Bearbetningsmetoder 2 – övrig plastbearbetning
Verkstäderna avslutar härmed serien om totalt nio artiklar som kallas ”Värt att veta om plast”. I förra artikeln behandlades formsprutning. Här behandlas de viktigaste bearbetningsmetoderna för termoplaster utöver formsprutning.
Formblåsning
Enl. sökning med hjälp av Google så finns det ett 20-tal företag i Sverige som sysslar med teknisk formblåsning. Därutöver finns det ett antal förpackningsföretag som blåser flaskor. Formblåsning är en helautomatisk process där man tillverkar ihåliga produkter i termoplast. Det finns två huvudvarianter av formblåsning. I det ena fallet extruderar man en slang, som kallas parison, in i ett formrum mellan två formhalvor.
Man använder i regel specialkvalitéer, som har relativt hög viskositet, för formblåsning. Vanliga material är:
PE, PP, PVC, PET, PA och vissa termoplastiska elastomerer.
Man kan ha flera extrudrar för att få olika lager i parisonen, bl.a, för att förbättra barriäregenskaper hos produkten. Man kan också sekvensextrudera slangen i t.ex. mjuka segment varvade med styva för att bl.a. tillverka styva rör med integrerade mjuka bälgar.
Fördelar (+) och begränsningar (-)
+ Mycket stora produkter kan tillverkas
+ Produkter med komplex form kan tillverkas
+ Tunnväggigt gods kan tillverkas
+ Materialkombinationer kan göras
- Alla plaster kan inte formblåsas
- Hög maskin- och verktygskostnad kräver stora serier
- Relativt dålig ytfinish
- Svårt att hålla snäva toleranser
Extrudering
Tidigare kallade man denna metod för strängsprutning. Vid en sökning med hjälp av Google visade det sig att det finns ett 50-tal företag i Sverige som tillverkar profiler, plattor, rör eller slangar i plast. Till detta antal kommer också några få kabeltillverkare som tillverkar kablar med plasthölje.
Med extrudering kan man i princip tillverka ändlösa produkter i ett flertal termoplaster. Det som skiljer formsprutningskvalitéer från extruderingskvalitéer är att man inte tillsätter formsläppmedel till extruderingskvalitéerna eftersom skruven i extrudern i så fall skulle slira. Man behöver också ha relativt hög smältaviskositet så att den extruderade profilen inte kollapsar innan den når kylbadet. De vanligaste materialen vid extrudering är: PE, PP, PVC, PA, PC och ett antal olika termoplastiska elastomerer.
Fördelar (+) och begränsningar (-)
+ ”Ändlösa” rör och profiler kan tillverkas i ett stort
urval av material i relativt billiga munstycken
+ S.k. multilayer rör eller profiler kan tillverkas
+ Breda plattor kan tillverkas
+ Tunnväggiga produkter (t.ex. folier) kan tillverkas
+ Inre kärna av skum kan erhållas
+ Metallkärnor kan beläggas (t.ex. elkablar & wire)
+ Spiralformade profiler kan erhållas
+ Korrugerade rör kan erhållas
+ Snäva toleranser (0,01 mm) kan erhållas
+ Bra ytfinish kan erhållas
- Utrymmeskrävande produktionslinjer
- Återvinning av ”multilager” rör eller profiler
Filmblåsning
Enl. Google finns det ett 20-tal företag som sysslar med filmblåsning i Sverige. Metoden bygger på att man efter extrudern har ett rörformat huvud där man extruderar en tunn folieslang som sedan blåses ut och kyls ned varefter man klämmer ihop den med hjälp av valsar.
Vid slutstationen kan man sedan välja att trycka direkt på filmen innan man spolar upp den på rullar, skär till den i ark eller svetsa och stansa ut plastpåsar. För att den smälta folieslangen inte ska klibba på blåshuvudet håller man den på avstånd med hjälp av en luftspalt. Man ändrar tjockleken på filmen genom att variera spalten i blåshuvudet, bredden på filmen genom luftbubblans storlek (lufttrycket) och orienteringen (biaxiell) genom hastigheten på valsarna. Detta ger mycket kort utvecklingstid till låga kostnader.
De plastmaterial som vanligtvis förekommer vid filmblåsning är: PE, PP, PET, PA, EVA, EBA och EMA.
Fördelar (+) och begränsningar (-)
+ Helautomatisk massproduktion av lågkostnadsprodukter såsom plastpåsar och hushållsfilm
+ Mycket tunnväggiga produkter kan tillverkas
+ Många material är livsmedelgodkända
- Begränsat materialval (högviskösa material)
- Hög investeringskostnad och utrymmeskrav (på höjden) för filmblåsningsanläggningar
Rotationsgjutning
Rotationsgjutning är den minst kända av alla plastbearbetningsmetoder. Man räknar med att det finns c:a 1 500 rotationsgjutare i världen varav troligen mindre än 10 i Sverige. Den största produkten är leksaker (c:a 40%) följd av tankar och behållare (c:a 30%).
Metoden är till viss del manuell. I Fig. 10 nedan visas principen för en av flera olika metoder som används.
De vanligaste materialen vid denna process är olika typer av polyeten där LLDPE är det dominerande (c:a 60%) följt av HDPE (c:a 10%).
Det näst största materialet är PVC (c:a 15%). Andra material som används är PP, EVA och PA12.
Fördelar (+) och begränsningar (-)
+ Kort utvecklingstid
+ Låga verktygskostnader
+ Mycket stora produkter kan tillverkas (upp till 20 m3)
+ Lönsam även för små serier (> 100 detaljer)
+ Flera olika detaljer (med samma väggtjocklek) kan
tillverkas samtidigt i samma rigg
+ Detaljerna blir spänningsfria
- Lång cykeltid (30 – 60 min)
- Begränsat materialval
Vakuumformning
En variant av denna metod kallas för varmformning.
Enl. Google finns det c:a 50 st företag i Sverige som vakuumformar plastskivor eller folier. Denna metod används nästan uteslutande för amorfa plaster och är mycket vanlig inom förpackningsindustrin där man blisterförpackar allt från piller till avancerade elektroniska artiklar. I Fig. 12 nedan visas metoden.
De vanligaste materialen som används vid vakuumformning är PC, ABS, SAN, PS, PET, PVC och PMMA.
Fördelar (+) och begränsningar (-)
+ Kort utvecklingstid
+ Låga verktygskostnader (träformar kan användas)
+ Mycket tunnväggiga produkter kan tillverkas
+ Lönsam även för små serier (> 10 detaljer)
- Relativt lång cykeltid (flera minuter)
- Begränsat materialval
Av Ulf Bruder
