ブロー成形は、熱可塑性材料 (ポリマーまたは樹脂) の溶融チューブ (パリソンまたはプリフォームと呼ばれる) を形成し、そのパリソンまたはプリフォームを金型キャビティ内に配置し、圧縮空気でチューブを膨張させて次の形状にするプロセスです。キャビティを冷却し、金型から取り外す前に部品を冷却します。
あらゆる中空の熱可塑性プラスチック部品をブロー成形できます。
部品はボトルに限定されるものではありません。ボトルには開口部が 1 つあり、通常はその直径またはサイズが本体全体の寸法よりも小さくなります。これらは消費者向けパッケージで使用される最も一般的な形状の一部ですが、ブロー成形部品には他にも次のような典型的なタイプがありますが、これらに限定されません。
- 工業用バルクコンテナ
- 芝生、庭、家庭用品
- 医療用品・部品、おもちゃ
- 建築産業用製品
- 自動車のボンネット下の部品
- アプライアンスのコンポーネント
ブロー成形の製造工程
ブロー成形には主に 3 つのタイプがあります。
- 押出ブロー成形
- インジェクションブロー成形
- インジェクション延伸ブロー成形
それらの主な違いはパリソンの形成方法です。押出成形または射出成形のいずれか、パリソンのサイズ、およびパリソンとブロー金型の間の移動方法。静止、往復、直線、回転のいずれかです。
押出ブロー成形 (EBM) では、ポリマーが溶融し、固体の押出溶融物がダイを通して押し出され、中空のチューブまたはパリソンが形成されます。次に、冷却された金型の 2 つの半分がパリソンの周りで閉じられ、ピンまたは針を通して加圧空気が導入され、金型の形状に膨張して中空部品が生成されます。熱いプラスチックが十分に冷えた後、金型を開けて部品を取り出します。
EBM には、連続押し出しと断続押し出しという 2 つの基本的な押し出し方法があります。連続では、パリソンは連続的に押し出され、金型はパリソンに近づいたり、パリソンから離れたりします。断続的では、プラスチックは押出機によってチャンバー内に蓄積され、その後ダイに押し込まれてパリソンを形成します。金型は通常、押出機の下または周囲に固定されています。
連続プロセスの例としては、連続押出シャトル装置やロータリーホイール装置が挙げられます。間欠押出機には往復スクリューまたはアキュムレーターヘッドがあります。プロセス、利用可能なサイズまたはモデルを選択する際には、さまざまな要素が考慮されます。
EBM プロセスで製造される部品の例には、ボトル、工業用部品、玩具、自動車、家電部品、工業用パッケージなどの多くの中空製品が含まれます。
インジェクションブローシステム – (IBS) プロセスに関しては、ポリマーがキャビティ内のコア上に射出成形されて、プリフォームと呼ばれる中空チューブが形成されます。プリフォームはコアロッド上で回転してブロー金型に達し、ブローステーションで膨張および冷却されます。このプロセスは通常、非常に高い生産量で通常 16 オンス/500 ml 以下の小さなボトルを製造するために使用されます。プロセスは射出、吹き込み、排出の 3 つのステップに分かれており、すべて統合された機械で実行されます。部品は正確な仕上がり寸法で製造され、厳しい公差を維持できます。形成に余分な材料が含まれていないため、非常に効率的です。
IBS 部品の例には、医薬品ボトル、医療部品、化粧品やその他の消費者製品のパッケージなどがあります。
射出延伸ブロー成形 (ISBM) 射出延伸ブロー成形 (ISBM) プロセスは、プリフォームが射出成形されるという点で、上記の IBS プロセスと似ています。成形されたプリフォームはその後、調整された状態でブロー金型に送られますが、形状を最終的にブロー成形する前に、プリフォームは長さ方向および半径方向に引き伸ばされます。使用される代表的なポリマーは PET と PP で、プロセスの延伸部分によって物理的特性が強化されます。この延伸により、最終部品の強度とバリア特性が、IBS や EBM よりもはるかに軽量で優れた肉厚で向上します。ただし、取り扱い容器などの制限がないわけではありません。ISBM は次のように分類できます。ワンステップそしてツーステッププロセス。
でワンステッププリフォーム製造とボトルブローの両方のプロセスが同じ機械で実行されます。これは、3 つまたは 4 つのステーション機械 (射出、コンディショニング、ブローイング、および排出) で実行できます。このプロセスと関連装置は、少量から大量のさまざまな形状とサイズのボトルを処理できます。
でツーステッププロセスでは、まずプラスチックがブロー成形機とは別の射出成形機を使用してプリフォームに成形されます。これらは、閉端中空プリフォームの開口端のねじ山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冷却、保管され、後で再加熱延伸ブロー成形機に供給されます。 2 ステップ再加熱ブロープロセスでは、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)、次にブロー金型内で高圧空気を使用して延伸およびブローされます。
2 ステッププロセスは、1 リットル以下の非常に大量の容器に適しており、樹脂を非常に控えめに使用することで、優れた強度、ガスバリアなどの機能を提供します。