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플라스틱 물통을 만들기 위한 블로우 성형방법(Blow molding)의 특징

작성자 : pdcman 분류 : 시제품 | 가공/성형방법 작성일 : 2018.03.14 11:05:15 조회 : 7962 키워드 : BLOWMODING,블로우성형특징,블로우성형,가공성형,시제품

(질문의배경)

플라스틱 재질을 사용하여 대량생산 프로세스를 접목하여 물통을 만들고자한다. 중공성형 또는 블로우 성형기법을 접목해야 하는데 정확한 기술의 정의와 특징은 무엇인가?


설명

(요약)

블로우 성형이란 분할금형 내에 가열로서 연화하여 열가소성 플라스틱을 공기압 등을 이용하여 부풀게 하고, 금형에 밀착시키면 동시에 냉각하여 공중체를 얻는 방법이다. 중공성형 또는 취입성형이라 한다. 통상 가열 용융한 열가소성 플라스틱 성형재료를 압출하여 또는 사출방식에 따라 튜브상으로 예비 성형한 파리손 또는 2장 맞춘 시트를 블로우 성형용 금형 내에 삽입하여 가열 연화한 뒤 그런 내부에 공기를 취입하여 중공제품을 성형한다. 블로우 성형에는 파리손의 상태 성형방식 등에 따라 여러 가지 형식이 있고 그 대표적인 것에 인젝션 블로우 성형, 압출 블로우 성형, 시트 블로법, 다이렉트 블로우 성형, 주사침식 블로우 성형 등이 있다.

 

(블로우 성형의 특징 )

수지재료는 PET, PAN, PVC, PP 등 사용되나 음료수병 PET병 제조에 가장 많이 사용되는데 PET는 무결정 상태의 고분자가 폭넓은 열가소성을 갖고 있어 부분적으로 결정 상태를 이룬 PP보다 훨씬 성형이 용이하다. 블로우 성형에는 압출 블로우 성형, 사출 블로우 성형, 사출 스트레치 블로우 성형이 있다. 대부분의 PET병은 연신블로우 성형법으로 제작된다. 오래전부터 공업용품, 화장품, 세제, 의약품, 식용유 및 조미료 통, 또는 각종 용기나 완구, 스포츠 용품들 광범위한 분야에서 이용되고 있는 성형방법이다.

 

(압출 블로우 성형 공정)

압출기를 이용하여 고분자를 녹이고 압출기 끝에 중공 파이프 모양과 같이 속이 빈 모양을 형성할 수 있는 다이를 부착하여 패리슨(Parison)을 만든다. 수직으로 내려오는 패리슨을 열러있는 블로우 금형 안으로 들어가게 한 다음 금형을 닫고 패리슨을 자른 다음 옆으로 금형을 이송한 후 패리슨 안에 공기를 불어 넣는다. 이 때 또다른 금형은 패리슨이 내려오는 곳으로 가서 다음 성형을 하게 된다.

 

<그림1> 압출 블로우 성형 공정도 / 출처: Engineering Box

 

(블로우성형 적용 제품 사례)

블로우 성형 제품은 주로 워셔액 용기, 공조 장치 등의 자동차 부품과 윤활유 용기, 부동액 용기, 음료수병, 먹는 샘물 병, 막걸리 병, 간장 병 등의 각종 용기에 이용된다.

 

<그림1> 블로우성형 공법을 저용한 제품 / 출처: http://automotion.kr

 

Tip

블로우 성형은 열가소성 수지의 녹은 덩어리가 공기와 함께 주입되고, 주형의 형상으로 확장된다. 페트병처럼 얇은 벽을 가지는 속이 빈 형상을 만드는 데 사용되며, 크기는 직경이 대략 3피트로 제한된다.

 

<참고자료·문헌>

1. https://www.youtube.com/watch?v=c6b-KS0eTtI 플라스틱 블로우 몰딩 (Blow molding) 의 원리

2. https://www.youtube.com/watch?v=azWzoa_o1qs 블로우 성형의 이해 (Blow molding) 블로우성형을 이론적으로 자세히 설명한 동영상

3. https://www.youtube.com/watch?v=bJ6oa8lkVwE PET병 사출 동영상

4. http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=baramic&logNo=90118916043&jumpingVid=5843456690A431762BD373A4BF35D27E4BBA 페트병 등의 제조를 위한 블로우 성형 동영상

 

<전문용어> 

블로우성형, Blow molding, 중공성형, 다이렉트 블로우 성형, 취입성형

 


목록
  • 토론 ( 2 )
    • pdcman 글쓴이 2018.03.14 11:57:40 댓글입력
      중공성형을 하는 이유에 대해서 초기 창업자들이 어떤 공법과 재질을 써야 하는지가 필요하기에 부연 설명을 하고자 합니다.

      <페트병 성형 방법과 특징>
      블로우 성형(중공성형) 방법은 주로 PET페트병 제작에 많이 활용됩니다. 대표적으로 압출 블로우 성형과 사출 블로우 성형이 있으나 플라스틱 용기제작이나 페트병 같은 경우는 주로 사출 블로우 성형 방법으로 제작을 합니다. 먼저 프리폼을 만들기 위해 마치 쌀처럼 생긴 원료를 사출성형기에 투입하고 원료를 고온으로 녹여서 프리폼을 만듭니다. 병의 입구 부분은 이미 완성이 된 상태로 뚜껑을 닫을 수 있도록 병의 입구가 나선형으로 성형이 된 상태 입니다. 이 프리폼을 가열하여 블로우 성형기의 금형 속에서 공기를 불어 넣어 풍선처럼 부풀게 하면 병모양의 금형에 꽉차게 되는데 열을 식힌 후 배출하면 원하는 페트병의 형태가 나타나게 됩니다.

      <페트병의 종류와 활용>
      PR(Pressure Resistance)은 콜라, 사이다 등 탄산가스가 포함된 청량음료를 담는 용기로 사용되며, HR(Heat Pressure Resistance)은 고온의 내용물을 담는 용기로서 주로 과실음료, 이온음료, 커피 등 고온으로 살균되는 음료의 용기로 사용하고 있습니다. NR(Non-pressure resistance)은 일반적인 압력과 온도의 내용물을 담는 용기. 주로 생수, 간장, 식초 등의 식품용기, 소주, 탁주 등을 담는 용기로 사용하고 있으며, HPR(Heat Pressure Resistance)은 내압과 내열성능을 동시에 보유하여야 하는 높은 기능성이 요구되는 용기입니다. 막걸리, 탄산과즙 혹은 우유탄산 음료용으로 많이 사용되고 있습니다.
    • pdcman 2018.03.14 11:57:55
      <TIP>
      일반적인 블로우 성형은 보통 저압법으로서 요구되는 강도와 내마모성은 중간 정도이고, 싸이클 타임이 중요한 요소인 대량생산 공법입니다. 병을 생산할 때는 PVC를 많이 사용하므로 부식이 발생할 수도 있습니다. 따라서 블로우 성형에 중요한 금형강 특성은 보통의 강도와 내마모성, 우수한 열전도율과 우수한 내식성입니다.

      <참고자료>
      http://blog.naver.com/baramic/90118916043
      페트병 등의 제조를 위한 블로우성형 HID-제조법교육 / How It's Made
      http://plasticstimes.koreafree.co.kr/news/view.html?section=2&category=10&item=164&no=315 페트병 블로우 성형 핵심 테크닉 / 플라스틱타임즈
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