 ブロー成形 ブロー成形（ BrE 成形）は、中空の プラスチック 部品を形成し、一緒に接合できる 特定の製造プロセス です。 また、 ガラス瓶 やその他の中空形状の 形成にも使用され ます。 一般に、ブロー成形には、押出ブロー成形、射出ブロー成形、および射出延伸ブロー成形の3つの主要なタイプがあります。 ブロー成形プロセスは、プラスチックを溶かして パリソンに 成形することから始まります。 射出および射出ストレッチブロー成形（ISB）の場合は、プリフォームに成形されます。 パリソンは、圧縮空気が通過できる穴が一端にあるチューブ状のプラスチック片です。 パリソンは 型に 固定され、 空気が吹き込まれます。 次に、空気圧によりプラスチックが押し出されて、型に一致します。 プラスチックが冷却されて硬化すると、金型が開き、部品が排出されます。 ブロー成形部品のコストは、射出成形部品よりも高くなりますが、回転成形部品よりも低くなります。 |
歴史
プロセス原則は ガラス吹き のアイデアから来てい ます。 Enoch FerngrenとWilliam Kopitkeは、ブロー成形機を製造し、1938年にハートフォードエンパイアカンパニーに販売しました。これが商業的なブロー成形プロセスの始まりでした。 1940年代の間、製品の種類と数は依然として非常に限られていたため、ブロー成形はその後まで行われませんでした。 品種と生産率が上がると、作成された製品の数はすぐに続きました。
ブローイング技術を使用して中空のワークピースを製造するために必要な技術的メカニズムは、非常に早い段階で確立されました。 ガラスは非常に壊れやすいため、プラスチックの導入後、場合によってはプラスチックがガラスの代わりに使用されていました。 プラスチックボトル の最初の大量生産は 1939年にアメリカで行われました。ドイツは少し後にこの技術の使用を開始しましたが、現在、ブロー成形機の主要メーカーの1つです。
米国の 清涼飲料業界 では、 プラスチック容器 の数が 1977年のゼロから1999年には100億個になりました。今日、さらに多くの製品が生産されており、増加し続けると予想されます。
バルク金属ガラスとしても知られる アモルファス金属の 場合、プラスチックのブロー成形に匹敵する圧力と温度下でブロー成形が最近実証されました。
 類型 押出ブロー成形 押出ブロー成形（EBM）では、プラスチックが溶けて中空のチューブ（パリソン）に押し出されます。 このパリソンは、冷却された金型に閉じてキャプチャされます。 次に、空気がパリソンに吹き込まれ、中空の ボトル 、容器、または部品 の形状に膨張し ます。 プラスチックが十分に冷却された後、金型が開かれ、部品が取り出されます。 連続および断続は、押出ブロー成形の2つのバリエーションです。 連続押出ブロー成形では、パリソンが連続的に押し出され、個々の部品が適切なナイフで切断されます。 断続的なブロー成形には、2つのプロセスがあります。真っ直ぐな断続的なプロセスは、射出成形に似ており、スクリューが回転してから停止し、溶融物を押し出します。 アキュムレータ方式では、アキュムレータが溶融プラスチックを収集し、前の金型が冷却されて十分なプラスチックが蓄積されると、ロッドが溶融プラスチックを押してパリソンを形成します。 この場合、ネジは連続的または断続的に回転します。 連続押し出しでは、パリソンの重量がパリソンを引きずり、壁の厚さの調整が困難になります。 アキュムレータヘッドまたは往復ネジ方式では、油圧システムを使用してパリソンを押し出し、重量の影響をすばやく軽減し、パリソンプログラミングデバイスでダイギャップを調整することで壁厚を正確に制御します。 EBMプロセスは、連続的（パリソンの一定の押し出し）または断続的のいずれかです。 EBM機器の種類は、次のように分類できます。 連続押出装置 間欠押出機 EBMプロセスで作られた部品の例には、ほとんどのポリエチレン中空製品、牛乳瓶、シャンプーボトル、自動車のダクト、水まき缶、ドラムなどの中空の工業部品が含まれます。 ブロー成形の利点には次が含まれます。 高速生産率; 複雑な部品を成形する能力; ハンドルをデザインに組み込むことができます。 ブロー成形の欠点には、中空部品に限定され、強度が低く、バリア特性を高めるため、さまざまな材料の多層パリソンが使用されているため、リサイクルできません。 幅広のネックジャーを回転させるにはトリミングが必要です。 スピントリミング ジャーなどの容器には、成形プロセスのために材料が過剰に含まれていることがよくあります。 これは、材料を切り取る容器の周りにナイフを回すことによって切り取られます。 この余分なプラスチックは、新しい成形品を作成するためにリサイクルされます。 スピントリマーは、PVC、HDPE、PE + LDPEなどの多くの材料で使用されます。 さまざまな種類の材料には、トリミングに影響する独自の物理的特性があります。 たとえば、アモルファス材料から製造された成形品は、結晶材料よりもトリミングがはるかに困難です。 寿命を30倍にするには、標準のスチールではなく、チタンでコーティングされたブレードがよく使用されます。 |
 射出ブロー成形 ペットボトルの射出ブロー成形 射出ブロー成形（IBM）のプロセスは、 大量の 中空 ガラス および プラスチック 製品の製造に使用され ます。 IBMプロセスでは、ポリマーはコアピンに射出成形されます。 次に、コアピンをブロー成形ステーションまで回転させて膨張させ、冷却します。 これは3つのブロー成形プロセスの中で最も使用頻度が低く、通常、小さな医療用ボトルやシングルサーブボトルの製造に使用されます。 このプロセスは、注入、ブロー、排出の3つのステップに分かれています。 射出ブロー成形機は、押出機バレルと ポリマー を溶融するスクリューアセンブリに基づいてい ます。 溶融ポリマーはホットランナーマニホールドに供給され、ノズルから加熱されたキャビティとコアピンに注入されます。 キャビティ型は外部形状を形成し、プリフォームの内部形状を形成するコアロッドの周りに固定されます。 プリフォームは、完全に形成されたボトル/ジャーのネックと、ポリマーの太いチューブが取り付けられたもので、本体を形成します。 外観はネジ付きネックの試験管に似ています。 プリフォーム金型が開き、コアロッドが回転して中空の冷却ブロー金型に固定されます。 コアロッドの端が開き、圧縮空気がプリフォームに流入し、プリフォームが完成品の形状に膨張します。 冷却期間の後、ブロー金型が開き、コアロッドが排出位置まで回転します。 完成品は芯棒から剥がされ、オプションとして梱包前に漏れテストが可能です。 プリフォームとブロー金型には多くのキャビティがありますが、通常は、製品のサイズと必要な出力に応じて3〜16個です。 3セットのコアロッドがあり、プリフォームの射出、ブロー成形、および射出を同時に行うことができます。 利点：正確さのために射出成形されたネックを生成します。 短所：ブロー中にベースセンターを制御するのが難しいため、小容量のボトルにのみ適しています。 材料が二軸延伸されていないため、バリア強度は増加しません。 ハンドルを組み込むことはできません。 |
射出延伸ブロー成形プロセス
これには、主に2つの異なる方法、つまりシングルステージプロセスと2ステージプロセスがあります。 シングルステージプロセスは、3ステーションと4ステーションのマシンに分けられます。 2段階の射出延伸ブロー成形プロセスでは、プラスチックを最初に射出成形プロセスを使用して「プリフォーム」に成形します。 これらのプリフォームは、一方の端にねじ山（「仕上げ」）を含むボトルのネックで製造されます。 これらのプリフォームは包装され、後で（冷却後）再加熱ストレッチブロー成形機に供給されます。 ISBプロセスでは、プリフォームはガラス転移温度以上に加熱され（通常は赤外線ヒーターを使用）、金属ブロー金型を使用して高圧空気をボトルに吹き込みます。 プリフォームは、プロセスの一環として、常にコアロッドで引き伸ばされます。
利点：非常に大量に生産されます。 ボトルのデザインにはほとんど制限がありません。 プリフォームは完成したアイテムとして販売され、第三者が吹き飛ばすことができます。 円筒形、長方形、または楕円形のボトルに適しています。 短所：高い資本コスト。 必要な床面積は大きいですが、コンパクトなシステムが利用可能になりました。
シングルステージプロセスでは、プリフォーム製造とボトルブローの両方が同じマシンで実行されます。 射出、再加熱、ストレッチブロー、およびイジェクトの古い4ステーション方式は、3ステーションマシンよりもコストがかかり、再加熱段階が不要になり、プリフォームで潜熱を使用するため、再加熱のエネルギーコストとツーリングの25％削減。 プロセスは説明します：分子が小さな丸いボールであり、それらが一緒に大きなエアギャップと小さな表面接触を持っていると想像してください。最初に分子を垂直に伸ばし、次に吹き付けて水平に伸ばして二軸延伸を行うと、分子が十字形になります。 これらの「十字」は、より多くの表面積が接触するため、スペースをほとんど残さずに適合します。したがって、材料の多孔性が低くなり、透過に対するバリア強度が増加します。 このプロセスは、炭酸飲料の充填に理想的な強度も高めます。
長所
少量および短時間の実行に非常に適しています。 プリフォームはプロセス全体で解放されないため、プリフォームの壁の厚さは、長方形および非円形の形状を吹き付けるときに壁の厚さが均一になるように成形できます。
短所
ボトル設計の制限。 シャンパンベース のみ が炭酸ボトルに使用できます。