Şişirme Kalıp Döküm ve Tarihçesi

Dec 23, 2019 Mesaj bırakın

Blowing mold.jpg

Şişirme g

Şişirme kalıplama ( BrE kalıplama), içi boş plastik parçaların oluşturulduğu ve birleştirilebildiği özel bir imalat işlemidir . Ayrıca cam şişeler veya diğer içi boş şekiller oluşturmak için kullanılır .

Genel olarak, üç ana şişirme türü vardır: ekstrüzyon şişirme, enjeksiyon şişirme ve enjeksiyon germeli şişirme.

Üflemeli kalıplama işlemi, plastiğin eritilmesi ve bir parsele dönüştürülmesi ile başlar veya enjeksiyon ve enjeksiyon germeli şişirme (ISB) durumunda, bir ön kalıptır. Parison, bir ucunda basınçlı havanın geçebileceği bir delik bulunan tüp benzeri bir plastik parçasıdır.

Ardından parison bir kalıba tutturulur ve içine hava üflenir. Hava basıncı daha sonra plastiği kalıba uyacak şekilde dışarı iter. Plastik soğuduktan ve sertleştikten sonra kalıp açılır ve parça çıkarılır. Üflemeli kalıplanmış parçaların maliyeti, enjeksiyonla kalıplanmış parçaların maliyetinden daha yüksek, fakat dönme kalıplı parçalardan daha düşüktür.

Tarih

İşlem prensibi cam üfleme fikrinden gelir . Enoch Ferngren ve William Kopitke bir şişirme makinesi üretti ve 1938'de Hartford Empire Company'ye sattı. Bu ticari şişirme işleminin başlangıcıydı. 1940'larda ürün çeşitliliği ve sayısı hala çok sınırlıydı ve bu nedenle şişirme daha sonraya kadar çıkmadı. Çeşitlilik ve üretim oranları arttığında, kısa süre içinde oluşturulan ürün sayısı da bunu izledi.

Üfleme tekniğini kullanarak içi boş gövdeli iş parçaları üretmek için gerekli teknik mekanizmalar çok erken kuruldu. Cam çok kırılabilir olduğu için, plastiğin piyasaya sürülmesinden sonra, bazı durumlarda camın yerine plastik kullanılmıştır. Plastik şişelerin ilk seri üretimi 1939'da Amerika'da yapıldı. Almanya bu teknolojiyi biraz sonra kullanmaya başladı, ancak şu anda şişirme makinelerinin önde gelen üreticilerinden biridir.

Amerika Birleşik Devletleri alkolsüz içecek endüstrisinde , plastik kapların sayısı 1977'de sıfırdan 1999'da on milyar parçaya çıktı. Bugün, daha fazla sayıda ürün patlatıldı ve artmaya devam etmesi bekleniyor.

Dökme metalik camlar olarak da bilinen amorf metaller için , şişirmeli kalıplama son zamanlarda plastik şişirmeli kalıplama ile karşılaştırılabilir basınçlar ve sıcaklıklar altında gösterilmiştir.

1920px-Principe_extrusion_soufflage_polymere.jpg

Tipolojileri

Ekstrüzyon şişirme

Ekstrüzyon şişirme kalıplamasında (EBM) plastik eritilir ve içi boş bir tüpe (bir parison) ekstrüde edilir. Bu parison daha sonra soğutulmuş bir metal kalıba kapatılarak yakalanır. Daha sonra parsana hava üflenir, içi boş şişe , kap veya parça şeklinde şişirilir . Plastik yeterince soğuduktan sonra kalıp açılır ve parça çıkarılır. Sürekli ve Aralıklı Ekstrüzyon Şişirme kalıplarının iki çeşididir. Sürekli ekstrüzyon şişirme kalıplamasında parison sürekli ekstrüde edilir ve tek tek parçalar uygun bir bıçakla kesilir. Aralıklı üflemeli kalıplamada iki işlem vardır: düz aralıklı, vidanın döndüğü, sonra durdurulan ve eriyiği dışarı iten enjeksiyon kalıplamasına benzer. Akümülatör yöntemiyle, bir akümülatör erimiş plastiği toplar ve önceki kalıp soğuduğunda ve yeterli plastik biriktiğinde, bir çubuk erimiş plastiği iter ve parisonu oluşturur. Bu durumda vida sürekli veya aralıklı olarak dönebilir. Sürekli ekstrüzyonla, parisonun ağırlığı parisonu sürükler ve duvar kalınlığını kalibre etmeyi zorlaştırır. Akümülatör kafası veya pistonlu vida yöntemleri, parisonu hızlı bir şekilde dışarı itmek için hidrolik sistemler kullanır ve ağırlığın etkisini azaltır ve bir boşluk programlama cihazı ile kalıp boşluğunu ayarlayarak duvar kalınlığı üzerinde hassas kontrol sağlar.

EBM süreçleri sürekli (parisonun sabit ekstrüzyonu) veya aralıklı olabilir. EBM ekipmanı türleri aşağıdaki gibi kategorize edilebilir:

Sürekli ekstrüzyon ekipmanı

döner tekerlek şişirme sistemleri

mekik makineleri

Aralıklı ekstrüzyon makineleri

pistonlu vida makineleri

akümülatör kafa makineleri

EBM işlemi ile yapılan parçalara örnek olarak çoğu polietilen içi boş ürün, süt şişeleri, şampuan şişeleri, otomotiv kanalları, sulama kutuları ve variller gibi içi boş endüstriyel parçalar verilebilir.

Üflemeli kalıplamanın avantajları şunlardır: düşük takım ve kalıp maliyeti; hızlı üretim oranları; karmaşık kısmı kalıplama yeteneği; Kulplar tasarıma dahil edilebilir.

Üflemeli kalıplamanın dezavantajları şunlardır: içi boş parçalarla sınırlı, düşük mukavemetli, bariyer özelliklerini arttırmak için farklı malzemelerin çok katmanlı parisonları geri dönüştürülemez. Geniş boyunlu kavanozlar yapmak için spin kırpma gereklidir.

Sıkma düzeltme

Kavanozlar gibi kaplar, kalıplama işlemi nedeniyle genellikle fazla malzemeye sahiptir. Bu, malzemeyi kesen kabın etrafında bir bıçak döndürülerek kesilir. Bu fazla plastik daha sonra yeni kalıplar oluşturmak için geri dönüştürülür. Spin Düzelticiler PVC, HDPE ve PE + LDPE gibi bir dizi malzeme üzerinde kullanılır. Farklı malzeme türlerinin kırpmayı etkileyen kendi fiziksel özellikleri vardır. Örneğin, şekilsiz malzemelerden üretilen kalıpların kesilmesi, kristalin malzemelerden çok daha zordur. Titanyum kaplı bıçaklar, ömrü 30 kat artırmak için standart çelik yerine sıklıkla kullanılır.

20191223103810.jpg

Enjeksiyon şişirme

Plastik şişeyi enjeksiyon şişirme

Enjeksiyon şişirme işlemi (IBM), büyük miktarlarda içi boş cam ve plastik nesnelerin üretimi için kullanılır . IBM işleminde, polimer bir çekirdek pim üzerine enjeksiyonla kalıplanır; daha sonra çekirdek pimi şişirilecek ve soğutulacak bir üfleme istasyonuna döndürülür. Bu, üç şişirme işleminden en az kullanılanıdır ve tipik olarak küçük tıbbi ve tek servisli şişeler yapmak için kullanılır. İşlem üç adıma ayrılır: enjeksiyon, üfleme ve fırlatma.

Enjeksiyon şişirme makinesi, polimeri eriten bir ekstruder haznesine ve vida tertibatına dayanmaktadır . Erimiş polimer, sıcak yolluk manifolduna beslenir, burada nozullardan ısıtılmış bir boşluğa ve çekirdek pimine enjekte edilir. Boşluk kalıbı dış şekli oluşturur ve ön kalıbın iç şeklini oluşturan bir çekirdek çubuğun etrafına kelepçelenir. Ön kalıp, vücudu oluşturacak kalın bir polimer tüpü takılı, tamamen oluşturulmuş bir şişe / kavanoz boynundan oluşur. görünüşte dişli boyunlu bir test tüpüne benzer.

Ön kalıp kalıbı açılır ve çekirdek çubuk döndürülür ve içi boş, soğutulmuş üfleme kalıbına kenetlenir. Çekirdek çubuğun ucu açılır ve sıkıştırılmış havanın ön kalıba girmesini sağlar, bu da onu bitmiş ürün şekline şişirir.

Bir soğutma döneminden sonra üfleme kalıbı açılır ve çekirdek çubuk fırlatma pozisyonuna döndürülür. Bitmiş ürün çekirdek çubuktan çıkarılır ve bir seçenek olarak ambalajlamadan önce sızıntı testi yapılabilir. Ön kalıp ve şişirme kalıbı, ürün boyutuna ve gerekli çıktıya bağlı olarak tipik olarak üç ila on altı arasında birçok boşluğa sahip olabilir. Eşzamanlı preform enjeksiyon, şişirme ve ejeksiyona izin veren üç set çekirdek çubuk vardır.

Avantajlar: Doğruluk için enjeksiyon kalıplı boyun üretir.

Dezavantajları: Üfleme sırasında taban merkezini kontrol etmek zor olduğundan sadece küçük kapasiteli şişelere uygundur. Malzeme çift eksenli olarak gerilmediğinden bariyer mukavemetinde artış olmaz. Kollar birleştirilemez.

Enjeksiyon streç şişirme işlemi

Bunun iki ana yöntemi vardır: Tek aşamalı ve iki aşamalı süreç. Tek aşamalı işlem yine 3 istasyonlu ve 4 istasyonlu makinelere bölünür. İki aşamalı enjeksiyonlu germeli şişirme işleminde, plastik önce enjeksiyonlu kalıplama işlemi kullanılarak bir "ön kalıp" haline getirilir. Bu preformlar, bir ucunda dişler ("bitiş") dahil olmak üzere şişelerin boyunlarıyla üretilir. Bu preformlar paketlenir ve daha sonra (soğutulduktan sonra) bir yeniden ısıtma streç şişirme makinesine beslenir. ISB işleminde, ön kalıplar cam geçiş sıcaklıklarının üzerinde ısıtılır (tipik olarak kızılötesi ısıtıcılar kullanılarak), daha sonra metal basınçlı kalıplar kullanılarak yüksek basınçlı hava kullanılarak şişelere üflenir. Ön kalıp, işlemin bir parçası olarak her zaman bir çekirdek çubuk ile gerilir.

Avantajları: Çok yüksek miktarlarda üretilir. Şişe tasarımında küçük kısıtlama. Preformlar, üçüncü bir tarafın patlaması için tamamlanmış bir ürün olarak satılabilir. Silindirik, dikdörtgen veya oval şişeler için uygundur. Dezavantajları: Yüksek sermaye maliyeti. Kompakt sistemler mevcut olmasına rağmen gerekli alan yüksek.

Tek aşamalı işlemde hem ön kalıp üretimi hem de şişe üfleme aynı makinede gerçekleştirilir. Eski 4 istasyonlu enjeksiyon, yeniden ısıtma, streç üfleme ve fırlatma yöntemi, yeniden ısıtma aşamasını ortadan kaldıran ve ön formda gizli ısı kullanan 3 istasyonlu makineden daha maliyetlidir, böylece yeniden ısıtma için enerji maliyetlerinden tasarruf eder ve takımlarda% 25 azalma . İşlem açıklandı: Moleküllerin küçük yuvarlak toplar olduğunu düşünün, birlikte büyük hava boşluklarına ve küçük yüzey temaslarına sahip olduklarında, önce molekülleri dikey olarak gererek sonra yatay olarak germek için üfleyerek çift eksenli germe molekülleri çapraz bir şekil yapar. Bu "haçlar", daha fazla yüzey alanı temas ettirildikçe çok az boşluk bırakarak birbirine geçerek malzemeyi daha az gözenekli hale getirir ve geçirgenliğe karşı bariyer mukavemetini arttırır. Bu işlem aynı zamanda gazlı içeceklerle doldurmak için ideal olma gücünü de arttırır.

Avantajları

Düşük hacimler ve kısa mesafeler için son derece uygundur. Ön kalıp tüm işlem boyunca serbest bırakılmadığından, ön kalıp duvar kalınlığı, dikdörtgen ve yuvarlak olmayan şekiller üflenirken duvar kalınlığının eşit olmasını sağlayacak şekilde şekillendirilebilir.

Dezavantajları

Şişe tasarımında kısıtlamalar. Karbonatlı şişeler için sadece şampanya bazı yapılabilir.