرحله، کارگران مواد فلاش اضافی را از خط جداسازی قالب جدا میکنند و پوسته را از نظر عیوب سطحی مانند سوراخها، حبابها یا بخشهای ناهموار دیوار قبل از اتمام کار بررسی میکنند.
پس از تکمیل پوسته پایه، عملیات ثانویه ویژگی های مورد نیاز برای عملکرد مخزن به عنوان یک ظرف سوخت را اضافه می کند:
قبل از ارسال یک مخزن سوخت روتومولد شده، سازندگان معتبر آن را از طریق چندین بررسی کنترل کیفیت برای تأیید عدم نشتی و ساختاری سالم آن انجام می دهند:
| تست کنید | هدف |
|---|---|
| تست نشت هوا/فشار | تأیید می کند که مخزن یک فشار داخلی تنظیم شده را بدون از دست دادن هوا نگه می دارد |
| بررسی ضخامت دیوار | ضخامت ثابت را در تمام سطوح مخزن تأیید می کند |
| تست سقوط / ضربه | تأیید می کند که مخزن در برابر ضربه های جابجایی و نصب مقاومت می کند |
| بازرسی بصری/UV | عیوب سطح، حباب ها یا تغییر رنگ ناشی از گرمای بیش از حد را تشخیص می دهد |
یک مخزن سوخت روتومولد شده که به درستی ساخته شده باشد باید آزمایش فشار هوای تنظیم شده (معمولاً در حدود 3-5 psi) را برای مدت زمان مشخصی، معمولاً چند دقیقه، بدون افت فشار قابل اندازه گیری داشته باشد. - هر قطره ای نشان دهنده یک سوراخ سوزنی یا نقطه همجوشی ناقص است که باید قبل از خروج مخزن از کارخانه شناسایی و رد شود.
ماهیت یکپارچه فرآیند روتومولدینگ فقط یک جزییات ساخت نیست - این به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان در دنیای واقعی مخزن تأثیر می گذارد. از آنجایی که کل پوسته از یک تکه رزین مذاب تشکیل می شود، هیچ درز جوشی، اتصالات چسبانده شده، یا نیمه های چسبیده ای وجود ندارد که تحت ارتعاش، چرخه فشار یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی در طول زمان از هم جدا شوند. این یکی از دلایل کلیدی استفاده از مخازن روتومولد شده در تجهیزات آفرود، دریایی و کشاورزی است ، که در آن لرزش مداوم و حمل خشن به طراحی مخزن مبتنی بر درز بسیار تهاجمی تر از یک پوسته روتومولد شده یک تکه فشار می آورد.
ساخت مخزن سوخت روتومولد شده شامل بارگیری یک بار رزین دقیق در قالب، ذوب و توزیع آن از طریق چرخش دو محوری تحت حرارت کنترل شده، خنک کردن تدریجی آن برای جلوگیری از تاب برداشتن، و تکمیل آن با اتصالات ماشینکاری شده قبل از آزمایش نشت و فشار دقیق است. هر مرحله مستقیماً بر دوام مخزن نهایی تأثیر می گذارد - از درجه رزین و دقت شارژ گرفته تا کنترل خنک کننده و نتایج آزمایش فشار - به همین دلیل است که منبع یابی از یک سازنده با کنترل کیفیت مستند در هر مرحله به اندازه ظرفیت یا قیمت تبلیغ شده مخزن هنگام انتخاب مخزن سوخت روتوممولد شده برای یک کاربرد سخت اهمیت دارد.