التشكيل بالنفخ

طريقة القولبة بالنفخ ( blow molding ) blow moulding
تستخدم Molds ( molds ) النفخ ( blow molding ) في إنتاج الأجزاء البلاستيكية من مادة الثرموبلاستيك ذات التجويف رقيق الجدران (كالقوارير ( bottles ) مثلا) وذلك بوضع اسطوانة من البلاستيك تسمى "باريسون" بين فكي القالب ( molds ) الذي يقوم بثني نهايتي الاسطوانة البلاستيكية الساخنة بينما يندفع هواء مضغوط بقوة ليدفع بالصهير البلاستيكي إلى جدران القالب ( molds ) ، وبالتبريد يصبح البلاستيك المتراكم على جدران القالب ( molds ) الداخلية جامدا وقويا متخذا شكلها.


ويمكن حصر تقنية النفخ ( blow molding ) في ثلاث مراحل أساسية :
أولا : تليين الراتنج بالتسخين وذلك باستخدام باثق لتسخين اللدينة إلى حالة الانصهار ودفعها إلى راس لقمة القالب ( molds ) (وهذه المرحلة مشابهة تماما لعملية البثق).
ثانيا : تكوين الاسطوانة الباريسون حتى تكون جاهزة للدخول بين نصفي القالب ( molds ).
ثالثا : نفخ ( blow molding ) الاسطوانة داخل القالب ( molds ) بواسطة هواء مضغوط يقوم بفرد مادة الباريسون المنصهرة على جدران تجاويف القالب ( molds ) متخذة شكله (زجاجة مثلا) علما بأنه عند غلق نصفي القالب ( molds ) فان الضغط الهيدرولكي المستخدم في الإغلاق يقوم بثني نهايتي اسطوانة الباريسون.
وتعتبر طريقة تصنيع البلاستيك بالنفخ ( blow molding ) واحدة من العمليات الرئيسية في صناعة البلاستيك وبالتالي في الأسواق العالمية مما نلمسه يوميا من إنتاج غير محدود للقوارير ( bottles ) والزجاجات التي نستخدمها في حياتنا اليومية.
وقد استخدم هذا الأسلوب أساسا بغرض تصنيع القوارير ( bottles ) الأسطوانية البسيطة ومع التقدم التقني السريع وتصميمي ماكينات ذات مواصفات متميزة تطورت عمليات النفخ ( blow molding ) لينتج منها مختلف الأشكال بكميات وفيرة حيث ناجذ دورة الإنتاج زمنا قصيرا ، كما أمكن إنتاج نوعيات ذات أشكال معقدة.
وفي الواقع العملي فانه يمكننا الآن إنتاج أي جسم مفرغ تقريبا باستخدام تقنية النفخ ( blow molding ) سواء كانت مقاعد وظهور كراسي السيارات أو مساند الرأس والأذرع وكذلك الزجاج الأمامي.
ويستخدم راتنج البولي ايثلين بكثرة في عمليات النفخ ( blow molding ) حيث انه راتنج مثالي لإنتاج القوارير ( bottles ) الخفيفة وكذلك الحاويات الصلبة القوية. ويمكن استخدام النفخ ( blow molding ) في معظم أنواع المواد الثرموبلاستيكية إلا أن الايونومر وكلوريد البولي فنيل ، والبولي كربونات والاسيتال تستخدم بقلة في هذا المجال.
ويعتبر أهم تطبيق عملي تجاري لعملية النفخ ( blow molding ) هو إنتاج القوارير ( bottles ) والأدوات ذات الاستخدام الواحدة نظرا لخفة وزنها وعدم قابليتها للكسر وسهولة التخلص منها كفضلات بالحرق والتكلفة الإنتاجية البسيطة جدا مقارنة بالزجاج.
ويتأثر جسم النفخ ( blow molding ) حسب مقاس لولب الباثق وعدد رؤوس لقمة القالب ( molds ) وجسم القالب ( molds ) الذي سيوضع في الماكينة.
ولفهم عملية النفخ ( blow molding ) يجب دراسة أجزاء القالب ( molds ) المستخدم بالتفصيل ، ويبين الخط الفاصل على المنتج محل التقاء نصفي القالب ( molds ) أما أجزاء القالب ( molds ) التي تقوم بكبس الاسطوانة ( الباريسون ) ولحامها قبل النفخ ( blow molding ) فتعرف بالكماشات (pinch – offs ) وتلك الأجزاء التي يتم عندها لحام جزئي الاسطوانة يتم قطعها فيما بعد في عملية التشطيب ويسمى الجزء المنثني في قاع القارورة بـ (الذيل).
ويستخدم عنصر الألومنيوم في صناعة القوالب ( molds ) المستخدمة في عمليات النفخ ( blow molding ) بدلا من سبيكة النحاس والبريليوم التي كانت تستخدم في السابق.
عملية النفخ ( blow molding ) :
أولا : قبل التشغيل : 1- يبدأ ترتيب عملية النفخ ( blow molding ) بتامين القوالب ( molds ) المطلوبة وتثبيتها على الصينية المتحركة هيدرليكيا في الماكينة. 2- تضبط لقمة القالب ( molds ) مقاس وسمك جدران الباريسون عند بثقه. 3- يملأ القادوس بحبيبات المادة البلاستيكية أما يدويا أو بنظام تفريغ اوتوماتيكي. 4- تشغل سخانات لتدفئة الراتنج وتليينه في اسطوانة الباثق رؤوس لقمة القالب ( molds ). 5- يضبط ضغط الهواء المستخدم في نفخ ( blow molding ) الاسطوانة (الباريسون). 6- تضبط مواقع الطرد للمنتج النهائي. 7- تشغل دورة التبريد بالمياه لضبط حرارة القالب ( molds ) وتنشيط النظام الهيدرولكي في الماكينة والذي يقوم بفتح وغلق القالب ( molds ).
ثانيا : بدء التشغيل : 1- نضغط زر التشغيل للباثق في الوضع "auto" أي تشغيل اوتوماتيكي. 2- تنبثق اسطوانة الباريسون بين نصفي القالب ( molds ) المفتوح. 3- يغلق نصفي القالب ( molds ) هيدروليكيا ويندفع هواء مضغوط ينفخ ( blow molding ) الاسطوانة البلاستيكية ويفردها على جدران القالب ( molds ) متخذة شكل تجاويفه. 4- بعد إتمام دورة النفخ ( blow molding ) يفتح القالب ( molds ) ويطرد المنتج النهائي. 5- تقطع النهايات المنثنية للمنتج لنهائي في عملية التشطيب اما في منفصلة او يتم نقلها اوتوماتيكيا الى ماكنية التقطيع.
وكما نعلم فان المادة الثرموبلاستيكية يمكن تكسيرها وإعادة استخدامها مرة أخرى لذا فان بقايا التقطيع والإنتاج المعيب يتم تكسيره واعادة تغذية القادوس به.
عملية النفخ ( blow molding ) مع Injection ( injection molding ):
تختلف هذه العملية عن عملية النفخ ( blow molding ) العادية في ان الباريسون يتم انتاجه بواسطة Injection ( injection molding ). ويتم تشكيل الباريسون في قالب ( molds ) حول خابور في الوسط ثم ينقل إلى قالب ( molds ) النفخ ( blow molding ) حيث يشد بين نصفيه ، وفي تلك المرحلة يدفع هواء مضغوط خلال الخابور الاوسط لفرد الباريسون الساخن على تجاويف القالب ( molds ).
وتتميز هذه العملية بان المنتج النهائي لا يحتاج إلى قطع الزوائد حيث انه لم يتم تثنية أصلا قبل دخوله القالب ( molds ) كما أنها تعطي سطحا أملسا متجانسا وكذلك شكل العنق يكون مضبوطا مما يعطي الفرصة لتصنيع الحاويات ذات الاشكال الغير تقليدية بهذه الطريقة إلا أن تكلفة مكائن النفخ ( blow molding ) مع Injection ( injection molding ) تكون أعلى من تكلفة مكائن النفخ ( blow molding ) التقليدية (مع البثق) وذلك لضرورة وجود قالب ( molds )ين وكذلك محطتين للقوالب ( molds ) فيها كما أن زمن المشوار فيها أطول من المكائن العادية كما توجد بعض القيود على حجم وشكل القالب ( molds ) المستخدم.