การขึ้นรูปพลาสติกด้วยความร้อนเป็นกระบวนการให้ความร้อนแผ่นพลาสติกให้มีสถานะอ่อนตัว จากนั้นใช้สุญญากาศ แรงกด หรือการกระทำเชิงกลเพื่อติดแผ่นเข้ากับแม่พิมพ์เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ผลิตภัณฑ์เทอร์โมฟอร์มถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ ถาดอิเล็กทรอนิกส์ สินค้าโภคภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์อุตสาหกรรม และสาขาอื่นๆ วัสดุพลาสติกที่แตกต่างกันมีอุณหภูมิอ่อนตัว ลักษณะการไหล อัตราการหดตัว และคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างกัน ดังนั้นในกระบวนการขึ้นรูปร้อน จึงมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับพารามิเตอร์กระบวนการ เช่น อุณหภูมิความร้อน ความดันในการขึ้นรูป เวลาในการทำความเย็น การออกแบบแม่พิมพ์ ฯลฯ การทำความเข้าใจคุณลักษณะของวัสดุพลาสติกชนิดต่างๆ มีประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเทอร์โมฟอร์ม ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ และประสิทธิภาพการผลิต ต่อไปนี้เป็นวัสดุพลาสติกทั่วไป 6 ชนิดที่ส่งผลต่อกระบวนการเทอร์โมฟอร์ม
1.ผลกระทบของวัสดุ PP (โพรพิลีน)
โพรพิลีนมีข้อดีคือทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี น้ำหนักต้านทานการกัดกร่อน และเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการขึ้นรูปร้อน นิยมใช้ในภาชนะบรรจุอาหาร ถ้วยเครื่องดื่ม ภาชนะบรรจุภัณฑ์ ฯลฯ
โพรพิลีนมีอัตราการหดตัวเนื่องจากความร้อนค่อนข้างมากเนื่องจากมีความเป็นผลึกสูง เมื่อให้ความร้อนจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นทำความร้อนสม่ำเสมอมิฉะนั้นจะบิดงอผิดรูปหรือความหนาของผนังไม่สม่ำเสมอได้ง่าย ในเวลาเดียวกัน อัตราการทำความเย็นของโพลีโพรพีลีนค่อนข้างช้า และมักจำเป็นต้องยืดเวลาการทำความเย็นอย่างเหมาะสมในระหว่างการผลิตเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของขนาดผลิตภัณฑ์
2.ผลกระทบของวัสดุ PET (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต)
PET ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหาร ถาดผักและผลไม้ กล่องบรรจุภัณฑ์โปร่งใส ฯลฯ
PET ต้องการการควบคุมอุณหภูมิความร้อนที่สูงขึ้น หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ความเหนียวของวัสดุอาจไม่เพียงพอ ซึ่งอาจนำไปสู่การขึ้นรูปที่ไม่เพียงพอได้ง่าย หากอุณหภูมิสูงเกินไปอาจเกิดการตกผลึกหรือการฟอกสี ซึ่งส่งผลต่อความโปร่งใสและคุณภาพรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นในกระบวนการขึ้นรูปแบบร้อนจึงจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิความร้อนและเวลาในการขึ้นรูปอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีรูปลักษณ์และขนาดที่ถูกต้องแม่นยำ
3.ผลกระทบของวัสดุ PS (โพลีสไตรีน)
วัสดุ PS มีคุณลักษณะของความแข็งแกร่งที่ดี การขึ้นรูปที่ดี และต้นทุนต่ำ เป็นวัสดุทั่วไปสำหรับกล่องอาหารกลางวันแบบใช้แล้วทิ้ง ถาดอาหาร และบรรจุภัณฑ์แบบตั้งโชว์
PS มีความเร็วอ่อนตัวสูง มีการไหลที่ดี มีความแม่นยำในการขึ้นรูปสูง และประสิทธิภาพการผลิตค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม ความต้านทานต่อแรงกระแทกมีน้อย และผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวเนื่องจากแรงกระแทกภายนอก ดังนั้นควรลดความเข้มข้นของความเครียดให้เหลือน้อยที่สุดในระหว่างการออกแบบและการถอดแม่พิมพ์
4.ผลกระทบของวัสดุพีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์)
พีวีซีมีความโปร่งใส ทนต่อการกัดกร่อน และมีคุณสมบัติในการแปรรูปที่ดี และสามารถนำไปใช้ในบรรจุภัณฑ์ยา บรรจุภัณฑ์เครื่องเขียน และบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมบางชนิดได้
เนื่องจาก PVC ทนความร้อนได้ค่อนข้างต่ำ การควบคุมอุณหภูมิระหว่างการให้ความร้อนจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากอุณหภูมิสูงเกินไป วัสดุจะสลายตัวและปล่อยก๊าซที่ระคายเคือง ซึ่งไม่เพียงส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์และสภาพแวดล้อมการผลิตด้วย ดังนั้นเมื่อแปรรูป PVC ควรใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิที่เสถียรและรักษาสภาพการระบายอากาศที่ดี
5. ผลของวัสดุ ABS อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน โคโพลีเมอร์)
ABS มีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวสูง และทนทานต่อแรงกระแทกสูง มักใช้ในการขึ้นรูปร้อนภายในรถยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน เคสอุปกรณ์ และชิ้นส่วนทางอุตสาหกรรม
ช่วงอุณหภูมิการขึ้นรูป ABS ประสิทธิภาพการประมวลผลดี แต่เนื่องจากวัสดุหนาดูดซับความร้อนได้ช้า จึงจำเป็นต้องขยายเวลาการทำความร้อน ในเวลาเดียวกัน ABS จะหดตัวได้ง่ายในระหว่างการทำความเย็น ดังนั้นควรพิจารณาการชดเชยการหดตัวในการออกแบบแม่พิมพ์อย่างเต็มที่เพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องของขนาดผลิตภัณฑ์
6.ผลกระทบของวัสดุด้านสิ่งแวดล้อม เช่น กรดโพลิแลกติก
เนื่องจากความต้องการบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น PLA PLA) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเทอร์โมฟอร์ม โดยส่วนใหญ่อยู่ในบรรจุภัณฑ์อาหารและ-ผลิตภัณฑ์ปกป้องสิ่งแวดล้อมแบบใช้ครั้งเดียว
PLA มีความโปร่งใสที่ดีและมีประสิทธิภาพในการปกป้องสิ่งแวดล้อม แต่ความต้านทานความร้อนค่อนข้างต่ำ หน้าต่างการประมวลผลแคบ ข้อกำหนดในการควบคุมอุณหภูมิสูง หากอุณหภูมิความร้อนหรือเวลาในการขึ้นรูปไม่ได้รับการควบคุมอุณหภูมิอย่างเหมาะสม อาจทำให้วัสดุเสียรูป แตกร้าว หรือขึ้นรูปไม่สมบูรณ์ได้ง่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์การทำความร้อนและความเย็นให้เหมาะสมตามคุณสมบัติของวัสดุ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การขึ้นรูปที่มั่นคง
บทคัดย่อ
วัสดุพลาสติกที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อพารามิเตอร์ของพารามิเตอร์กระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อน โพรพิลีนต้องคำนึงถึงอัตราการหดตัวและเวลาในการทำความเย็น PET ต้องการการควบคุมอุณหภูมิความร้อนอย่างแม่นยำ PS มีการขึ้นรูปที่ดีแต่ทนต่อแรงกระแทกได้น้อย พีวีซีมีข้อกำหนดในการควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวด ABS เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแรงสูง-แต่ต้องคำนึงถึงการชดเชยการหดตัว และวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น PLA ต้องการการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำยิ่งขึ้น เมื่อเลือกวัสดุพลาสติก องค์กรควรปรับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ตามการใช้ผลิตภัณฑ์ ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ และกระบวนการผลิต เพื่อให้ได้การผลิตที่ขึ้นรูปด้วยความร้อน-คุณภาพสูงและ{4}}ประสิทธิภาพสูง
คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: พลาสติกชนิดใดที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการเทอร์โมฟอร์ม?
ตอบ: วัสดุยอดนิยมได้แก่ PP, PET, PS, PVC, ABS, PLA ฯลฯ วัสดุที่แตกต่างกันจะเหมาะกับผลิตภัณฑ์และสภาพแวดล้อมการใช้งานที่แตกต่างกัน
คำถามที่ 2: เหตุใดวัสดุพลาสติกแต่ละประเภทจึงต้องมีอุณหภูมิการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน
ตอบ: พลาสติกแต่ละชนิดมีอุณหภูมิอ่อนตัว ลักษณะการหลอมละลาย และความเสถียรทางความร้อนที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตั้งค่าอุณหภูมิความร้อนและเวลาในการขึ้นรูปให้สอดคล้องกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการขึ้นรูปที่ดีที่สุด
Q3: วัสดุชนิดใดที่เหมาะกับบรรจุภัณฑ์อาหาร?
ตอบ: โพลีโพรพีลีน PET และ PLA ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหาร โพลีโพรพีลีนมีความต้านทานความร้อนได้ดี PET มีความโปร่งใสสูง PLA มีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและมีข้อดีด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ซึ่งสามารถเลือกได้ตามความต้องการของผลิตภัณฑ์
