Lo stampaggio per soffiaggio è il processo di formazione di un tubo fuso (denominato parison o preforma) di materiale termoplastico (polimero o resina) e posizionamento del parison o preforma all'interno di una cavità dello stampo e gonfiaggio del tubo con aria compressa, per assumere la forma di cavità e raffreddare la parte prima di rimuoverla dallo stampo.
Qualsiasi parte termoplastica cava può essere stampata per soffiaggio.
Le parti non si limitano solo alle bottiglie, dove è presente un'apertura e solitamente ha un diametro o dimensioni inferiori rispetto alle dimensioni complessive del corpo. Queste sono alcune delle forme più comuni utilizzate negli imballaggi di consumo, tuttavia esistono altri tipi tipici di parti stampate per soffiaggio, inclusi, ma non limitati a:
- Contenitori industriali per prodotti sfusi
- Articoli per il prato, il giardino e la casa
- Forniture mediche e parti, giocattoli
- Prodotti per l'edilizia
- Parti automobilistiche sotto il cofano
- Componenti dell'apparecchio
Processi di produzione dello stampaggio per soffiaggio
Esistono tre tipi principali di soffiaggio:
- Stampaggio per estrusione e soffiaggio
- Stampaggio ad iniezione-soffiaggio
- Stampaggio ad iniezione stiro-soffiaggio
Le principali differenze tra loro sono il metodo di formazione del parison; mediante estrusione o stampaggio ad iniezione, la dimensione del parison e il metodo di movimento tra il parison e gli stampi di soffiaggio; sia stazionario, intermittente, lineare o rotativo.
Nell'Extrusion Blow Moulding (EBM) il polimero viene fuso e il solido fuso estruso viene estruso attraverso una matrice per formare un tubo cavo o parison. Due metà di uno stampo raffreddato vengono quindi chiuse attorno al parison, l'aria pressurizzata viene introdotta attraverso uno spillo o un ago, gonfiandolo nella forma dello stampo, producendo così una parte cava. Dopo che la plastica calda si è raffreddata sufficientemente, lo stampo viene aperto e la parte viene rimossa.
Nell'EBM esistono due metodi base di estrusione, Continuo e Intermittente. In continuo, la parison viene estrusa continuamente e lo stampo si muove verso e lontano dalla parison. In Intermittente, la plastica viene accumulata dall'estrusore in una camera, quindi forzata attraverso la matrice per formare il parison. Gli stampi sono generalmente fissi sotto o attorno all'estrusore.
Esempi di processo continuo sono le macchine a navetta per estrusione continua e le macchine a ruota rotativa. Le macchine per estrusione intermittente possono essere a vite alternativa o con testa ad accumulo. Nella scelta tra i processi e le dimensioni o i modelli disponibili vengono considerati diversi fattori.
Esempi di parti realizzate mediante il processo EBM includono molti prodotti cavi, come bottiglie, parti industriali, giocattoli, componenti automobilistici, elettrodomestici e imballaggi industriali.
Per quanto riguarda il processo Injection Blow Systems – (IBS), il polimero viene stampato ad iniezione su un nucleo all'interno di una cavità per formare un tubo cavo chiamato preforma. Le preforme ruotano sull'asta centrale verso lo stampo o gli stampi di soffiaggio nella stazione di soffiaggio per essere gonfiati e raffreddati. Questo processo viene generalmente utilizzato per produrre piccole bottiglie, solitamente da 16 once/500 ml o meno, a produzioni molto elevate. Il processo è diviso in tre fasi: iniezione, soffiaggio ed espulsione, il tutto eseguito in una macchina integrata. Le parti escono con dimensioni finite precise e in grado di mantenere tolleranze strette: senza materiale aggiuntivo nella formazione, è altamente efficiente.
Esempi di parti IBS sono flaconi farmaceutici, parti mediche e confezioni di cosmetici e altri prodotti di consumo.
Iniezione Stretch Blow Moulding (ISBM) il processo di Injection Stretch Blow Moulding (ISBM) è simile al processo IBS descritto sopra, in quanto la preforma viene stampata a iniezione. La preforma stampata viene quindi presentata allo stampo di soffiaggio in uno stato condizionato, ma prima del soffiaggio finale della forma, la preforma viene allungata sia in lunghezza che radialmente. I tipici polimeri utilizzati sono PET e PP, che hanno caratteristiche fisiche che vengono esaltate dalla parte di stiramento del processo. Questo allungamento conferisce alla parte finale una migliore resistenza e proprietà barriera con pesi molto più leggeri e spessori di parete migliori rispetto a IBS o EBM, ma non senza alcuni limiti come contenitori movimentati, ecc. ISBM può essere suddiviso inUn passoEDue passiprocesso.
NelUn passoprocesso, sia la produzione delle preforme che il soffiaggio delle bottiglie vengono eseguiti nella stessa macchina. Questo può essere fatto in macchine a 3 o 4 stazioni (Iniezione, Condizionamento, Soffiaggio ed Espulsione). Questo processo e le relative apparecchiature possono gestire volumi da piccoli ad elevati di bottiglie di varie forme e dimensioni.
NelDue passiprocesso, la plastica viene prima stampata nella preforma utilizzando una macchina per lo stampaggio a iniezione separata dalla soffiatrice. Questi sono prodotti con il collo delle bottiglie, compresi i fili sull'estremità aperta della preforma cava con l'estremità chiusa. Queste preforme vengono raffreddate, immagazzinate e successivamente alimentate in una macchina per lo stiro-soffiaggio riscaldata. Nel processo Two Step Reheat Blow, le preforme vengono riscaldate (in genere utilizzando riscaldatori a infrarossi) al di sopra della temperatura di transizione vetrosa, quindi stirate e soffiate utilizzando aria ad alta pressione negli stampi di soffiaggio.
Il processo in due fasi è più adatto a volumi molto elevati di contenitori, da 1 litro e meno, con un uso molto conservativo della resina che fornisce grande resistenza, barriera ai gas e altre caratteristiche.