중공성형(Blow Molding)은 압출이나 사출에 의해 튜브상으로 예비성형(Parison)을 하고, 이것을 금형에 끼워서 내부로 공기를 불어 넣어 부풀게 하여 냉각 고화시켜 특정한 형태의 고형물을 만드는 방법입니다.

■ 중공 성형 제품

HDPE를 이용한 중공성형 제품

PP를 이용한 중공성형 제품

■ 공정

단계1

원료수지를 압출기에 공급합니다.

압출기에 공급된 수지는 스크류의 마찰열과 주위의 온도에 의해 녹으면서 압출기의 Die/Head로 이송됩니다.

단계2

압출기의 Die/Head 출구는 원통형으로 되어 있으며, 이 출구에서 원통형의 압출물이 나옵니다.이 원통형의 압출물은 Parison이라고 부릅니다.

단계3

Die/Head 밖에는 일반적으로 2개로 분할된 금형이 기다리고 있습니다.

분할된 좌우 금형에는 성형할 제품의 형상에 따라 비어있는 부분이 있는데 이것을 Cavity가 파져 있다고 합니다.

단계4

Die 출구에서 알맞은 길이로 압출된 상태의 Parison을 2개의 분할된 Cavity 사이에 끼워 넣습니다.

단계5

Cavity에 끼워진 Parison 내에 압축공기를 불어넣어 Parison이 Cavity 형태로 부풀도록 합니다.

단계6

Cavity 형태로 다 부풀게 되면 그 상태에서 냉각을 하게 됩니다.

Parison의 온도와 냉각 후의 온도는 당사 제품의 경우 Grade마다 약간씩 다르게 됩니다.

당사 제품의 Parison 온도는 약 180~240°C 그리고 Cavity 냉각수의 온도는 약 5~20°C 정도가 적당합니다.

단계7

Cavity 내에서 불룩하게 된 Parison이 상온 가까이 식어서 고화되면 Cavity를 열고 제품을 꺼냅니다.

단계8

제품에 붙어있는 불필요한 부분을 제거하여 제품의 성형을 완료합니다.

■ 수지선정의 POINT

Blow 성형을 위한 수지를 선정할 때 MI, 밀도 그리고 수지의 분자량 분포를 고려해야 합니다.

통상적으로 MI는 2 이하로 해야 Blow 성형이 잘 되며 분자량 분포는 넓을수록 성형성이 좋다고 알려져 있습니다.

Blow 성형 제품은 주로 용기로 사용되기 때문에 성형품의 외형이 어느 정도의 압력에 견딜 수 있는 강성을 보유해야 하며 춥거나 더운 날씨에 장시간 사용해도 내부 내용물이 밖으로 새어 나오지 않도록 ESCR성이 있어야 합니다.

수지에서 강성과 ESCR성의 조절에 가장 영향을 미치는 요인이 바로 밀도입니다. 밀도의 변화에 따라 강성과 ESCR성이 서로 상반된 성질로 나타납니다.

■ 하단 금형 DESIGN에 따른 수지 선정 시 파악해야 하는 금형의 제원

가공업체의 경우 새로운 제품을 개발할 때에는 그 제품에 맞는 금형을 별도로 제작합니다.

금형이 성형품에 미치는 영향은 다음과 같습니다.