מבוא ל BlowModing and Materials Selection

התכולה היא תהליך ייצור בנפח גבוה המשמש לייצור חלקי פלסטיק חלולים כגון בקבוקים, מיכלים, מיכלי דלק רכב ותופים תעשייתיים.התהליך כרוך extruding או הזרקת צינור של פלסטיק מלוטש (parison או preform) ולאחר מכן לנפח אותו בתוך משטח עובש כדי לקחת את הצורה הסופית שלו.

הבנה של תאימות חומרית ב Blowding

תאימות חומרית בתבנית מפוצץ מתייחס ליכולת של thermoplastic להיות מעובד באופן עקבי לתוך חלק ריק ללא פגם באמצעות טכניקת עובש נתונה (מתחת חדירה, עובש מפוצץ, או למתוח עובש מראה) חומרים מתבולגים (מסוגים), חשיפה יציבה של rheology, מספיק כוח להמיס כדי להחזיק את התוספתן, וחיזוי התכווצות במהלך קירור.compatibility מתגלה כמו מתח, או מתח מטושטש).

גורמים מרכזיים השולטים תאימות כוללים את המשקל המולקולרי של הפלסטיק, גבישיות, אינדקס זרימה נמס (MFI), וטמפרטורת ההידרדרות התרמית.לדוגמה, חומרים עם כוח היתוך נמוך מאוד, כגון ציונים מסוימים של פוליפרופילן, עשויים לדרוש ציוד מיוחד או עיבוד סיוע.conversely, high-al-ength פלסטיקs כמו פוליאתן גבוה (PE) הם עבור כל מהנדסי הנפץ אלה.

תכונות בסיסיות ל Blowding

Melt Flow Index (MFI) ו- Melt Power

מלא זרימה אינדקס (MFI) מודד את קלות זרימת פולימר מלוטן תחת עומס מוגדר.עבור עובש מפוצץ, MFI בטווח של 0.2-2.0 g/10 g/10 הוא אופייני לשחיקה מתפוצצת, כמו ערכים גבוהים יותר MFI מצביעים על אורך בולט פחות, אשר יכול להוביל להתמוטטות עובש מתוחה למתוח חומרים עם מעט גבוה יותר MFI - 10 - כוח מתכתי חזק יותר - זהה חזק יותר חזק יותר חזק - 000 כוח מתכת חזק - 000 חזק יותר חזק.

תכונות: מלטינג פוינט וטמפרטורת השמדה

הטמפרטורה התכה (Tm) קובעת את חלון העיבוד. Semi-crystalline פלסטיקs כמו HDPE (Tm -130 ° C) ופוליפרופילן (Tm -170 ° C) דורשות בקרה מדויקת של חבית וטמפרטורה עובש כדי להשיג גבישים אופטימליים ונכסים חלקיים. Amorphous פלסטיקs כגון פוליקרבונט (Tm - 150 ° C) ו (Tm - 100) לא ניתן להעריך בהדרגה את הפחתת חום (pre) אך לא יכול להיות יעיל יותר מדי).

תכונות מכניות: כוח, רגישות והתנגדות השפעה

דרישות מכניות בשימוש מקצה לקצה להכתיב ברירה חומרית. HDPE מציעה כוח השפעה מעולה אפילו בטמפרטורות נמוכות, מה שהופך אותו אידיאלי עבור בקבוקי ניקוי מרתיעים ומכלים תעשייתיים. Polypropylenelene יש נוקשות גבוהה יותר והתנגדות עייפות, מתאים לירכיים חיות בכובעים או מכולות העוברות פתח/קריסה חוזרים והופכים אותם לכימיקלים מתקדמים יותר עם בהירות, המשמשות בבקבוקי משקה רך פחמן, אשר חייבים לעמוד בפני לחץ פנימי כמו אלכוהול יקר (מספקים).

התנגדות כימית ושגשוג

הפלסטיק חייב להתנגד לנפיחות, לפצח או להשפלה מהמוצר שהוא מכיל.לדוגמה, PET יש התנגדות טובה לחמצות חדות ושמנים אך התנגדות ירודה לבסיסים חזקים; HDPE עמיד מאוד בפני הרבה פותרים וחומצות. Permeability togas (O2, CO2) ולחות היא גורם קריטי נוסף.PET יש יכולת חמצן נמוכה, חיוני לשימור משקאות, בעוד HDPE יש יותר יכולת לשחיקה (O2) לנגיף דלק מתאים לשחיקה (O2, לשרירים) אך לשחיקה גבוהה יותר למול מיכליבית (O2, COL.

פלסטיק משותף בשימוש ב Blowding

Polyethylene (PE) - HDPE, LDPE, LLDPE

Polyethyleneilן מהווה כ-60% מכלל המוצרים המנוצצים.פוליאתילן גבוהה (HDPE) הוא סוס העבודה של עובש מפוצץ חדירה עקב חוזקה ההיתוך המעולה, הקשידות וההתנגדות הכימית שלו.זה משמש לחלבות חלב, בקבוקי שמפו, מיכלי שמן מנועים, ותוף תעשייתי גדול.

(FLT:0Key שיקולים: ⁇ FLT:1) יש כווץ גבוה (1.5–3%), כך שממדי עובש חייבים לקחת בחשבון את זה. Additives כמו ייצובים UV, סוכנים אנטיסטטיים, או צבעי שליטה ניתן לשלב ללא בעיות עיבוד משמעותיות.

פוליפרופילן (PP)

Polypropylene הוא השני הנפוץ ביותר מסגסוגת resin. זה מציע נוקשות גבוהה יותר והתנגדות חום מאשר HDPE, עם נקודת התכה סביב 165-175 מעלות צלזיוס. PP משמש עבור מאגרים מגניבים רכב, בקבוקים רפואיים הדורשים חוסמת אוטומטי, ומכלי מזון הניתנים להחלפה (הכוח ההיתוך התחתון שלה לעומת HDPE יכול להפוך את השליטה יותר מאתגר; ציונים עם משקל מולקולרי או משורפים הם לעתים קרובות לנפיחות טובה).

(FLT:0Key שיקולים: ⁇ FLT:1 ; PP מכווץ יותר מ HDPE (1.5-2.5%) והוא רגיש יותר לחמצן במהלך עיבוד; נוגדי חמצון מתווספים באופן שגרתי. סוכנים קלמירים יכולים לשמש לשיפור השקיפות, אם כי PP הוא באופן טבעי translucent.עבור עובש מתוח, יש לחמם את העיוות רק מעל טמפרטורת המעבר זכוכית (T-20) לכיוון ל-C.

Polyvinyl Chloride (PVC)

PVC מוערך עבור הנוקשות שלו, מזג האוויר, והתנגדות כימית.Rid PVC משמש עבור Fits, מיכלים תעשייתיים, וכמה בקבוקים שבהם בהירות ומחסום גז הם פחות קריטי מאשר התנגדות כימית. PVC מבוזר ( PVC רך) יכול להיות מפוצץ לתוך לסחוט צעצועים או אמבטיות גמישים.עם זאת, עיבוד PVC דורש ניהול תרמי זהיר: הטמפרטורה (180 מעלות צלזיוס) קרוב לעיבוד הטמפרטורה, ורדדפסדגן ניקוי מגנטי (כלי מתכתי), פלדה נוזלי), מונעים נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית נוזלית (חללית).

(FLT:0Key שיקולים: FigFLT:1 ; PVC יש חלון עיבוד צר. Stabilizers (למשל, tin או סידן-zinc מבוסס) הם הכרחיים.ההההההמס הוא רגיש מאוד; עיצוב בורג extruder חייב למזער חימום חיכוך.

Polyethylene Terephthalate (PET)

PET הוא החומר העיקרי עבור בקבוקי שתייה רכים פחמן, בקבוקי מים, ומכלים רבים של מזון בשל הבהירות יוצאת הדופן שלו, מבריק, וכוח רב-עוצמה גבוהה של Tenile זה מעובד כמעט אך ורק באמצעות הזרקת מתח (ISBM) שבו preform הוא הראשון שטוף, ולאחר מכן מחדש מתוח בתוך תבנית.

שיקולים > חזק: PET הוא hygroscopic - הוא סופג לחות מהאוויר ויש להיות יבש <50 ppm לפני עיבוד כדי למנוע הידרוליזה (שמדת משקל מולקולרי) קריסטלנות בחלק הסופי חייב להיות נשלט כדי לשמור על בהירות; קירור מהיר משמר מבנה amorphous. Recying של PET הוא מבוסס היטב, ורבות משלבות תוכן ממוחזר (CR) ממוחזר.

Polycarbonate (PC)

Polycarbonate מציעה כוח השפעה שאין כמוהו, עמידות בחום גבוהה (Tg - 147°C), ובהירות אופטית.זה משמש עבור בקבוקי מים הניתנים להחלפה, בקבוקי תינוקות, ובקבוקים גדולים מים קרירים יותר.עם זאת, PC הוא כבד יותר מ PET ויקר יותר.זה בדרך כלל מכובש באמצעות מפוצץ מסגסוגת או מפוצץ עובש.

שיקולים > חזק: מחשב> רגיש לדיכוי כאשר במגע עם פתרונות אלקליין או פותרים אורגניים. חששות ביספנול A (BPA) הפחיתו את השימוש בו במגע המזון באזורים מסוימים, אם כי ציוני מחשב ללא BPA קיימים. Moisture חייבים להיות נשלטים (ב- <0.2%) כדי למנוע משחק ו- רִיק.

חומרים מתקדמים ומיוחדים

Ethylenelene Vinyl אלכוהול (Ethylene Vinyl אלכוהול)

EVOH אינו משמש כחומר עומד בתבנית המכה, אלא כשכבה מחסום במבנים מרוביטרים.זה מספק התנגדות יוצאת דופן לחמצן, פחמן דו חמצני, ו- Solnts. לדוגמה, HDPE / VOH בקבוקים רב-שכבת משמרים את ריח של ketchup או פחמן של בירה. EV רגיש לחות; יש צורך כריכים בין שכבות שמגנות אותו מפני לחות.

ניילון (Polyamide)

ציוני ניילון (למשל, PA6, PA66) משמשים לפוצץ חלקים מעוצבים הדורשים עמידות בחום גבוה, כוח, ומחסום ל- hydrocarbons. יישומים כוללים מיכלי דלק לרכב ודוכסות צריכת אוויר. ניילון הוא hygroscopic ודורש ייבוש, וטמפרטורת העיבוד שלו היא סביב 260-290 מעלות צלזיוס. חלק מהציונים מתמזגים עם השפעה על מנת לשפר את כוח ההיתוך.

Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)

ABS משמש בשילוב של קשיחות, כוח השפעה, ואת פני השטח האסתטי יש צורך, כגון דיור גדול או חלקי מבני (למשל, מזוודות, לוחות כלי רכב) זה מעובד באמצעות מכת extrusion עם שליטה טמפרטורה זהירה כדי למנוע השפלה של רכיב Butadiene. ABS יש יציבות ממדית טובה והוא צבוע בקלות או מסולף.

Thermoplastic Elastomers (TPE)

TPEs כגון styrene-ethylene-butadiene-styrene (SEBS) ופוליאוריט thermoplastic (TPU) משמשים עבור אחיזה רך, פעמונים, ומכלים גמישים.הם יכולים להיות מכופים על ציוד קונבנציונלי עם התאמות לעצב קירור. TPU מציע התנגדות גבוהה וגמישות, בעוד ציוני TPE יכולים להיות overmtraed על irded על s נוקשה.

גורמים המשפיעים על בחירת חומרים

שיטת עיבוד

שלושת התהליכים העיקריים של עובש מכוער לכפות דרישות חומריות שונות. Extrusion Blowing דורש כוח היתוך גבוה לתמוך ב- parison; HDPE, PP (עם מודינגס), ו PVC הם נפוצים.זריקת עובש מפוצץ משתמש מוטה הליבה כדי לשאת את preform, כך חומרים עם כוח מתעת (למשל PP, PP, PET, PC) מתאימים לשחיקה (ISB) הדורשים חומרים מכווניים, אך הם גם חומרים קלאסיים, אבל הם גם הם, psy, אבל הם גם חומרים.

חלק גיאומטריה וקיר ת'יקנס

צורות מורכבות עם פינות חדות דורשות חומרים שיכולים לזרום באופן אחיד ללא כתמים דקים.חומרים גדולים של קרן המטבע הבינלאומית עשויים לגרום להפחתה מופרזת בפינות.חלקים עם מתחזים עמוקים או תערובות חוט דורשות חומרים עם גמישות טובה (לשחרר מתבנית) או עמידות בחום גבוהה (כדי לעמוד בתבנית). חיזוי התפלגות עובי הקיר צריך להיות מסימולציה, ובחירת חומרים מותאם בהתאם.

בסביבה הקרובה של End-Use Environment

חשיפה לאור אולטרה סגול (UV) אור, טמפרטורות קיצוניות, כימיקלים או מתח מכני חייב להיחשב. HDPE עם ייצוב UV משמש עבור מיכלים בחוץ. PP מתאים לחלקים מאובטחים מדיח כלים. PET אינו מומלץ עבור יישומים לוהטים (above 70 מעלות C) אלא אם כן, במיוחד כיתה חום-set משמשים. עבור מכשירים רפואיים, חומרים חייבים לעמוד בסטנדרטים ביו-אופטימיים ( 109 ו-דלקתיים, שיטות דלקתיות של ISO (aboma), או gilizing 70 מעלות צלזיוס), אלא אם כן, או שיטות).

דרישות אחריות וקיימות

חומרי מגע למזון חייבים לציית ל- FDA 21 CFR או האיחוד האירופי 10 / 2011 תקנות. עבור אריזה בת קיימא, לאחר consumer ממוחזר (PCR) תוכן נדרש יותר ויותר. PET הוא הקל ביותר למחזר, ואחריו HDPE ו-PP. בלנדרים עם PCR דורשים לעתים קרובות התאמות מולטיבות וחוזק ההיתוך; ספקים מציעים ציונים PCR-optimed.

עלויות ושרשרת אספקה

עלות חומרית לקילוגרם משתנה באופן נרחב: החזרי סחורות כמו HDPE ו- PP זולים; התחדשות הנדסית כמו PC, ניילון, ו- משככי מחסום מיוחדים הם יקרים.עלויות כלי מושפעות גם הם - חומרים הדורשים ציוד עמיד קורוזי (PVC עיבוד) או חום גבוה (PC) כונן עלייה בהוצאות הון.

זרימת עבודה של בחירה חומרית לפוצץ

(1) דרישות חלק: חיי השירות הרצויים, עומס, חשיפה כימית, מחסום, אסתטיקה וצרכים רגולטוריים.
זיהוי חומרי מועמד: צר למטה עד 2-3 מפלסטיקים המבוססים על מסדי נתונים של נכסים (למשל, CAMPUS, אופטימיזציה) ונתוני היצרן ממלאים את מגבלות העיבוד של 3.

מסקנה

(הופנה מהדף "החלופה המוצלחת" (Foltures) של חלקי פלסטיק תלויה בבחירת חומר תואם אשר מאזן את המעבדות, ביצועים מכניים, התנגדות כימית ועלויות. HDPE כיום נשאר ה-II והספקן העיקרי של שרף, בעוד PP מציע עמידות חום גבוהה ונוקשות של 3, כמו גם חומרים מפלטיים על גבי תאורה יעילה של חומרים מפלט: DLTFV, ומוצרים מתקדמים, כגון עיבוד חומרים גמישים, ומוצרים גמישים, ומוצרים גמישים, כגון: