Stretch Blow Mold แม่พิมพ์แบบเป่ายืด

ในกระบวนการเป่าพลาสติกทุกแบบตามที่ได้กล่าวมาในบทความก่อนหน้านี้ ล้วนมีจุดประสงค์ให้ขวดพลาสติกที่เป่าขึ้นรูปมีความหนาของขวดใกล้เคียงกัน เพื่อความแข็งแรงของตัวขวดพลาสติกเอง และเพื่อเป็นการใช้ประโยชน์ตัววัสดุให้คุ้มค่าที่สุด หากมองด้านการผลิตอย่างเดียว ขวดก็คงไม่ต้องสนใจรูปร่างขอเพียงบรรจุสินค้าแล้วไม่หกเลอะเสียหายเป็นพอ แต่ในความเป็นจริงผลิตภัณท์หนึ่งอย่าง จำเป็นต้องมองถึงด้านการตลาดด้วย สินค้าที่ถูกบรรจุด้วยวัสดุที่สวยงามย่อมส่งผลให้ผู้บริโภคอยากเลือกใช้ในสินค้ามากขึ้น

ขวดพลาสติกใสก็เป็นงานเป่าประเภทนึงที่จำเป็นต้องได้รับการผลิตจากแม่พิมพ์ที่ถูกต้อง เพราะการจะทำให้พลาสติกมีความใสแม่พิมพ์ต้องมีความมันเงา วัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์เป่าต้องมีคุณสมบัติต้านการกัดกร่อนได้ดี เนื่องจากพลาสติกใสที่ใช้ในการเป่าพลาสติกมักเป็นพลาสติกประเภท PET และ Polycarbonate ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ในตระกูล Polyester ถูกจัดอยู่ในกลุ่มพลาสติกวิศวกรรม ผลิตจากการรวมตัวของเกลือโซเดียมของบิสฟีนอลเอ และฟอสจีน จากการศึกษาพบว่าขวดน้ำดื่มที่ทำจากโพลีคาร์บอเนตจะแพร่สารบิสฟีนอล เอ ออกมามากกว่าปกติถึง 55 เท่าเมื่อใส่น้ำร้อน ไม่ว่าจะเป็นขวดเก่าหรือขวดใหม่ก็ตาม ซึ่งการศึกษาโดย US FDA ในสภาพการใช้งานปกติพบว่ามีการแพร่ของบีสฟีนอล เอ จากขวดน้ำขนาด 5 แกลลอนเข้าไปในน้ำที่เก็บไว้ 39 สัปดาห์ อยู่ในช่วง 0.1 – 4.7 ส่วนในพันล้านส่วน (ที่มา http://www.chemtrack.org ) ในอดีตเรามักใช้ขวดประเภท PC เป็นขวดนมเด็ก แต่ในปัจจุบันเมื่อตรวจพบว่าขวด PC มีโอกาสปล่อยสารบีสฟีนอลจึงมีการเปลี่ยนมาใช้เป็นขวด PP แทน

ขวดพลาสติกเป่าประเภท PP หากทำการเป่าด้วยกระบวนการอื่นๆ เช่น Extrusion Blow หรือ Injection Blow มักจะได้ขวดที่ไม่ใส แต่หากเป่าด้วยกระบวการเป่ายืด Stretch Blow Mold จะทำให้ขวดที่ได้มีความใสมากกว่ากระบวนการทั้ง 2 โดยในขั้นตอนการเป่าจะรูปแบบเหมือนกับการเป่าแบบเป่าฉีด Injection Blow แต่จะแตกต่างกันตรงที่ เมื่อเราให้ความร้อนกับหลอด Preform จนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม ก่อนที่จะทำการเป่าพลาสติก เครื่องจะส่งแกนเหล็กกระทุ้งหลอด Preform ให้ยืดออกไปก่อนเพื่อให้เนื้อพลาสติกของหลอด Preform มีความแข็งแรงลดลง จากนั้นจึงเป่าพลาสติกเพื่อขึ้นรูปขวด วิธีการนี้จะทำให้ได้ขวดที่่มีความใสมาก และประหยัดวัสดุลงไปได้เนื่องจากสามารถใช้หลอด Preform สั้นไปเป่าขวดที่มีความยาวกว่าหลอด Preform ได้

Extrusion Blow Mold แม่พิมพ์เป่าพลาสติก

แม่พิมพ์ชนิดนี้จะใช้หลักการปล่อยพลาสติกหลอมเหลวไหลผ่านหัวดาย การกำหนดความหนาบางของชิ้นงานเป่าพลาสติกจะถูกกำหนดด้วยการไหลผ่านหัวดายนี้ เราเรียกพลาสติกหลอมเหลวนี้ว่า Parison ซึ่งเป็นเทคนิค ที่ทำการรีดพลาสติกหลอมเหลวเป็นท่อกลวง (parison) เมื่อพลาสติกหลอมเหลวไหลจนได้ระยะตามต้องการแล้ว ที่เครื่องเป่าพลาสติกจะเลื่อนแม่พิมพ์เข้ามาปิด จากนั้นจะมีท่อเลื่อนเข้าไปเป่าด้วยลมผ่านท่อ ทำให้เกิดการพองตัวภายในเบ้าแม่พิมพ์ วิธีนี้จะนิยมใช้กันมาก ชิ้นงานที่ได้จะควบคุมขนาดได้ไ่ม่ดีนัก,คุณภาพผิวก็ไม่สูงนัก,ตัวอย่างชิ้นงานที่ผลิตด้วยวิธีนี้ คือ ขดน้ำพลาสติกสีขาวขุ่น,แกลลอนน้ำมัน

การเป่าพลาสติกด้วยวิธีนี้ หลังจากที่เครื่องเป่าพลาสติกเริ่มปิดแม่พิมพ์ ใบมีดจะ๔ุกติดตั้งอยู่ด้านบนเื่อเครื่องเป่าพลาสติกเลื่อนเข้ามาปิด ใบมีดก็จะถูกเลื่อนเข้ามาตัดพาริสันในตำแหน่งเหนือส่วนบนของเบ้าเล็กน้อย เมื่อท่อลมเลื่อนเข้าไปเป่าในแกนกลางของพาริสัน ทำให้พลาสติกหลอมเหลวพองตัวแนบกับรูปร่างของแม่พิมพ์ (ความดันลมประมาณ 8 บาร์) เมื่อพลาสติกหลอมเหลวกระทบกับผนังแม่พิมพ์ที่ได้มีการหล่อเย็นไว้ โดยปกติจะนิยมใช้น้ำเย็นที่มีช่วงอุณหภูมิระหว่าง 5 ถึง 15 องศา ไหลหมุนเวียนในแม่พิมพ์เพื่อระบายความร้อน เมื่อชิ้นงานเซ็ทตัวแล้ว แม่พิมพ์ก็จะเลื่อนออกเพื่อปลดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ และเริ่มวัฎจักรของการผลิตต่อไป

การทดสอบการใช้งานของขวดและกระปองพลาสติก

ในงานเป่าพลาสติก เมื่อได้ชิ้นงานขึ้นมาเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างถูกต้อง จะต้องมีการทดสอบความคงทนของภาชนะบรรจุของเหลว เชน คา Environmental Stress Crack Resistance (ESCR) มีหลายวิธีการและมาตราฐาน เชน มาตราฐาน American Society of Testing and Materials (ASTM) ไดกําหนดวิธีการทดสอบขวดพลาสติก ประกอบดวย Bottle Stress Crack (BSC) Test, Top Load Stress Crack (TLESCR) Test, Internal Pressure (IP) Test  และ Drop Test ซึ่งแตละวิธี มีวิธีการและคาที่ใชในการกําหนดที่ตางกันออกไป

stress-strain โพลีเอทีลีน

Read More

พลาสติกถือว่าได้เข้ามามีส่วนในชีวิตประจำวันของเราอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อเราเดินเข้าร้านสะดวกซื้อ ภาชนะที่ใช้บรรจุเครื่องดื่มทั้งหลายกว่า70%เป็นภาชนะที่ทำมาจากพลาสติก บางขวดมีสีสรรสวยงาม บางขวดดูทึบๆขุ่นๆ บางขวดดูใสเหมือนกระจก หากท่านมองเผินๆอาจไม่เห็นความแตกต่างแต่ในความเป็นจริง ขวดแต่ละแบบมีกรรมวิธีในการผลิตแตกต่างกัน จึงมีการแบ่งชนิดของขวดแต่ละแบบไว้โดยอ้างอิงจากวิธีการขึ้นรูปเป็นหลัก ซึ่งในประเทศไทยที่นิยมใช้กันจะมีอยู่ 3 ประเภท

1.Extrusion Blow การเป่ายืด

สำหรับงานเป่าพลาสติกประเภทนี้ถ้าศัพท์ทางช่างจะเรียกงานเป่าพลาสติกแบบนี้ว่า งานเป่าลูกโป่ง เนื่องจากที่แม่พิมพ์เป่าพลาสติกจะต้องมีช่องว่างเพื่อเป็นห้องอากาศและเพื่อให้พลาสติกขยายตัว การทำงานคือที่ตัวเครื่องเป่าพลาสติก จะปล่อยพลาสติกหลอมเหลว  ( parison ) ไหลเป็นท่อลงมาตลอดเวลา อัตราการไหลจะถูกกำหนดโดยการฟีดของสกรูภายในกระบอกเครื่องเป่าพลาสติก เมื่อท่อพลาสติกหลอมเหลวไหลลงมาได้ตามตำแหน่งที่ตั้งไว้ แม่พิมพ์เป่าพลาสติกจะเลื่อนเข้าไปหาท่อพลาสติกหลอมเหลวและปิด เมื่อแม่พิมพ์ปิดเรียบร้อยแล้วจะมีท่ออัดลมสวนเข้าไปในแม่พิมพ์เพื่อทำการเป่าขึ้นรูปพลาสติก

แม่พิมพ์เป่าพลาสติกแบบextrusion blow

สำหรับงานเป่าประเภทนี้จะนิยมใช้กันมาก เนื่องจากแม่พิมพ์จะมีราคาไม่แพง,ทำงานได้เร็ว,เป่าพลาสติกได้หลากหลายประเภท แต่ก็มีข้อเสียคือ จะคุมขนาดได้ไม่ดีนัก,ผิวของชิ้นงานจะไม่สวย(เมื่อเทียบกับการเป่าประเภทอื่น)

Read More