เครื่องฉีดขึ้นรูปเป่าด้วยการอัดรูปทำงานอย่างไรในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์

เครื่องขึ้นรูปแบบอัดรีดและเป่าทำงานอย่างไรในแง่ของบรรจุภัณฑ์

เครื่องขึ้นรูปแบบอัดรีดและเป่าประกอบด้วยส่วนใดบ้างในแง่ของบรรจุภัณฑ์

เครื่องขึ้นรูปแบบอัดรีดและเป่าจะประกอบด้วยส่วนสำคัญบางส่วน ส่วนแรกคือเครื่องอัดรีด (extruder) เครื่องอัดรีดจะรับวัสดุพลาสติกดิบซึ่งส่วนใหญ่มาในรูปแบบเม็ดพลาสติก เม็ดพลาสติกเหล่านี้จะถูกใส่ผ่านท่อบริเวณสกรูที่หมุน สกรูที่หมุนจะทำหน้าที่ให้ความร้อนและหลอมพลาสติก ระบบทำความร้อนที่ติดตั้งรอบบาร์เรลของเครื่องอัดรีดจะช่วยควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมเพื่อหลอมพลาสติก

เมื่อพลาสติกถูกทำให้ละลายและอยู่ในสภาพหลอมเหลวแล้ว จะถูกอัดผ่านแม่พิมพ์ (die) ซึ่งแม่พิมพ์เป็นเครื่องมือชนิดหนึ่งที่จะกำหนดรูปร่างของพลาสติกหลอมเหลวให้เป็นรูปทรงท่อ ซึ่งเรียกว่าพาริสัน (parison) พาริสันนี้ถือเป็นขั้นตอนแรกของผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ สิ่งสำคัญคือแม่พิมพ์จะต้องกำหนดขนาดและความหนาของพาริสันให้เหมาะสม เนื่องจากจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของพาริสัน เมื่อบรรจุภัณฑ์ถูกผลิตเสร็จสมบูรณ์

แม่พิมพ์ถือเป็นอีกส่วนที่สำคัญมาก แม่พิมพ์มีสองส่วนที่ทำให้สามารถเปิดและปิดได้ แม่พิมพ์ถูกสร้างให้มีรูปร่างตามบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการ เช่น ขวดหรือภาชนะ เมื่อพาริสันถูกอัดออกมาแล้ว แม่พิมพ์จะปิดล้อมพาริสันไว้ เพื่อให้พาริสันถูกยึดแน่น

อีกส่วนที่สำคัญไม่แพ้กันคือระบบฉีดลม (air injection system)

ด้านในของพาริสันมีเข็มลมที่ฉีดลมอัดเข้าไปทำให้พาริสันขยายตัว หลังจากนั้นพาริสันที่อยู่ภายใต้แรงดันจะไหลไปยังผนังด้านในของแม่พิมพ์และรับเอาลักษณะของแม่พิมพ์ พาริสันจึงได้รูปร่างตามแม่พิมพ์ที่กำหนดไว้

เครื่องเป่าขึ้นรูปแบบอัดรีดในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์

หลักการทำงานของเครื่องเป่าขึ้นรูปแบบอัดรีดเมื่อใช้งานในด้านบรรจุภัณฑ์ เป็นกระบวนการที่มีลำดับขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือเครื่องอัดรีด (Extruder) ซึ่งเริ่มต้นด้วยการหลอมและอัดรีดพลาสติก เม็ดพลาสติกจะถูกส่งไปยังถังบรรจุของเครื่องอัดรีดเพื่อสร้างพลาสติกที่หลอมละลาย เมื่อพลาสติกเข้าสู่สถานะหลอมละลายแล้ว จะอยู่ในสภาพที่สามารถอัดรีดและให้ความร้อนได้ ณ ขั้นตอนนี้จะนำพลาสติกไปอัดผ่านหัวแม่พิมพ์ (Die) เพื่อสร้างเป็นพาริสัน พาริสันจะแขวนอยู่ใต้หัวแม่พิมพ์ พร้อมสำหรับการนำไปใช้งานต่อไป

ขั้นตอนต่อไปคือขั้นตอนการขึ้นรูป โดยขณะนี้พาริสัน (parison) พร้อมแล้วสำหรับการเคลื่อนย้ายและอัดรีดออก (extrusion) พาริสันได้รับการปรับให้มีความยาวตามที่ตั้งไว้ จากนั้นแม่พิมพ์จะปิดลงและเคลื่อนที่เข้าหาพาริสันด้านล่างในขณะเดียวกันก็หนีบยึดพาริสันด้านบนไว้ พาริสันถูกยึดแน่นไว้ ในขณะที่พลาสติกส่วนเกินถูกตัดออกจากด้านบนและด้านล่าง พลาสติกส่วนเกินที่ถูกตัดสามารถนำไปรีไซเคิลได้ตลอดเวลา

ขั้นตอนต่อไปของกระบวนการคือการฉีดอากาศและการขยายตัวของพาริสัน

หลังจากที่แม่พิมพ์ปิดลง ปลายเข็มสำหรับปล่อยอากาศจะแทงทะลุเข้าไปในพาริสัน จากนั้นจึงฉีดอากาศอัดเข้าไป เมื่อเกิดแรงดันอากาศ พาริสันจะยืดออกและสัมผัสผนังด้านในของแม่พิมพ์ เนื่องจากพาริสันได้รับรูปร่างจากผนังภายในของแม่พิมพ์ซึ่งเป็นรูปร่างที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์

ขั้นตอนต่อไปคือการระบายความร้อนและทำให้เย็นตัว ปกติแม่พิมพ์จะมีระบบทำความเย็นที่ประกอบด้วยช่องทางสำหรับส่งน้ำผ่าน น้ำที่อยู่ในช่องทางเหล่านี้จะช่วยลดอุณหภูมิของพลาสติกโดยการดูดซับความร้อนที่เกิดจากวัสดุที่อยู่ในสถานะหลอมเหลว รูปแบบของช่องทางที่เป็นลักษณะขด (serpentine) ช่วยให้ใช้ปริมาณน้ำน้อยกว่าการใช้ระบบห้องเย็นแบบห้องเดียว จึงสามารถลดอุณหภูมิของแม่พิมพ์ได้อย่างรวดเร็ว ในระหว่างกระบวนการเย็นตัว หากมีการปรับเปลี่ยนระยะเวลาในการทำงานของรอบเครื่อง เช่น ตั้งเวลาไว้สั้นเกินไป พลาสติกจะไม่ทันเย็นตัวและแข็งตัว ทำให้บรรจุภัณฑ์เกิดการบิดเบี้ยวเมื่อเปิดแม่พิมพ์ ตรงกันข้าม หากตั้งรอบเวลาไว้นานเกินไป จะทำให้ระบบผลิตภัณฑ์ทำงานได้ไม่มีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนสุดท้ายคือการเปิดแม่พิมพ์และปล่อยชิ้นงานออกมา แม่พิมพ์จะถูกแยกออกก่อน จากนั้นบรรจุภัณฑ์ก็จะถูกดันออกมาด้วย บรรจุภัณฑ์จะถูกสร้างขึ้นสมบูรณ์ด้วยระบบของพลาสติกและส่วนอื่น ๆ ลำเลียงชิ้นงานออกไปยังกระบวนการเพิ่มเติม เช่น การตัดแต่งหรือการติดฉลาก โดยใช้สายพานลำเลียงหรือแขนกลหุ่นยนต์

ประโยชน์ของเครื่องขึ้นรูปด้วยวิธีอัดรีดเป่าในกระบวนการผลิตบรรจุภัณฑ์

เครื่องขึ้นรูปด้วยวิธีอัดรีดเป่าถูกใช้ในกระบวนการผลิตบรรจุภัณฑ์ มีข้อดีเฉพาะตัว ข้อดีหนึ่งคือความสามารถของเครื่องจักรในการสร้างบรรจุภัณฑ์ที่มีรูปทรงและขนาดต่าง ๆ กัน เครื่องสามารถผลิตขวดขนาดเล็กที่ใช้สำหรับบรรจุเครื่องสำอางค์ และเพียงแค่เปลี่ยนแม่พิมพ์ ก็สามารถผลิตภาชนะขนาดใหญ่ที่ใช้บรรจุสารเคมีในอุตสาหกรรมได้ ความสามารถนี้ทำให้เครื่องจักรเหมาะสำหรับความต้องการด้านบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันในแต่ละภาคส่วน

นอกเหนือจากที่เครื่องจักรสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายรูปทรงและขนาดแล้ว เครื่องจักรเหล่านี้ยังมีประสิทธิภาพในการผลิตสูง เครื่องจักรสามารถทำงานต่อเนื่องกันได้ ผลิตบรรจุภัณฑ์หลายชิ้นภายในระยะเวลาที่จำกัด พลาสติกจะถูกหลอมละลายและผลิตภัณฑ์จะถูกดันออกโดยอัตโนมัติ การที่มีการปฏิบัติงานด้วยแรงงานคนน้อยลง ยังหมายความว่าความเร็วในการผลิตสูง และยังช่วยลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์อีกด้วย ประสิทธิภาพที่สูงของเครื่องจักรนั้นช่วยอย่างมากในการตอบสนองความต้องการบรรจุภัณฑ์จำนวนมากในตลาด

นอกจากนี้ เครื่องจักรยังช่วยให้บรรจุภัณฑ์มีคุณภาพสูงอีกด้วย บรรจุภัณฑ์ที่สม่ำเสมอจะมีคุณภาพสูง เนื่องจากบรรจุภัณฑ์มีพื้นผิวเรียบ และมีความหนาสม่ำเสมอ คุณภาพที่ได้นั้นถูกควบคุมให้มั่นใจได้จากการจัดการอุณหภูมิของเครื่องอัดรีด (extruder) และแรงดันอากาศขณะฉีดพลาสติกอย่างระมัดระวัง

ระบบทำความเย็นในแม่พิมพ์ช่วยให้ชิ้นงานแข็งตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มีความแข็งแรงทนทาน ซึ่งช่วยป้องกันการรั่วซึมของผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว นี่คือคุณสมบัติหนึ่งที่จำเป็นสำหรับบรรจุภัณฑ์ เพื่อปกป้องเนื้อหาด้านใน นอกจากนี้ เครื่องเป่าขึ้นรูปแบบอัดรีดยังมีความคุ้มค่า เนื่องจากสามารถใช้พลาสติกหลากหลายชนิด รวมถึงพลาสติกที่ผ่านการใช้งานแล้ว จึงช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของวัตถุดิบ อีกทั้งยังเป็นระบบที่สามารถทำงานอัตโนมัติ ช่วยลดการใช้แรงงานลงไปอีก แม่พิมพ์ที่ใช้ในเครื่องยังมีอายุการใช้งานที่สั้น ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้มากยิ่งขึ้น

การประยุกต์ใช้งานเครื่องเป่าขึ้นรูปแบบอัดรีดในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์โดยทั่วไป

อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ยังคงใช้เครื่องเป่าขึ้นรูปแบบอัดรีดต่อเนื่อง หนึ่งในการใช้งานคือการผลิตขวดพลาสติก ขวดพลาสติกเหล่านี้ใช้บรรจุน้ำดื่ม น้ำอัดลม น้ำผลไม้ และแม้กระทั่งน้ำมันพืช เครื่องจักรเหล่านี้สามารถผลิตขวดพลาสติกได้หลายขนาด ตั้งแต่ 500 มิลลิลิตร ถึง 5 ลิตร และมากกว่า ขวดเหล่านี้มีการออกแบบที่เบาและปิดสนิทดีเยี่ยม สิ่งนี้ช่วยรักษาความสดของเนื้อหาภายในและป้องกันการปนเปื้อน

อีกการใช้งานหนึ่งที่พบได้ทั่วไปคือการผลิตกล่องพลาสติก กล่องเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเก็บอาหารและผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น ขนมกรุบกรอบ ข้าวโพดคั่ว และอาหารแช่แข็ง

ผลิตภัณฑ์เช่น ผงซักฟอก แชมพู และเครื่องสำอางก็ได้รับการผลิตด้วยเช่นกัน เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ภาชนะสามารถติดตั้งฝาปิดหรือด้ามจับได้หลากหลายชนิด ภาชนะเหล่านี้ยังได้รับการออกแบบให้ใช้งานง่าย ในการป้องกันภาชนะขณะเก็บรักษาหรือขนส่ง กระบวนการเป่าขึ้นรูปแบบอัดรีดช่วยทำให้ภาชนะมีความแข็งแรง
 
เครื่องจักรเหล่านี้ยังผลิตถังพลาสติกและกลองพลาสติก ภาชนะอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เหล่านี้ใช้สำหรับเก็บน้ำมัน สารหล่อลื่น และสารเคมี ด้วยความที่กลองและถังเหล่านี้มีผนังหนา จึงมีความทนทานต่อการกระแทก มีความแข็งแรง และสามารถทนต่อสารเคมีได้ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเป็นเกราะป้องกันสารเคมีที่แข็งแรง เพื่อปกป้องเนื้อหาสารที่บรรจุอยู่ภายในจากพลาสติก
 
เครื่องขึ้นรูปพลาสติกแบบอัดรีดเป่าลมยังถูกใช้ในการผลิตท่อพลาสติกอีกด้วย ท่อพลาสติกเหล่านี้ใช้สำหรับบรรจุครีมยา ยาสีฟัน และกาว โดยท่อพลาสติกถูกออกแบบมาโดยเฉพาะ เพื่อให้สามารถบีบเนื้อหาสารออกมาได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน เครื่องจักรเหล่านี้จึงถูกออกแบบมาเพื่อผลิตท่อพลาสติกที่มีหลายขนาดแตกต่างกัน