คลังความรู้ · ซีรีส์การขึ้นรูปพลาสติก

การขึ้นรูปพลาสติก 6 กระบวนการ
เม็ดเดียวกัน กลายเป็นชิ้นงานคนละแบบได้อย่างไร

ฝาขวด แกลลอน ท่อ ถาด จานเมลามีน และถังน้ำ เริ่มจากเม็ดหรือผงพลาสติกเหมือนกัน แต่ผ่านเครื่องคนละแบบ หน้านี้เทียบ 6 กระบวนการหลักให้เห็นในตารางเดียว และพาไปดูการทำงานของแต่ละเครื่องทีละหน้า

กระบวนการขึ้นรูปอยู่ตรงไหนของห่วงโซ่

ห่วงโซ่ของชิ้นงานพลาสติกมี 4 ช่วง เม็ดพลาสติก → สารเติมแต่ง → การขึ้นรูป → ชิ้นงาน ผู้ผลิตปิโตรเคมีทำเม็ดฐาน สารเติมแต่งและ masterbatch ปรับคุณสมบัติให้ตรงงาน โรงงานขึ้นรูปเปลี่ยนเม็ดเป็นชิ้นงาน ACS ทำงานในช่วงที่สอง เราไม่ได้ขึ้นรูปชิ้นงานเอง แต่การรู้ว่าแต่ละเครื่องทำงานอย่างไรจำเป็นต่อการเลือกสูตร เพราะเวลา อุณหภูมิ และแรงเฉือนในแต่ละกระบวนการต่างกันมาก สารตัวเดียวกันจึงให้ผลไม่เท่ากัน

ตารางเทียบ 6 กระบวนการ

ค่าแม่พิมพ์ ความเร็ว และปริมาณที่คุ้ม เป็นการเทียบเชิงสัมพัทธ์ทั่วไป ขึ้นกับขนาดชิ้นงานและเครื่อง
กระบวนการ	รูปทรงที่ได้	ชิ้นงานตัวอย่าง	เม็ดหลัก	ค่าแม่พิมพ์	ความเร็วการผลิต	ปริมาณที่คุ้ม	คุมความหนาผนัง
การฉีด	ชิ้นงาน 3 มิติ ตัน ซับซ้อน	ฝา กล่อง ลัง ชิ้นส่วนรถยนต์และเครื่องใช้ไฟฟ้า	PP, HDPE, ABS, PS, PC, PA	สูง	สูง	มาก	ดีมาก กำหนดด้วยแม่พิมพ์ทั้งสองฝั่ง
การเป่า	ชิ้นงานกลวง ปากแคบ	ขวด แกลลอน ถังสารเคมี	HDPE, PP, PET	กลาง	กลางถึงสูง	กลางถึงมาก	ปานกลาง คุมผ่าน parison หรือ preform
การรีด	หน้าตัดคงที่ ยาวต่อเนื่อง	ท่อ โปรไฟล์ แผ่น ฟิล์ม สายไฟ	PE, PP, PVC	ต่ำถึงกลาง (หัวดาย)	สูง ต่อเนื่อง	มาก	ดีในหน้าตัด
เทอร์โมฟอร์มมิ่ง	ชิ้นงานผนังบางจากแผ่น เปิดด้านเดียว	ถ้วย ถาด blister กล่องฝาพับ	PS, PP, PET, PVC	ต่ำถึงกลาง	สูง	น้อยถึงมาก	จำกัด ผนังบางลงที่มุมและก้นลึก
การอัดขึ้นรูป	ชิ้นงานแบนหรือหนา จาก thermoset ยาง หรือ composite	จานเมลามีน ซีลยาง ชิ้นส่วนฉนวนไฟฟ้า แผ่น SMC	Thermoset (phenolic, melamine, UP/SMC), ยาง	กลาง	ต่ำถึงกลาง ต้องรอบ่ม	กลาง	ดี เหมาะกับชิ้นหนา
การหมุนขึ้นรูป	ชิ้นงานกลวงขนาดใหญ่ ไร้รอยต่อ	ถังเก็บน้ำ เรือคายัค ถังขยะมีล้อ	ผง LLDPE / MDPE	ต่ำ	ต่ำ	น้อยถึงกลาง	ปานกลาง ผนังค่อนข้างสม่ำเสมอ มุมมักหนาขึ้น

เลือกกระบวนการอย่างไร

เริ่มจากรูปทรงของชิ้นงาน แล้วค่อยดูปริมาณและวัสดุ คำถามเหล่านี้ตัดตัวเลือกได้เร็ว

ชิ้นงานกลวงและปากแคบ เช่น ขวดและแกลลอน ไปทางการเป่า ถ้าใหญ่มากและผลิตไม่มาก เช่น ถังเก็บน้ำ ไปทางการหมุนขึ้นรูป
หน้าตัดเหมือนกันตลอดความยาว เช่น ท่อ โปรไฟล์ แผ่น ฟิล์ม ไปทางการรีด
ผนังบาง ทรงเปิดด้านเดียว เช่น ถ้วยและถาด ไปทางเทอร์โมฟอร์มมิ่งจากแผ่นที่รีดมาแล้ว
3 มิติ ซับซ้อน ต้องการขนาดแม่น และผลิตจำนวนมาก ไปทางการฉีด
วัสดุเป็น thermoset ยาง หรือ composite ไปทางการอัดขึ้นรูป
ปริมาณกับค่าแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ราคาสูงคุ้มเมื่อเฉลี่ยกับชิ้นงานจำนวนมาก ถ้าผลิตไม่มาก กระบวนการที่แม่พิมพ์ถูกกว่าอาจได้ต้นทุนต่อชิ้นต่ำกว่า
เกรดเม็ดตามกระบวนการ งานฉีดใช้ MFI สูงกว่า งานเป่าและงานรีดใช้ MFI ต่ำหรือ fractional เพื่อให้เนื้อหลอมรับน้ำหนักตัวเองได้ งานหมุนขึ้นรูปใช้ผงที่บดจากเกรดเฉพาะ

กระบวนการยังกำหนดวิธีใส่สารเติมแต่งด้วย งานฉีด เป่า และรีด เติม masterbatch ที่ปากฮอปเปอร์ได้ ส่วนงานหมุนขึ้นรูปใช้ผง สารเติมแต่งจึงมักต้อง compound เข้าไปในเม็ดก่อนบดเป็นผง รายละเอียดอยู่ในหน้าของแต่ละกระบวนการ