Die Blasformtechnik
Das Blasformen, auch Hohlkörperblasen genannt, ist ein Verfahren der Kunststoffverarbeitung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen.
Dabei wird das aufgeschmolzene Polymer mit Hilfe des Extruders über eine Förderschnecke durch die Düse gepresst, so dass ein schlauchförmiger Vorformling entsteht.
Dieser wird in eine Blasform übergeben und durch Innendruck und den Innenkonturen der Form angepasst (siehe Bild 1).
(Bild 1)
Wanddickensteuerung
Eine gleichmäßige Wanddicke der Blasformteile ist von entscheidender Bedeutung für den Materialbedarf, eine gute Wanddickenverteilung sorgt für ebene Flächen ohne Rippenbildung.
Durch eine hohe Wanddickenkonstanz kann die Kühlzeit wesentlich reduziert werden. Bei technisch anspruchsvollen Blasformteilen wird auch während des Blasformzyklusses die radiale Profilierung geändert. Man setzt dieses mittels eines in die Düse eingesetzten flexiblen Ringes um, der mit Servostellzylindern kontrolliert deformiert werden kann. Dieses Verfahren wird als PWDS (Partielle WandDickenSteuerung ) bezeichnet.
Die Wanddickensteuerung des Vorformlings erfolgt durch einen verstellbaren Austrittsbereich an der Düse des Schlauchkopfes. Eine Servohydraulik verschiebt die beiden konisch gestalteten Teile der Düse gegeneinander und steuert über die verbleibende Spaltbreite die Durchflussmenge. Damit lässt sich einerseits die Wanddicke im Fertigprodukt einstellen, andererseits die Wanddicke des Schlauchs während seiner Entstehung kontinuierlich anpassen (siehe Bild 2).
(Bild 2)
Im nächsten Schritt des Blasformverfahrens schließt die wassergekühlte Blasform um den extrudierten Vorformling. Der Vorformling wird mittels Trennvorrichtung (Messer, Glühdrahtschneider oder Schlauchschließklappe) vom weiterhin aus der Düse austretenden Materialstrang getrennt. Während oder unmittelbar nach dem Trennvorgang fährt die Schließeinheit mit der darin befindlichen Blasform unter dem nachströmenden Material hinweg in die Aufblasstation (siehe Bild 3).
(Bild 3)
Das sogenannte "Aufblasen"
1.) Die Form fährt schräg oder in einem Bogen nach unten in die Aufblasstation.
2.) Während und nach dem Trennvorgang wird bei jedem Zyklus der Extrunder samt Schlauchkopf angehoben, nach erfolgter Formbewegung in die Aufblasstation wird der Extruder wieder abgesenkt. Blasformmaschinen mit diesem Konzept verfügen damit über eine technisch einfacher umzusetzende Möglichkeit mit einer linear- waagrecht stattfindenden Bewegung der Schließeinheit.
Wenn die Blasform die Blasstation erreicht hat, taucht ein ebenfalls wassergekühlter Blasdorn in den in der Blasform befindlichen Vorformling ein, formt mit der Blasdornspitze die Halskontur des späteren Blasformteiles und beaufschlagt die Innenseite des in der Form eingequetschten Vorformlings mit Druckluft.
Durch die Druckluft reckt sich der Vorformling und legt sich an die gekühlte Blasformwandung an. Die auf der Außenseite des Vorformlings befindliche Luft entweicht über die Formtrennebene und über zusätzlich in die Blasform eingebrachte Entlüftungsbohrungen. Der heiße, plastisch verformbare Kunststoff, der von der Druckluft an die Formwandung gepresst wird, gibt anschließend einen großen Anteil seiner Wärmeenergie an die gekühlte Blasform ab und erstarrt. Beim Blasformen von Polyolefinen arbeitet man dabei üblicherweise mit Aufblasdrücken von 6 bis 10 bar.
Verfahrensbedingt wird die Wärmeenergie beim Blasformen über die Außenseite des Blasformteiles abgegeben. Da Kunststoff ein schlechter Wärmeleiter ist, nimmt die erforderliche Aufblas- und damit Abkühlzeit mit zunehmender Artikelwandung sehr deutlich in einer quadratischen Funktion zu, welches bei einer Verdoppelung der Artikelwandstärke eine Vervierfachung der Aufblaszeit erfordert.
Die langen Kühlzeiten bei dickwandigen Blasformteilen (und die damit einhergehende geringere Produktivität) versucht man zu verringern, indem man die Artikelinnenseite mittels Spülluft, Umkehrluft, Wassernebel, tiefkaltem CO2 oder flüssigem Stickstoff zusätzlich kühlt.
