กระบวนการขึ้นรูปพลาสติก

กระบวนการขึ้นรูปพลาสติก มีดังนี้

1. การเป่าพลาสติก (Blow Molding)

1.1 การขึ้นรูปพลาสติกเอกซ์ทรูดเป่าขึ้นรูป (Extrusion blow)

• Blow Molding คือ เป็นการเป่าขึ้นรูปขวดพลาสติก ขึ้นรูปโดยใช้อุณหภูมิสูงเริ่มจากวัตถุดิบคือ เม็ดพลาสติกชนิด HDPE (ส่วนใหญ่) PP, PE เป็นต้น เป็นการนำเม็ดพลาสติกมาหลอมโดยการให้ความร้อนใน Extruder โดยใช้ความร้อนจาก Heater ไฟฟ้าจากนั้นสกรูจะอัดพลาสติกเหลว ซึ่งใช้หลักการขับเคลื่อนสกรูและการปิด-เปิด Mold ด้วยระบบ Hydraulics ส่งผ่านหัว Die Head ออกมาเป็นลักษณะทรงกระบอก (Parison) จากนั้น Mold จะเคลื่อนตัวมาประกบแล้วเป่าลม โดยใช้อากาศอัด เพื่อให้เนื้อพลาสติกขยายเต็มตาม Mold เมื่อเต็ม Mold แล้วจะมีน้ำเย็นจากเครื่อง Chiller ไหลมาหล่อเย็นเพื่อให้ชิ้นงานแข็งตัวคงรูปตามแม่พิมพ์ที่ต้องการ
• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ขวดพลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการเป่า Blow Molding เช่น ขวดบรรจุภัณฑ์ ขวดน้ำมันเครื่อง แกลอนน้ำมัน ขวดแชมพู ขวดนมเปรี้ยว ขวดน้ำหมึก เป็นต้น
• การขึ้นรูปพลาสติกด้วยการเป่ายืด (Stretch Blow Molding) 

1.2  Stretch Blow Molding คือ กระบวนการผลิตขวดบรรจุภัณฑ์เหมือนกัน

ซึ่งการขึ้นรูปแบบนี้จะเป็นการเพิ่มความแข็งแรงให้แก่ภาชนะพลาสติก เพราะมีความหนาเฉลี่ยที่แน่นอน ลดค่าใช้จ่ายในการผลิต เพราะเกิดของเสียน้อยและยังได้ภาชนะที่ไม่มีตะเข็บรอยต่อตรงคอและก้นของภาชนะ จึงทำให้มีคุณภาพสูงกว่า การขึ้นรูปแบบ Blow Molding โดยส่วนมากจะใช้กระบวนการนี้ขึ้นรูปขวดพลาสติก PET ซึ่งพลาสติกชนิดนี้จะมีความใส การขึ้นรูปแบบ Stretch Blow Molding จะแบ่งขั้นตอนการผลิตออกเป็น 2 ส่วนคือ การฉีดเพื่อทำให้เป็น Pre-Form ก่อน และจะเข้าสู่ขั้นตอน Stretch Blow เพื่อขึ้นรูปตามแม่พิมพ์ต่อไป

• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ขวดพลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการเป่า Stretch Blow Molding ซึ่งผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เป็นขวดบรรจุประเภทขวดใส เช่น ขวดน้ำดื่ม น้ำผลไม้ ขวดโหลปากว้าง ถังน้ำดื่ม ขวดซอสปรุงรส ขวดน้ำมันพืช เป็นต้น

2. การฉีดพลาสติก (Injection Molding)

• การขึ้นรูปแบบฉีด จะเริ่มจากวัตถุดิบแบบเม็ดพลาสติกหรือแบบผง ใส่ลงในกรวยเติม จะถูกเกลียวหนอนหมุนส่งไปยังด้านหน้าของกระบอกสูบ ซึ่งมีแผ่นความร้อนไฟฟ้า (Electrical Heater) ทำให้พลาสติกหลอมเหลว หลังจากนั้นจะเคลื่อนเกลียวหนอนให้ดันพลาสติกผ่านหัวฉีดไปเข้าแม่พิมพ์ (Mold) ซึ่งปิดอยู่ แม่พิมพ์จะมีการหล่อเย็นด้วยน้ำเย็นที่ผลิตจากเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) เพื่อทำให้ชิ้นงานพลาสติกเย็นและพลาสติกแข็งตัวสามารถถอดออกจากแบบได้ในระยะเวลาสั้นโดยการดันออกจากแม่พิมพ์ หลังจากนั้นจะได้ชิ้นพลาสติกตามแบบแม่พิมพ์ออกมาเลย จากนั้นจึงส่งไปตกแต่งชิ้นงานต่อไป

• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการฉีด Injection Molding เช่น อุปกรณ์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ของใช้ในครัวเรือน สุขภัณฑ์ในห้องน้ำ ลังอะไหล่ กล่องอะไหล่ ตะกร้าผลไม้ กล่องใส่อาหาร เป็นต้น

3. การอัดรีดพลาสติก (Extrusion Molding)

• เป็นการขึ้นรูปแบบอัดรีด โดยใช้อุณหภูมิสูงจากพลังงานที่เครื่องอัดรีด (Extruder) เครื่องอัดรีดของกระบวนการผลิต Extrusion มีหลายแบบซึ่งจะคล้ายๆกัน จะแตกต่างกันที่รูปแบบของหัวได ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลิตภัณฑ์ เช่น ถ้ากระบวนการ Pipe/tube Extrusion หัวไดจะขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่หน้าตัดเป็นท่อ หรือถ้าใช้กระบวนการ Sheet Extrusion หัวไดจะมีหน้ากว้าง ซึ่งเมื่อพลาสติกเหลวไหลผ่านออกมาจะมีลักษณะเป็นแผ่น เป็นต้น ส่วนขั้นตอนกรผลิตอื่นๆ เช่น การหล่อเย็น การดึงหรือลาก และ การตัดหรือม้วน จะมีลักษณะเหมือนกัน
• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการอัดรีด Extrusion Molding เช่น ถุงพลาสติก (Blow Film Extrusion), แผ่นฟิล์มพลาสติกบาง (Film Extrusion), เสื่อน้ำมัน หนังเทียม (Sheet Extrusion),
• ท่อ PVC ท่อน้ำ (Pipe/Tube Extrusion), รางสายไฟ ขอบหน้าต่าง (Profile Extrusion),
• กระสอบพลาสติก (Tape Yarn/Filament Extrusion)

4. การหมุนขึ้นรูป (Rotation Molding)

• การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พลาสติกโดยวิธีหมุน (Rotation Molding) อีกชื่อหนึ่งคือ "Rotomolding" เหมาะสำหรับผลิตชิ้นงานภายในกลวงขนาดใหญ่ ซึ่งจะได้ชิ้นงานที่ไม่มีความเค้น ผิวงานเรียบร้อย ระยะเวลาการผลิตต่ำ และมีความหนาสม่ำเสมอ หลักการทำงานของกระบวนการขึ้นรูปแบบหมุน (Rotational Molding) ประกอบไปด้วยขั้นตอนหลัก 4 ขั้นตอน ดังนี้
• การใส่วัตถุดิบ (loading) วัตถุดิบที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นพลาสติกพวกเทอร์โมพลาสติก อาจจะมีลักษณะเป็นของเหลว หรือ เป็นผงก็ได้ นำมาใส่เข้าไปในแม่พิมพ์กลวงหลังจากนั้นจึงปิดฝาประกบแม่พิมพ์
• การขึ้นรูปหรือการหลอมละลาย (molding หรือ curing) ย้ายแม่พิมพ์เข้าไปยังห้องร้อน เพื่อนำไปหมุนสองแกนพร้อมทั้งให้ความร้อนเพื่อให้พลาสติกเหลว และไหลเกลี่ยไปตามผิวภายในของแม่พิมพ์จนทั่วถึง ด้วยแรงโน้มถ่วง (ไม่ใช่แรงเหวี่ยง)
• การทำให้เย็น (cooling) ย้ายไปยังห้องเย็นโดยอาจจะใช้อากาศเย็น หรือน้ำเย็นพ่นใส่แม่พิมพ์ แต่แม่พิมพ์จะต้องยังคงหมุนอยู่ เพื่อลดการหดตัวของชิ้นงานขณะทำการหล่อเย็น
• การนำเอาชิ้นงานออก (unloading) จากนั้นเมื่อชิ้นงานแข็งตัวและคงรูปแล้ว ก็สามารถเปิดแม่พิมพ์ออก เพื่อนำชิ้นงานออกได้
• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการหมุน Rotational Molding เช่น ถังเก็บน้ำขนาดใหญ่ ถังที่ใช้ในอุตสาหกรรม ห้องอาบน้ำ ถังขยะ เรือบดทั้้งลำ เครื่องเล่นสำหรับเด็กในสวนสนุก เป็นต้น

5. การอัดขึ้นรูปพลาสติก (Compression Molding)

• การขึ้นรูปพลาสติกด้วยโดยวิธีการอัด เป็นการขึ้นรูปโดยการนำผงพลาสติกที่แข็งตัวมาอัดในแม่พิมพ์ภายใต้ความดันและอุณหภูมิที่เหมาะสม ซึ่งวัตถุดิบส่วนใหญ่ที่ใช้กระบวนการนี้ คือ ผงเมลามีน (Melamine) ขั้นตอนการผลิต จะทำโดยเริ่มจากนำผงพลาสติกมาชั่งให้ได้น้ำหนักตามที่ต้องการ จากนั้นนำไปอบไล่ความชื้นเพื่อเป็นการอุ่นวัตถุดิบก่อนนำเข้าแม่พิมพ์ จากนั้นให้นำวัตถุดิบที่ผ่านการอบแล้วไปใส่อัดใส่แม่พิมพ์ พลาสติกจะแพร่ตัวไปตามช่องว่างของแม่พิมพ์ เมื่อพลาสติกได้รับความร้อนจากแม่พิมพ์ได้ทั่วถึงแล้ว จะถึงช่วงเวลาแข็งตัวของพลาสติกเองโดยไม่ต้องอาศัยการหล่อเย็นเหมือนกระบวนการอื่นๆ จากนั้นก็เปิดแม่พิมพ์นำชิ้นงานออกมาได้
• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการอัด Compress Molding ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเมลามิน (Melamine) เช่น จาน ชาม ถ้วย ช้อน เครื่องใช้ในครัวเรือน ที่เขี่ยบุหรี่ เป็นต้น

6. การขึ้นรูปพลาสติกแบบสุญญากาศ (Vacuum หรือ Thermoforming) และ การเคลือบ Laminating

• การขึ้นรูปด้วยวิธีเทอร์โมฟอร์มมิ่ง (Thermoforming) เป็นกระบวนการที่ต่อจาก Sheet/Film Extrusion ซึ่งก็คือ วัตถุดิบที่ใช้จะเป็นผลิตภัณฑ์จากกระบวนการ Sheet/Film Extrusion เป็นลักษณะ Secondary Process
• การเทอร์โมฟอร์มมิ่ง (Thermoforming) เป็นการขึ้นรูปพลาสติกโดยการให้ความร้อนกับแผ่นฟิล์ม หรือ แผ่นพลาสติกจนถึงอุณหภูมิอ่อนตัว แล้วใช้แรงบังคับให้แนบกับแม่พิมพ์ ส่วนใหญ่ที่พบจะเป็นการใช้แรงดูดของสุญญากาศ (Vacuum Forming) หรือใช้ลมอัด (Blow Forming) หลังจากนั้นต้องทำให้เย็น เพื่อชิ้นงานคงรูปไว้ตามแบบของแม่พิมพ์
• ตัวอย่างผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยเทอร์โมฟอร์มมิ่ง Thermoforming เช่น กล่องภาชนะสำเร็จรูป ถาดอาหาร ถ้วยน้ำดื่ม ถาดเพาะเมล็ดกล้า หลังคารถกระบะ เป็นต้น
• การเคลือบ (Laminating) การเคลือบหรืออัดชั้นมีหลายวิธี เช่น การเคลือบแบบผง แบบใช้ไฟฟ้าสถิต แบบใช้ความร้อน เป็นต้น หลักการคือ การใช้พลาสติกเหลวเคลือบไปบนวัสดุ แล้วแต่ความหนาที่ต้องการ อาจเป็นการเคลือบไปบนกระดาษ เคลือบบนพลาสติกด้วยกัน หรือ เคลือบบนผ้าก็ได้ โดยประโยชน์ที่นำไปใช้ก็เพื่อให้วัสดุมีความแข็งแรงมากขึ้น กันน้ำหรือความชื้นได้ และป้องกันรอยขีดข่วน เป็นต้น