تشكيل النفخ بالبثق هو عملية تستخدم لصنع منتجات بلاستيكية حرارية مجوفة.
يتم صهار الراتنج البلاستيكي داخل الطارد ودفعم عبر رأس القالب لتشكيل أنبوب أجوف يسمى قالب أولي.
يغلق القالب حول الوصلة الأنبوبية (الباريزون). بعد ذلك، يتم إدخال هواء مضغوط إلى داخل الوصلة الأنبوبية، مما يدفع البلاستيك الساخن ليضغط على تجويف القالب.
بعد أن يبرد البلاستيك ويصبح صلباً بالقدر الكافي للحفاظ على شكله، يفتح القالب ويُخرج المنتج.
يُستخدم هذا Process على نطاق واسع لمنتجات مثل:
- زجاجات المنظفات
- عبوات مواد التشحيم
- زجاجات كيميائية
- حاويات المواد الكيميائية الزراعية
- زجاجات الكاشف المخبري
- جالونات
- حاويات ذات فوهة واسعة
- ألعاب بلاستيكية
- عوامات
- كرات البلاستيك
- قنوات الهواء للسيارات
- أجزاء صناعية مجوفة أخرى
كيف تعمل ماكينة تشكيل النفخ بالبثق؟
تغذية البلاستيك ← التلدين والبثق ← تشكيل التبرعم (الباريسون) ← إغلاق القالب ← النفخ ← التبريد ← فتح القالب وإخراج المنتج
هذه هي دورة الإنتاج الأساسية لآلة تشكيل النفخ بالبثق.
1. تغذية اللدن وتلدينه
تُغذى حبيبات البلاستيك في القمع وتدخل في الاسطوانة المسخنة.
تدور البرغي داخل الاسطوانة، مما يدفع المادة إلى الأمام بينما يتم تسخينها وضغطها وخلطها. وبحلول الوقت الذي يصل فيه البلاستيك إلى رأس القالب، يجب أن يكون قد تشكل منصهر مستقر ومتجانس.
التحكم في درجات الحرارة مهم هنا.
إذا كانت درجة حرارة الانصهار منخفضة للغاية، فقد تكون عملية البثق غير مستقرة وقد لا يكون سطح التشكيل الأولي أملساً.
إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية، يصبح المصهور طرياً جداً. يمكن للأنبوب الأولي الطويل أن يمتد تحت وزنه قبل أن تقفل القالب.
لذلك، يجب أن تكون درجات الحرارة مناسبة لكل من المادة والمنتج.
2. تشكيل القطعة الأولية
يمر البلاستيك المنصهر عبر رأس القالب ويشكل أنبوباً مجوفاً يُعرف بالباريسون.
يتم تشكيل المنتج النهائي من هذه الوصلة الأنبوبية (البريزون)، لذا فإن قطرها وطولها وسمكها لها تأثير مباشر على جودة المنتج.
بالنسبة لزجاجة بسيطة، قد يكون سمك التشكيل الأولي المتماثل نسبياً كافياً.
بالنسبة لحاوية الوقود (جيري كان) التي تحتوي على مقبض، وكتف، ومساحة قاعدة كبيرة، يصبح توزيع المواد أكثر أهمية. قد تحتاج الأجزاء المختلفة من المنتج إلى كميات متفاوتة من المواد.
في هذه الحالة، يمكن لنظام التحكم في التشكيل الأولي ضبط فجوة القالب أثناء البثق وتغيير سمك الأقسام المختلفة للتشكيل الأولي.
الغاية ليست ببساطة جعل الحاوية أسمك، بل وضع المواد في المكان الذي تُحتاج فيه.
إغلاق القالب
عندما يصل التشكيل الأولي إلى الطول المطلوب، يغلق القالب حوله.
يلتقط نصفا القالب البلاستيك ويشكلان الشكل الأساسي المطلوب للنفخ.
يجب أن توفر وحدة الإغلاق مساحة كافية للقالب والحفاظ عليه مغلقاً أثناء عملية النفخ.
لهذا السبب لا يمكن يعتمد اختيار الآلة على حجم العبوة وحدها.
قد يكون كلا المنتجين بسعة 5 لترات، لكن أحدهما قد يكون طويلاً وضيّقاً بينما يكون الآخر قصيراً وعريضاً ومزوداً بمقبض. قد تكون أبعاد القالب الخاص بكل منهما مختلفة تماماً.
يجب دائماً التحقق من أبعاد المنتج وحجم القالب المتوقع قبل تأكيد الماكينة.
تشكيل النفخ
بعد إغلاق القالب، يدخل الهواء المضغوط إلى التشكيل الأولي.
يتمدد البلاستيك الساخن حتى يلامس السطح الداخلي لتجويف القالب.
يحدد التجويف الشكل الخارجي للمنتج، بما في ذلك الجسم والكتف والمقبض التفاصيل المقولبة الأخرى.
تؤثر ضغطة النفخ، وموضع النفخ، وتهوية القالب جميعها على جودة التشكيل.
إذا لم يتمكن الهواء من الهروب بشكل صحيح من تجويف القالب، فقد لا تتشكل بعض مناطق المنتج بوضوح حتى عند توفر ضغط نفخ كافٍ.
5. التبريد
يجب أن يبرد البلاستيك داخل القالب قبل إخراج المنتج.
تدور مياه التبريد عبر قنوات في القالب وتزيل الحرارة من البلاستيك.
يُعد التبريد جزءاً رئيسياً من دورة النفخ والتشكيل، خاصة بالنسبة للحاويات الكبيرة أو الثقيلة.
عادةً ما تحتاج زجاجة خفيفة الوزن سعة 500 مل إلى تبريد أقل بكثير مقارنة بوعاء جليكان سميك الجدران سعة 20 لتراً.
هذا هو السبب أيضًا في عدم تحديد إنتاجية الآلة من خلال مستوى الأتمتة فقط. بالنسبة لنفس المنتج، ونظام البثق، وتكوين القالب، يمكن أن تحصل الآلات نصف الأوتوماتيكية والأوتوماتيكية على إنتاجية تشكيل متماثلة.
عادة ما يكون لوزن المنتج، ومعدل البثق، وكفاءة التبريد، وتصميم القالب، ودورة التشكيل تأثير أكبر على الإنتاج.
5. التبريد
يجب أن يبرد البلاستيك داخل القالب قبل إخراج المنتج.
تدور مياه التبريد عبر قنوات في القالب وتزيل الحرارة من البلاستيك.
يُعد التبريد جزءاً رئيسياً من دورة النفخ والتشكيل، خاصة بالنسبة للحاويات الكبيرة أو الثقيلة.
عادةً ما تحتاج زجاجة خفيفة الوزن سعة 500 مل إلى تبريد أقل بكثير مقارنة بوعاء جليكان سميك الجدران سعة 20 لتراً.
هذا هو السبب أيضًا في عدم تحديد إنتاجية الآلة من خلال مستوى الأتمتة فقط. بالنسبة لنفس المنتج، ونظام البثق، وتكوين القالب، يمكن أن تحصل الآلات نصف الأوتوماتيكية والأوتوماتيكية على إنتاجية تشكيل متماثلة.
عادة ما يكون لوزن المنتج، ومعدل البثق، وكفاءة التبريد، وتصميم القالب، ودورة التشكيل تأثير أكبر على الإنتاج.
6. فتح القالب وإزالة المنتج
بعد التبريد الكافي، يفتح القالب ويتم إخراج المنتج.
عادةً ما تحتوي المنتجات المشكلة بالنفخ والبثق على زوائد بلاستيكية حول مناطق مثل العنق، أو القاعدة، أو المقبض.
مع الآلة نصف الأقطية، تتم إزالة المنتج ومعالجة الزوائد يدويًا عادةً.
آلة أوتوماتيكية بالكامل يمكنها دمج إزالة المنتجات، وإزالة الزوائد، والنقل، ومعالجة النفايات في عملية الإنتاج.
لذا فإن الاختلاف الرئيسي يكمن في التعامل بعد القولبة ومتطلبات العمالة بدلاً من وجود اختلاف كبير في إجمالي إنتاج القولبة الأساسي.
الأجزاء الرئيسية لآلة تشكيل النفخ بالبثق
على الرغم من اختلاف تصميمات الآلات, فإن معظم آلات تشكيل النفخ بالبثق تحتوي على عدة أنظمة رئيسية.
نظام البثق
وظيفتها هي لدائن المادة وتوصيل ما يكفي من البلاستيك المنصهر لكل دورة تشكيل.
عادةً ما يتضمن نظام البثق ما يلي:
- هوپر
- برغي
- برميل
- مناطق التسخين
- محرك الجر
- علبة التروس
عند اختيار آلة البثق، يُعد قطَر اللولب مرجعاً واحداً فقط.
سعة البثق الفعلية أكثر أهمية.
على سبيل المثال، تتطلب حاوية سعة 20 لتراً تزن 1 كجم مواداً أكثر بكثير لكل دورة مقارنةً بزجاجة خفيفة الوزن سعة 5 لترات.
إذا لم يتمكن الطارد من تجهيز كمية كافية من المواد خلال دورة العمل المطلوبة، تصبح عملية البثق هي الاختناق الإنتاجي.
رأس القالب
رأس القالب يشكل البلاستيك المنصهر على هيئة أنبوب أولي (باريسون).
بناءً على المنتج، قد تستخدم الآلة:
- رأس واحد
- رأس مزدوج
- رؤوس متعددة
- رأس بصق مستمر
- رأس التجميع
يتم عادةً إنتاج الزجاجات الصغيرة والمتوسطة الحجم عن طريق البثق المستمر.
قد تتطلب المنتجات الكبيرة والثقيلة رأس تراكم، والذي يقوم بتخزين كمية أكبر من المواد المنصهرة وبثقها في فترة زمنية أقصر.
يجب اختيار رأس القالب وفقاً لوزن المنتج، وحجمه، وعدد التجويفات، وأبعاد التضليع المطلوبة.
وحدة التثبيت
رأس القالب يشكل البلاستيك المنصهر على هيئة أنبوب أولي (باريسون).
بناءً على المنتج، قد تستخدم الآلة:
- رأس واحد
- رأس مزدوج
- رؤوس متعددة
- رأس بصق مستمر
- رأس التجميع
يتم عادةً إنتاج الزجاجات الصغيرة والمتوسطة الحجم عن طريق البثق المستمر.
قد تتطلب المنتجات الكبيرة والثقيلة رأس تراكم، والذي يقوم بتخزين كمية أكبر من المواد المنصهرة وبثقها في فترة زمنية أقصر.
يجب اختيار رأس القالب وفقاً لوزن المنتج، وحجمه، وعدد التجويفات، وأبعاد التضليع المطلوبة.
نظام النفخ
نظام النفخ يزود الهواء المضغوط لتشكيل المنتج داخل القالب.
وضع النفخ يعتمد على تصميم المنتج والقالب.
يمكن أن تؤثر بنية عنق الزجاجة، وموقع المقبض، وتصميم الفتحة على ترتيب النفخ.
نظام الهيدروليك والتحكم
النظام الهيدروليكي يتحكم في الحركات مثل فتح القالب وإغلاقه.
أنظمة القيادة الهيدروليكية المؤازرة يمكنها ضبط الناتج الهيدروليكي وفقاً للطلب الفعلي للآلة وتقليل استهلاك الطاقة غير الضروري.
يننسق نظام التحكم الكهربائي عمليات البثق، والتسخين، وفتح وإغلاق القوالب، والنفخ، والتبريد، وتوقيت الدورات.
يتيح التحكم عبر وحدة المنطق القابلة للبرمجة (PLC) وشاشة اللمس إمكانية تعديل وتخزين معايير الإنتاج لمختلف القوالب والمنتجات.
ما هي المنتجات التي يمكن أن تصنعها آلة تشكيل النفخ بالبثق؟
يمكن استخدام تشكيل النفخ بالبثق للعديد من المنتجات البلاستيكية المجوفة.
تشمل الأمثلة الشائعة ما يلي:
- زجاجات المنظفات
- عبوات الشامبو والمواد الكيميائية المنزلية
- زجاجات زيت المحرك
- عبوات مواد التشحيم
- زجاجات المواد الكيميائية الزراعية
- زجاجات الكاشف المخبري
- جالونات
- حاويات المواد الكيميائية
- حاويات ذات فوهة واسعة
- ألعاب بلاستيكية
- كرات البلاستيك
- عوامات
- قنوات الهواء للسيارات
- قطع صناعية بلاستيكية مجوفة أخرى
الآلة المناسبة تعتمد على أكثر من حجم المنتج.
على سبيل المثال، قد يتطلب منتجان بسعة 5 لترات إعدادات مختلفة للآلة إذا كان وزن أحدُهما 150 جراماً والآخر 400 جرام.
أبعاد المنتج، وزنه، وشكله، وبنية القالب، كلها أمور مهمة.
هل تخطط لمشروع تشكيل بالنفخ جديد؟ أرسل صورة المنتج، والأبعاد، والحجم، والوزن، والمادة، والمخرجات المطلوبة إلى شركة آي-توب ماشينري (I-TOP Machinery). يمكننا فحص المنتج أولاً والتوصية بالآلة المناسبة وتكوين القالب بناءً على متطلبات الإنتاج الفعلية.
