Maszyny do formowania dmuchem: przegląd typów i zastosowań

Wprowadzenie do technologii formowania rozdmuchowego

Formowanie rozdmuchowe, znane również jako formowanie z rozdmuchem, to szybko rozwijająca się metoda przetwarzania tworzyw sztucznych. Proces polega na wykorzystaniu ciśnienia powietrza do nadmuchiwania gorącego preformu z tworzywa sztucznego w gnieździe formy, tworząc puste produkty. Technologia ta zyskała na znaczeniu podczas II wojny światowej do produkcji butelek z polietylenu o niskiej gęstości i rozwinęła się pod koniec lat 50. wraz z pojawieniem się polietylenu o wysokiej gęstości i zaawansowanego sprzętu do formowania rozdmuchowego. Obecnie maszyny do formowania rozdmuchowego produkują pojemniki o pojemności od kilku mililitrów do ponad 10 000 litrów, obsługując branże od pakowania po motoryzację.

Główne typy maszyn do formowania rozdmuchowego

Maszyny do formowania rozdmuchowego są zasadniczo podzielone na trzy typy:

1. Maszyny do formowania rozdmuchowego z wytłaczaniem: Łączą one wytłaczarkę, jednostkę formowania rozdmuchowego i mechanizm zaciskowy. Tworzywo sztuczne jest topione i wytłaczane w sposób ciągły lub przerywany jako rurkowy parison (preform). Gdy parison osiągnie wystarczającą długość, forma zamyka się wokół niego, a sprężone powietrze nadmuchuje go do ścian formy. Po schłodzeniu pusta część jest wyrzucana. Formowanie rozdmuchowe z wytłaczaniem jest idealne do produkcji złożonych, nieregularnych kształtów, bezszwowych przedmiotów i jest powszechnie stosowane do sztywnych butelek z HDPE i PP. Jego zalety obejmują niższe koszty maszyn (około jednej trzeciej do połowy kosztów formowania wtryskowego) i produkty o niskim naprężeniu szczątkowym, oferujące wysoką odporność na rozciąganie, uderzenia i zginanie.

2. Maszyny do formowania rozdmuchowego z wtryskiwaniem: Integrują one systemy uplastyczniania, hydrauliczne, elektroniczne sterowanie i mechanizmy formowania rozdmuchowego. Preform jest najpierw formowany wtryskowo. Następnie preform jest przenoszony do stacji formowania rozdmuchowego, gdzie jest nadmuchiwany do ostatecznego kształtu. Typowe konfiguracje obejmują maszyny trzy-stacyjne (oddalone o 120°) i cztero-stacyjne (oddalone o 90°). Formowanie rozdmuchowe z wtryskiwaniem jest odpowiednie dla butelek medycznych z HDPE i PP. Produkuje pojemniki o wysokiej dokładności wymiarowej, bez potrzeby obróbki wtórnej oraz doskonałej płaskości i uszczelnieniu szyjki butelki, zapobiegając przenikaniu gazu – kluczowy wymóg dla opakowań farmaceutycznych. Jednak koszty form są wyższe i jest ono ogólnie stosowane do mniejszych pojemników (10–300 ml).

3. Specjalne maszyny do formowania rozdmuchowego i maszyny do formowania rozdmuchowego z rozciąganiem: Kategoria ta obejmuje maszyny wykorzystujące arkusze, stopiony materiał lub zimne preformy do produkcji specjalnie ukształtowanych pustych przedmiotów. Maszyny do formowania rozdmuchowego z rozciąganiem (takie jak „wtryskowo-rozciągliwo-rozdmuchowe” lub „wytłaczająco-rozciągliwo-rozdmuchowe”) mogą należeć do typów wytłaczania lub wtryskiwania. Obejmują one rozciąganie preformu dwuosiowo (wzdłużnie i promieniowo) podczas rozdmuchiwania, co znacznie poprawia właściwości mechaniczne, barierowe i przezroczystość pojemnika. Jest to idealne rozwiązanie dla butelek PET i PP na płynne produkty farmaceutyczne lub napoje. Formowanie rozdmuchowe z rozciąganiem może być jednoetapowe (zintegrowane) lub dwuetapowe (oddzielny preform i rozdmuchiwanie).

Metody wytłaczania: Ciągłe vs. przerywane

nMaszyny do formowania rozdmuchowego z wytłaczaniem można dalej podzielić w oparciu o wytłaczanie parisonu:

Ciągłe formowanie rozdmuchowe z wytłaczaniem: Wytłaczarka w sposób ciągły wytwarza parison. Metody obejmują systemy posuwisto-zwrotne, naprzemienne wyjście lub stoły obrotowe, gdzie formy lub wyjścia zmieniają się, aby utrzymać ciągłą produkcję. Ta metoda, z relatywnie prostym sprzętem i niższymi nakładami inwestycyjnymi, jest powszechna wśród małych i średnich przedsiębiorstw.

nPrzerywane formowanie rozdmuchowe z wytłaczaniem: Metoda ta wykorzystuje głowicę akumulacyjną. Stopione tworzywo sztuczne jest w sposób ciągły uplastyczniane i podawane do komory magazynowej. Po zgromadzeniu ustalonej ilości tłok szybko wypycha stopiony materiał przez dyszę, tworząc parison. Jest to odpowiednie dla dużych pojemników o pojemności ponad 10 litrów i zazwyczaj obejmuje systemy kontroli grubości ścianek parisonu w celu uzyskania wysokiej jakości i wydajnej produkcji materiałowej.

Podsumowanie

nMaszyny do formowania rozdmuchowego oferują wszechstronne rozwiązania do tworzenia różnorodnych pustych produktów z tworzyw sztucznych. Zrozumienie różnic między formowaniem rozdmuchowym z wytłaczaniem, wtryskiwaniem i rozciąganiem, a także ciągłą i przerywaną pracą, pomaga w wyborze odpowiedniej technologii dla konkretnych potrzeb aplikacji, zapewniając optymalną jakość produktu i wydajność produkcji.