Il soffiaggio è il processo di formazione di un tubo fuso (denominato parison o preforma) di materiale termoplastico (polimero o resina) e posizionamento del parison o preforma all'interno di una cavità dello stampo e gonfiaggio del tubo con aria compressa, per assumere la forma di la cavità e raffreddare la parte prima di estrarla dallo stampo.
Qualsiasi parte termoplastica cava può essere soffiata.
Le parti non sono limitate solo alle bottiglie, dove c'è un'apertura e di solito è più piccola di diametro o dimensione rispetto alle dimensioni complessive del corpo. Queste sono alcune delle forme più comuni utilizzate negli imballaggi dei consumatori, tuttavia esistono altri tipi tipici di parti stampate per soffiaggio, inclusi, ma non limitati a:
- Contenitori sfusi industriali
- Articoli per prato, giardino e casa
- Forniture e parti mediche, giocattoli
- Prodotti per l'edilizia
- Parti automobilistiche sotto il cofano
- Componenti per elettrodomestici
Processi di produzione di soffiaggio
Esistono tre tipi principali di soffiaggio:
- Estrusione soffiaggio
- Soffiaggio ad iniezione
- Iniezione stiro-soffiaggio
Le principali differenze tra loro sono il metodo di formazione del parison; o per estrusione o stampaggio ad iniezione, la dimensione della preforma e il metodo di movimento tra la preforma e gli stampi per soffiaggio; stazionaria, a spola, lineare o rotativa.
Nell'Extrusion Blow Molding (EBM) il polimero viene fuso e il fuso solido estruso viene estruso attraverso uno stampo per formare un tubo cavo o parison. Due metà di uno stampo raffreddato vengono quindi chiuse attorno alla preforma, viene introdotta aria in pressione attraverso un perno o un ago, gonfiandola a forma di stampo, producendo così una parte cava. Dopo che la plastica calda si è sufficientemente raffreddata, lo stampo viene aperto e la parte viene rimossa.
In EBM ci sono due metodi fondamentali di estrusione, Continuo e Intermittente. In continuo, il parison viene estruso continuamente e lo stampo si avvicina e si allontana dal parison. In Intermittente, la plastica viene accumulata dall'estrusore in una camera, quindi forza attraverso lo stampo per formare il parison. Gli stampi sono tipicamente stazionari sotto o intorno all'estrusore.
Esempi del Processo Continuo sono le macchine Continuous Extrusion Shuttle e le macchine Rotary Wheel. Le macchine di estrusione intermittente possono essere a vite alternativa o a testa d'accumulatore. Vari fattori vengono presi in considerazione quando si seleziona tra i processi e le dimensioni oi modelli disponibili.
Esempi di parti realizzate con il processo EBM includono molti prodotti cavi, come bottiglie, parti industriali, giocattoli, automobili, componenti di elettrodomestici e imballaggi industriali.
Per quanto riguarda il processo Injection Blow Systems – (IBS), il polimero viene stampato a iniezione su un'anima all'interno di una cavità per formare un tubo cavo chiamato preforma. Le preforme ruotano sull'asta centrale verso lo stampo o gli stampi di soffiaggio nella stazione di soffiaggio per essere gonfiate e raffreddate. Questo processo viene in genere utilizzato per produrre piccole bottiglie, di solito da 16 once/500 ml o meno a produzioni molto elevate. Il processo è suddiviso in tre fasi: iniezione, soffiaggio ed espulsione, il tutto svolto in una macchina integrata. Le parti escono con dimensioni finite accurate e in grado di mantenere tolleranze ristrette: senza materiale aggiuntivo nella formazione è altamente efficiente.
Esempi di parti IBS sono flaconi farmaceutici, parti mediche e confezioni di cosmetici e altri prodotti di consumo.
Injection Stretch Blow Moulding- (ISBM) il processo Injection Stretch Blow Moulding- (ISBM) è simile al processo IBS descritto sopra, in quanto la preforma è stampata a iniezione. La preforma stampata viene quindi presentata allo stampo di soffiaggio in uno stato condizionato, ma prima della soffiatura finale della forma, la preforma viene allungata sia in lunghezza che radialmente. I polimeri tipici utilizzati sono il PET e il PP, che hanno caratteristiche fisiche che vengono esaltate dalla parte di stiro del processo. Questo allungamento conferisce alla parte finale una migliore resistenza e proprietà barriera con pesi molto più leggeri e spessori di parete migliori rispetto a IBS o EBM, ma, non senza alcuni limiti come i contenitori movimentati, ecc. ISBM può essere diviso in Un passo e Due passi processi.
Nel Un passo processo sia la produzione delle preforme che il soffiaggio delle bottiglie vengono eseguiti nella stessa macchina. Questo può essere fatto in macchine a 3 o 4 stazioni, (Iniezione, Condizionamento, Soffiaggio ed Espulsione). Questo processo e le relative apparecchiature possono gestire volumi da piccoli a elevati di bottiglie di varie forme e dimensioni.
Nel Due passi processo la plastica viene prima stampata nella preforma utilizzando una macchina per lo stampaggio a iniezione separata dalla soffiatrice. Questi sono prodotti con i colli delle bottiglie, compresi i filetti sull'estremità aperta della preforma cava a estremità chiusa. Queste preforme vengono raffreddate, immagazzinate e alimentate in seguito in una macchina di stiro-soffiaggio di riscaldamento. Nel processo Two Step Reheat Blow, le preforme vengono riscaldate (in genere utilizzando riscaldatori a infrarossi) al di sopra della loro temperatura di transizione vetrosa, quindi stirate e soffiate utilizzando aria ad alta pressione negli stampi di soffiaggio.
Il processo Two Step è più adatto a volumi molto elevati di contenitori, da 1 litro in su, con un uso molto conservativo di resina che fornisce grande resistenza, barriera ai gas e altre caratteristiche.