التشكيل بالنفخ

في عملية التشكيل بالنفخ بالبثق، يُصهر البلاستيك ويُبثق على شكل أنبوب مجوف. والنتيجة هي قطعة بلاستيكية أنبوبية الشكل بها ثقب في أحد طرفيها يسمح بدخول الهواء المضغوط أو الغاز، وتُعرف هذه القطعة باسم "الباريسون". يُحفظ الباريسون في قالب معدني مُبرد، ثم يُنفخ الهواء داخله ليأخذ شكل الزجاجة أو الحاوية أو القطعة المطلوبة. بعد أن يبرد البلاستيك، يُفتح القالب وتُخرج القطعة. ^{[ 2 ]}

يُعدّ التشكيل بالنفخ بالبثق المباشر طريقةً لدفع المادة للأمام، على غرار التشكيل بالحقن، حيث يدور لولب أرخميدس ، مُغذّيًا المادة البلاستيكية عبر أنبوب مُسخّن. بمجرد انصهار البلاستيك، يتوقف اللولب عن الدوران ويتحرك خطيًا لدفع المصهور للخارج. أما في طريقة المُجمّع، فيجمع المُجمّع البلاستيك المنصهر، وبعد أن يبرد القالب السابق ويتراكم ما يكفي من البلاستيك، يدفع قضيب البلاستيك المنصهر لتشكيل القطعة الأولية. في هذه الحالة، قد يدور اللولب باستمرار أو بشكل متقطع. ^{[ 3 ]} في البثق المستمر، يتسبب وزن القطعة الأولية في احتكاكها، مما يجعل معايرة سُمك جدارها أمرًا صعبًا. تستخدم طرق رأس المُجمّع أو اللولب الترددي أنظمة هيدروليكية لدفع القطعة الأولية للخارج بسرعة، مما يقلل من تأثير الوزن ويسمح بالتحكم الدقيق في سُمك الجدار عن طريق ضبط فجوة القالب باستخدام جهاز برمجة القطعة الأولية.

تشمل معدات البثق المستمر أنظمة التشكيل بالنفخ ذات العجلة الدوارة وآلات النقل ، بينما تشمل آلات البثق المتقطع آلات البرغي الترددية وآلات رأس التجميع .

غالبًا ما تحتوي العبوات، مثل البرطمانات، على فائض من المواد نتيجة لعملية التشكيل. يُزال هذا الفائض بتدوير شفرة قاطعة حول العبوة لفصل المواد. ثم يُعاد تدوير البلاستيك الزائد لصنع قوالب جديدة. تُستخدم آلات التشذيب الدوارة مع عدد من المواد، مثل PVC وHDPE وPE+LDPE. لكل نوع من هذه المواد خصائصه الفيزيائية التي تؤثر على عملية التشذيب. على سبيل المثال، يصعب تشذيب القوالب المصنوعة من المواد غير المتبلورة مقارنةً بالمواد المتبلورة. غالبًا ما تُستخدم شفرات مطلية بنتريد التيتانيوم بدلًا من الشفرات الفولاذية العادية لزيادة عمر القالب بمقدار 30 ضعفًا.

تُستخدم عملية التشكيل بالنفخ بالحقن (IBM) لإنتاج كميات كبيرة من الأجسام الزجاجية والبلاستيكية المجوفة . في هذه العملية، يُحقن البوليمر في قالب على شكل قلب، ثم يُدار هذا القالب إلى محطة التشكيل بالنفخ ليتم نفخه وتبريده. تُعد هذه العملية الأقل استخدامًا من بين عمليات التشكيل بالنفخ الثلاث، وتُستخدم عادةً لصنع عبوات طبية صغيرة وعبوات للاستخدام الفردي. تنقسم العملية إلى ثلاث خطوات: الحقن، والنفخ، والإخراج.

تعتمد آلة التشكيل بالنفخ والحقن على أسطوانة بثق ومجموعة لولبية تعمل على صهر البوليمر . يُغذى البوليمر المنصهر إلى مشعب ساخن حيث يُحقن عبر فوهات في تجويف ساخن ودبوس مركزي. يُشكل قالب التجويف الشكل الخارجي ويُثبت حول قضيب مركزي يُشكل الشكل الداخلي للشكل الأولي. يتكون الشكل الأولي من عنق زجاجة/مرطبان مكتمل التكوين مع أنبوب سميك من البوليمر مُلحق به، والذي سيُشكل الجسم. يشبه في مظهره أنبوب اختبار ذي عنق ملولب.

يُفتح قالب التشكيل الأولي، ويُدار قضيب القلب ويُثبّت داخل قالب النفخ المجوّف والمبرد. ينفتح طرف قضيب القلب، مما يسمح بدخول الهواء المضغوط إلى قالب التشكيل الأولي، فينتفخ ليأخذ شكل المنتج النهائي.

بعد فترة تبريد، يُفتح قالب النفخ ويُدار قضيب القلب إلى وضعية الإخراج. تُفصل القطعة النهائية عن قضيب القلب، ويمكن، كخيار إضافي، اختبارها للتأكد من عدم وجود تسريب قبل التعبئة. قد يحتوي كل من القالب الأولي وقالب النفخ على العديد من التجاويف، عادةً من ثلاثة إلى ستة عشر تجويفًا حسب حجم القطعة والإنتاج المطلوب. توجد ثلاث مجموعات من قضبان القلب، مما يسمح بحقن القالب الأولي، وتشكيله بالنفخ، وإخراجه في آنٍ واحد.

تعتمد عملية التشكيل بالنفخ والتمديد بالحقن على طريقتين رئيسيتين، هما العملية أحادية المرحلة والعملية ثنائية المرحلة. وتنقسم العملية أحادية المرحلة بدورها إلى آلات ثلاثية المحطات وآلات رباعية المحطات.

• لي، نورمان (1990)، دليل نفخ البلاستيك ، فان نوستراند رينهولد، رقم ISBN 978-0-442-20752-6.
• لي، نورمان (2006)، دليل عملي للتشكيل بالنفخ ، سميثرز رابرا للتكنولوجيا، رقم ISBN 978-1-85957-513-0.
• لي، نورمان (2008)، دليل تصميم قولبة النفخ (  الطبعة الثانية)، منشورات هانسر-غاردنر، رقم ISBN 978-1-56990-426-8.
• صب ضربة البثق، منشورات هانسر جاردنر، ISBN 1-56990-334-4
• أوتمر براندو، التشكيل بالنفخ المطاطي، دار نشر بي تي إي بلانيت المحدودة، رقم ISBN 3-9807497-2-X
• يام، ك. ل.، "موسوعة تكنولوجيا التغليف"، جون وايلي وأولاده، 2009، رقم ISBN 978-0-470-08704-6