การเป่าขึ้นรูปเป็นกระบวนการของการขึ้นรูปท่อหลอมเหลว (เรียกว่าพาริสันหรือพรีฟอร์ม) ของวัสดุเทอร์โมพลาสติก (โพลีเมอร์หรือเรซิน) และวางพาริสันหรือพรีฟอร์มภายในโพรงแม่พิมพ์และพองท่อด้วยอากาศอัด เพื่อให้ได้รูปทรงของ และทำให้ชิ้นส่วนเย็นลงก่อนนำออกจากแม่พิมพ์
ชิ้นส่วนเทอร์โมพลาสติกกลวงใดๆ ก็สามารถเป่าขึ้นรูปได้
ชิ้นส่วนไม่ได้จำกัดอยู่เพียงขวดเท่านั้น โดยมีช่องเปิดเพียงช่องเดียว และมักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางหรือขนาดเล็กกว่าขนาดตัวถังโดยรวม เหล่านี้คือรูปทรงทั่วไปบางส่วนที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค อย่างไรก็ตาม ยังมีชิ้นส่วนแม่พิมพ์เป่าประเภททั่วไปอื่นๆ ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง:
- ภาชนะบรรจุสินค้าอุตสาหกรรม
- สนามหญ้า สวน และของใช้ในครัวเรือน
- เวชภัณฑ์และชิ้นส่วนของเล่น
- ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมก่อสร้าง
- ยานยนต์-ชิ้นส่วนใต้ฝากระโปรง
- ส่วนประกอบเครื่องใช้ไฟฟ้า
กระบวนการผลิตแม่พิมพ์เป่า
การเป่าขึ้นรูปมีสามประเภทหลัก:
- การอัดขึ้นรูปเป่า
- การฉีดขึ้นรูปเป่า
- การฉีดขึ้นรูปเป่ายืด
ความแตกต่างที่สำคัญคือวิธีการสร้างโบสถ์ ไม่ว่าจะโดยการอัดขึ้นรูปหรือการฉีดขึ้นรูป ขนาดของพาริสัน และวิธีการเคลื่อนที่ระหว่างพาริสันกับแม่พิมพ์เป่า ทั้งแบบอยู่กับที่ รถรับส่ง เชิงเส้นหรือแบบหมุน
ใน Extrusion Blow Moulding-(EBM) โพลีเมอร์จะถูกหลอมละลาย และของแข็งที่หลอมละลายจะถูกอัดผ่านแม่พิมพ์เพื่อสร้างท่อกลวงหรือพาราริสัน จากนั้นแม่พิมพ์ที่ระบายความร้อนแล้วสองซีกจะถูกปิดรอบๆ Parison จากนั้นนำอากาศที่มีแรงดันผ่านเข็มหมุดหรือเข็ม พองให้เป็นรูปร่างของแม่พิมพ์ จึงทำให้เกิดส่วนที่กลวง หลังจากที่พลาสติกร้อนเย็นลงเพียงพอแล้ว แม่พิมพ์จะเปิดออกและนำชิ้นส่วนออก
ใน EBM มีวิธีพื้นฐานสองวิธีในการอัดขึ้นรูป แบบต่อเนื่องและแบบไม่ต่อเนื่อง ในการดำเนินการอย่างต่อเนื่อง พาริสันจะถูกอัดออกมาอย่างต่อเนื่อง และแม่พิมพ์จะเคลื่อนเข้าและออกจากพาริสัน เป็นระยะๆ พลาสติกจะถูกสะสมโดยเครื่องอัดรีดในห้อง จากนั้นส่งแรงผ่านแม่พิมพ์เพื่อสร้างพาราริสัน โดยทั่วไปแม่พิมพ์จะอยู่กับที่ใต้หรือรอบๆ เครื่องอัดรีด
ตัวอย่างของกระบวนการต่อเนื่อง ได้แก่ เครื่อง Shuttle Extrusion แบบต่อเนื่อง และเครื่องล้อหมุน เครื่องอัดรีดแบบไม่ต่อเนื่องอาจเป็นแบบสกรูลูกสูบหรือหัวสะสม ปัจจัยต่างๆ จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อเลือกระหว่างกระบวนการกับขนาดหรือรุ่นที่มีอยู่
ตัวอย่างของชิ้นส่วนที่ผลิตโดยกระบวนการ EBM ได้แก่ ผลิตภัณฑ์กลวงจำนวนมาก เช่น ขวด ชิ้นส่วนอุตสาหกรรม ของเล่น ยานยนต์ ส่วนประกอบเครื่องใช้ไฟฟ้า และบรรจุภัณฑ์อุตสาหกรรม
สำหรับกระบวนการฉีดเป่าระบบ (IBS) โพลีเมอร์จะถูกฉีดขึ้นรูปบนแกนภายในโพรงเพื่อสร้างท่อกลวงที่เรียกว่าพรีฟอร์ม ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นจะหมุนบนแกนหลักไปยังแม่พิมพ์เป่าหรือแม่พิมพ์ที่สถานีเป่าเพื่อเติมลมและทำให้เย็นลง โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะใช้ในการผลิตขวดขนาดเล็ก โดยทั่วไปคือ 16 ออนซ์/500 มล. หรือน้อยกว่าที่ผลผลิตที่สูงมาก กระบวนการนี้แบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: การฉีด การเป่า และการดีดออก ทั้งหมดนี้ทำในเครื่องจักรแบบครบวงจร ชิ้นส่วนออกมาด้วยขนาดที่เสร็จสมบูรณ์ที่แม่นยำและสามารถรับค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดได้ โดยไม่มีวัสดุเพิ่มเติมในการขึ้นรูป จึงมีประสิทธิภาพสูง
ตัวอย่างของชิ้นส่วน IBS ได้แก่ ขวดยา ชิ้นส่วนทางการแพทย์ และบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางและสินค้าอุปโภคบริโภคอื่นๆ
การฉีดขึ้นรูปด้วยการฉีดยืด (ISBM) กระบวนการฉีดขึ้นรูปด้วยการฉีดยืด (ISBM) คล้ายกับกระบวนการ IBS ที่อธิบายไว้ข้างต้น โดยที่ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นจะถูกฉีดขึ้นรูป จากนั้น ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นจะถูกนำเสนอต่อแม่พิมพ์เป่าในสภาวะที่มีเงื่อนไข แต่ก่อนที่จะเป่ารูปร่างครั้งสุดท้าย ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นจะถูกยืดออกทั้งความยาวและในแนวรัศมี โพลีเมอร์ทั่วไปที่ใช้คือ PET และ PP ซึ่งมีลักษณะทางกายภาพที่ได้รับการปรับปรุงโดยส่วนที่ยืดออกของกระบวนการ การยืดนี้ทำให้ส่วนสุดท้ายได้รับการปรับปรุงความแข็งแรงและคุณสมบัติการกั้นด้วยน้ำหนักที่เบากว่ามากและความหนาของผนังที่ดีกว่า IBS หรือ EBM แต่ก็ไม่ได้ไร้ข้อจำกัดบางประการ เช่น ภาชนะที่มีการจัดการ ฯลฯ ISBM สามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนเดียวและสองขั้นตอนกระบวนการ.
ในขั้นตอนเดียวกระบวนการทั้งการผลิตพรีฟอร์มและการเป่าขวดดำเนินการในเครื่องเดียวกัน ซึ่งสามารถทำได้ในเครื่อง 3 หรือ 4 สถานี (การฉีด การปรับสภาพ การเป่า และการดีดออก) กระบวนการนี้และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องสามารถรองรับขวดรูปทรงและขนาดต่างๆ ในปริมาณน้อยถึงมากได้
ในสองขั้นตอนแปรรูปพลาสติกก่อนจะถูกขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นโดยใช้เครื่องฉีดพลาสติกที่แยกจากเครื่องเป่าลม ผลิตโดยใช้คอขวด รวมถึงเกลียวที่ปลายเปิดของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นกลวงปลายปิด ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นเหล่านี้จะถูกทำให้เย็น จัดเก็บ และป้อนในภายหลังในเครื่องเป่าขึ้นรูปด้วยความร้อนอีกครั้ง ในกระบวนการเป่าซ้ำด้วยความร้อนแบบสองขั้นตอน ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นจะได้รับความร้อน (โดยทั่วไปจะใช้เครื่องทำความร้อนอินฟราเรด) เหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว จากนั้นจึงยืดและเป่าโดยใช้อากาศแรงดันสูงในแม่พิมพ์เป่า
กระบวนการสองขั้นตอนเหมาะกับภาชนะบรรจุที่มีปริมาตรสูงมากตั้งแต่ 1 ลิตรและต่ำกว่า โดยใช้เรซินอย่างระมัดระวังมาก ซึ่งให้ความแข็งแรงที่ดีเยี่ยม กั้นก๊าซ และคุณสมบัติอื่นๆ