중공 성형

Blow molding
중공 성형 공정

중공 성형(또는 몰딩)은 중공 플라스틱 부품을 형성하고 접합하는 제조 공정입니다.그것은 또한 유리병이나 다른 움푹 패인 모양을 만드는 데에도 사용된다.

일반적으로 중공성형에는 압출 중공성형, 사출 중공성형 및 사출 스트레치 중공성형의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

중공 성형 공정은 플라스틱을 연화하고 가열하여 파라손(Parison)으로 성형하거나, 사출 및 사출 스트레치 중공 성형(ISB)의 경우 프리폼으로 성형하는 것으로 시작됩니다.파리슨은 한쪽 끝에 압축 공기가 통과할 수 있는 구멍이 있는 튜브 모양의 플라스틱 조각입니다.

그런 다음 독소를 금형에 고정하고 공기를 불어 넣습니다.그런 다음 기압이 플라스틱을 밀어내 금형과 일치시킵니다.플라스틱이 냉각되고 굳으면 금형이 열리고 부품이 배출됩니다.금형 내부의 수로는 냉각을 지원합니다.

역사

공정 원리는 유리 블로잉 아이디어에서 비롯됩니다.에녹 페른그렌과 윌리엄 코피트케는 중공 성형기를 제작하여 1938년 하트포드 엠파이어사에 팔았다.이것이 상용 중공 성형 공정의 시작이었습니다.1940년대 동안 제품의 종류와 수는 여전히 매우 제한적이었기 때문에 중공 성형술은 나중에나 가능했습니다.일단 다양성과 생산률이 올라가자, 곧이어 만들어진 제품의 수가 증가했습니다.

송풍 기술을 사용하여 중공 보디 공작물을 제작하는 데 필요한 기술적 메커니즘은 매우 일찍 확립되었습니다.유리는 깨지기 쉬웠기 때문에 플라스틱이 도입된 후 유리를 대체하기 위해 플라스틱이 사용되었습니다.페트병의 첫 대량생산은 1939년 미국에서 이루어졌다.독일은 조금 늦게 이 기술을 사용하기 시작했지만, 현재 블로우 몰딩 머신의 선두 메이커 중 하나입니다.

미국 청량음료 산업에서 플라스틱 용기 수는 1977년 0개에서 1999년 100억 개로 증가했다.오늘날, 훨씬 더 많은 제품들이 날아가고 있고, 그것은 계속 증가할 것으로 예상된다.

벌크 금속 안경이라고도 하는 비정질 금속의 경우, 최근 중공 성형은 플라스틱 중공 [1]성형에 버금가는 압력 및 온도에서 입증되었습니다.

타이폴로지

압출 중공 성형

압출 중공 성형

압출 중공 성형에서는 플라스틱을 용융하여 중공관(파리슨)에 압출한다.그런 다음 이 독소를 냉각된 금속 틀에 닫아 포획합니다.그런 다음 공기를 방 안으로 불어 넣어 중공 병, 용기 또는 부품 모양으로 부풀립니다.플라스틱이 충분히 냉각되면 금형이 열리고 부품이 [2]배출됩니다.

"직선 압출 중공 몰딩은 사출 성형과 유사하게 재료를 앞으로 밀어내는 방법으로, 아르키메데스식 나사가 회전, 정지 및 용융액 밀어내기 작업을 합니다.어큐뮬레이터 방식은 어큐뮬레이터가 녹은 플라스틱을 모아 이전 금형이 냉각되고 충분한 플라스틱이 축적되면 로드가 녹은 플라스틱을 밀어내 파리를 형성한다.이 경우 나사가 연속적으로 [3]또는 간헐적으로 회전할 수 있습니다.연속 압출 시 파리슨의 무게가 파리슨을 끌어 벽 두께 보정을 어렵게 합니다.축압기 헤드 또는 왕복 나사 방법은 유압 시스템을 사용하여 파리를 빠르게 밀어내고 파리슨 프로그래밍 장치로 다이 갭을 조정하여 무게의 효과를 줄이고 벽 두께를 정밀하게 제어할 수 있도록 합니다.

연속압출장치는 회전바퀴 중공성형시스템 및 셔틀기계를 포함하며, 간헐압출장치는 왕복나사기계 및 축전지헤드기계를 포함한다.

스핀 트리밍

항아리와 같은 용기는 성형 공정으로 인해 재료량이 초과되는 경우가 많습니다.이것은 재료를 잘라내는 용기 주위에 칼을 돌려서 잘라냅니다.이 여분의 플라스틱은 재활용되어 새로운 성형품을 만듭니다.스핀 트리머는 PVC, HDPE 및 PE+LDPE와 같은 다양한 재료에 사용됩니다.재료의 종류마다 트리밍에 영향을 미치는 물리적 특성이 있습니다.예를 들어 비정질 재료에서 생성된 몰딩은 결정 재료보다 다듬기가 훨씬 어렵습니다.수명을 30배 늘리기 위해 표준 강철 대신 티타늄 코팅 블레이드를 사용하는 경우가 많습니다.

사출 중공 성형

플라스틱 병 사출 중공 성형

사출 중공 성형(IBM) 공정은 중공 유리 및 플라스틱 물체를 대량으로 생산하는 데 사용됩니다.IBM 공정에서 폴리머를 코어 핀에 사출 성형한 후 코어 핀을 중공 성형 스테이션으로 회전시켜 팽창 및 냉각합니다.이는 세 가지 중공 성형 공정 중 가장 적게 사용되는 공정으로, 일반적으로 작은 의료용 및 단일 서빙 병을 만드는 데 사용됩니다.프로세스는 주입, 송풍 및 배출의 세 단계로 나뉩니다.

사출 중공 성형기는 고분자를 녹이는 압출기 배럴과 나사 조립체를 기반으로 합니다.용융 폴리머는 핫 러너 매니폴드로 공급되며, 노즐을 통해 가열된 캐비티 및 코어 핀으로 주입됩니다.캐비티 몰드는 외부 형상을 형성하고 프리폼의 내부 형상을 형성하는 코어 로드 주위에 고정됩니다.프리폼은 두꺼운 폴리머 튜브가 부착된 완전히 형성된 병/항아리 목으로 구성되어 있으며, 이 튜브는 나사형 넥이 있는 테스트 튜브와 외관이 유사합니다.

프리폼 몰드가 열리고 코어 로드가 회전하여 중공의 냉기 블로우 몰드에 고정됩니다.코어 로드의 끝부분이 열리고 압축 공기가 프리폼으로 유입되어 프리폼이 완제품 형태로 팽창합니다.

냉각 기간이 지나면 블로우 몰드가 열리고 코어 로드가 이젝트 위치로 회전합니다.완성된 제품은 코어 로드에서 벗겨지며 옵션으로 포장 전에 누출 테스트를 수행할 수 있습니다.프리폼 및 블로우 몰드에는 다수의 공동이 있을 수 있으며, 일반적으로 물품 크기와 필요한 출력에 따라 3 ~ 16개의 공동이 있습니다.세 세트의 코어 로드가 있어 동시에 프리폼 사출, 중공 성형 및 배출이 가능합니다.

사출 스트레치 중공 성형

사출 스트레치 중공 성형에는 주로 1단계 공정과 2단계 공정이라는 두 가지 방법이 있습니다.싱글 스테이지 프로세스는 다시 3 스테이션 머신과 4 스테이션 머신으로 분할됩니다.

싱글 스테이지

1단계 공정에서는 프리폼 제조와 병 취입이 동일 기계로 이루어진다.주입, 재가열, 스트레치 블로우 및 배출의 이전 4 스테이션 방법은 재가열 단계를 없애고 프리폼에 잠열을 사용하는 3 스테이션 기계보다 비용이 더 많이 듭니다. 따라서 재가열 에너지 비용을 절감하고 툴링을 25% 절감합니다.프로세스 설명:분자가 작은 둥근 공이라고 상상해 보세요. 큰 공극과 작은 표면 접촉이 있을 때, 먼저 분자를 수직으로 늘린 다음 수평으로 늘리기 위해 불어서 분자가 교차하는 모양을 만듭니다.이러한 "교차"는 접촉하는 표면적이 많을수록 공간을 거의 남기지 않고 서로 맞아떨어지기 때문에 재료의 다공성이 낮아지고 투과에 대한 장벽 강도가 높아집니다.이 과정은 또한 탄산음료를 채우는 데 이상적인 강도를 증가시킵니다.

이단

2단 사출 스트레치 중공 성형 공정에서는 우선 사출 성형 공정을 이용하여 플라스틱을 '프리폼'으로 성형한다.이러한 프리폼은 한쪽 끝에 실(마감)을 포함한 병의 목덜미를 사용하여 생산됩니다.이러한 프리폼은 포장되어 나중에(냉각 후) 재열 스트레치 중공 성형기로 공급됩니다.ISBM 프로세스에서는 프리폼을 유리 전이 온도 이상으로 가열(일반적으로 적외선 히터 사용)한 후 고압 공기를 사용하여 금속 블로우 몰드를 사용하여 병에 불어 넣습니다.프리폼은 항상 프로세스의 일부로 코어 로드를 사용하여 늘어납니다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 Blow 성형과 관련된 미디어가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Jan Schroers; Thomas M. Hodges; Golden Kumar; Hari Raman; Anthony J. Barnes; Quoc Pham; Theodore A. Waniuk (February 2011). "Thermoplastic blow molding of metals". Materials Today. 14 (1–2): 14–19. doi:10.1016/S1369-7021(11)70018-9.
  2. ^ John Vogler (1984). Small Scale Recycling of Plastics. Intermediate Technology Publication. p. 6.
  3. ^ 압출 중공 성형 기술, Hanser Gardner 출판물, ISBN 1-56990-334-4

참고 문헌