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射出中空成型:實現高精度瓶口、零毛邊的唯一方法

當瓶口密封性成為一切

在塑膠中空產品的世界中,並非所有瓶罐都生而平等。當您的產品是化妝品、醫療藥罐或精華液瓶時,瓶口的密封性與螺紋精度就是產品成功的關鍵。

在這種高精度要求下,傳統的擠出中空成型無法滿足需求,而射出中空成型就是唯一的答案。

射出中空成型的兩階段製程

與擠出中空成型一次成型不同,射出中空成型是一個更精密、更可控的兩階段製程。

階段一:射出瓶胚 機器首先會像一般射出成型一樣,使用高壓鋼模,精確地射出一個實心的瓶胚。這個瓶胚的外型像一支試管,其瓶口的螺紋在此階段就已完美成型。

階段二:吹氣成型 接著,這支溫熱的瓶胚會被自動轉移到第二組吹氣模具中。吹氣針會伸入瓶胚,注入高壓空氣,將其吹脹並貼合最終的瓶身模腔,然後冷卻定型。

核心優勢一:頂尖的瓶口螺紋精度

這是射出中空成型最大的價值。因為瓶口是在第一階段用高壓射出的,其公差與精細度與一般射出件相同。這確保了瓶蓋能完美鎖緊,達到百分之百的密封性,防止昂貴的內裝物洩漏或變質。

核心優勢二:成品完全零毛邊

這是與擠出中空成型最大的區別。擠出中空成型必然有夾斷式的毛邊。射出中空成型則完全沒有毛邊,成品從模具取出時就是乾淨的最終型態,省下了所有後續的修邊成本與工序。

核心優勢三:優異的表面光潔度

由於瓶胚是在高壓射出模具中成型的,其表面能完美複製模具的拋光或霧面質感。成品表面光澤度佳,底部也沒有擠出中空成型常見的夾斷疤痕,外觀更為精緻,是高單價商品的最佳選擇。

應用與限制

基於上述優勢,射出中空成型是高附加價值產品的首選:

  • 化妝品瓶、精華液瓶
  • 醫療藥罐、眼藥水瓶
  • 廣口霜罐
  • 需要精密公差的實驗室瓶罐

它的限制也很明顯:模具成本高昂,因為需要一套高精密射出模具加上一套吹氣模具。此外,它也難以製造帶有把手的產品,這仍是擠出中空成型的強項。

EBM 擠出中空成型-製造一體成型把手與大型工業品的成本優勢

EBM 擠出中空成型的獨特定位

擠出中空成型 EBM 是中空成型技術中應用最廣、彈性最大的一種。當您看到超市貨架上的牛奶瓶、洗衣精瓶,或是工業用的 200 公升化學桶時,它們幾乎都是 EBM 的產物。

EBM 最大的價值在於,它能以極低的單件成本,快速生產出帶有把手或形狀不規則的大型中空產品。其核心秘密,就藏在型胚與夾斷式這兩大原理之中。

核心原理一:型胚

EBM 的製程始於型胚。型胚是一個由押出機垂直擠出的、中空、管狀的熔融塑膠。

您可以將型胚想像成一根中空的、熱的塑膠吸管。這根型胚會持續向下擠出,當它達到模具所需的長度時,下一步的關鍵動作便會開始。

核心原理二:夾斷式模具

這是 EBM 製程的靈魂。當型胚就位時,左右兩半的金屬模具會迅速閉合。

模具的邊緣被設計成鋒利的刀口,稱為夾斷區。模具在閉合的瞬間,會同時完成三件事:

  1. 夾持: 牢牢夾住熱型胚。
  2. 夾斷: 切斷型胚與上方押出機的連接。
  3. 密封: 將型胚的底部熱熔並密封起來,形成一個袋狀結構。

在模具閉合的同時,吹氣針會從上方或側邊刺入型胚並吹入高壓空氣,使型胚膨脹並貼合模具的冷卻內壁。

成本優勢一:一體成型把手

EBM 是如何製造出堅固把手的?

答案就在夾斷式原理。當模具閉合時,如果模具型腔中包含一個把手區域,型胚在該區域會被夾合成兩層塑膠,而非中空。

模具會刻意讓把手區域以外的型胚熔合,但在把手區域保留中空通道。這使得瓶身與把手在同一個循環中一體成型,無需任何後續組裝,結構極為堅固且成本極低。

成本優勢二:大型品的低成本方案

為何 EBM 適合製造大型油桶或不規則的汽車風管?

  1. 低壓製程,模具成本可控: EBM 是低壓吹氣成型,其模具壓力遠低於高壓射出成型。這意味著模具不需要使用昂貴的淬火鋼,使用鋁合金模具即可應付中大型批量,大幅降低了前期開發成本。
  2. 毛邊廢料可立即回收: 夾斷式製程必然會產生毛邊廢料。在成熟的 EBM 產線中,這些毛邊會被自動化裁切,並立即粉碎、傳送回押出機中與新料混合。這種高效的內部回收,使其材料利用率極高,有效壓低了材料成本。

什麼是中空成型?圖解三大類型 EBM、IBM 與 SBM 原理

什麼是中空成型?

中空成型是一種專門製造中空塑膠零件的量產技術。從您每天使用的飲料瓶、洗髮精瓶,到大型的工業油桶或水塔,都是中空成型的產品。

其核心原理是將熱塑性塑膠加熱軟化,形成一個管狀的型胚或瓶胚,然後將其置於金屬模具中,再吹入高壓空氣,使塑膠膨脹並貼合模具的內壁,冷卻定型後即為中空產品。

根據型胚或瓶胚的製造方式,中空成型主要分為三大類型。

1. 擠出中空成型 EBM

EBM Extrusion Blow Molding 是最常見的類型。

  • 原理: 塑膠粒經押出機熔融後,被垂直擠出成一個中空的管狀型胚。當型胚達到設定長度時,模具從兩側快速閉合,夾斷型胚並密封底部。接著,吹氣針從上方吹入空氣,使型胚膨脹貼合模具。
  • EBM 的關鍵在於模具閉合時的夾斷設計,這會產生必然的毛邊,需在後續工序中修邊去除。
  • 應用: 牛奶瓶、洗髮精瓶、機油桶、汽車風管、大型工業容器。

2. 射出中空成型 IBM

IBM Injection Blow Molding 是一種高精度的製程。

  • 原理: 這是一個兩階段製程。
    1. 第一階段:使用射出成型,在高壓下製造出一個實心的瓶胚,其外型類似試管,瓶口螺紋在此階段已精確成型。
    2. 第二階段:將瓶胚轉移至中空成型模具中,加熱後吹氣使其膨脹。
  • IBM 的最大優勢是瓶口精度極高,且成品完全沒有毛邊,無需修邊。
  • 應用: 化妝品瓶、醫療藥罐、廣口瓶。

3. 拉伸中空成型 SBM

SBM Stretch Blow Molding 是製造 PET 寶特瓶的關鍵技術。

  • 原理: 這同樣是兩階段製程,是 IBM 的一種延伸。
    1. 第一階段:射出成型製造出 PET 瓶胚。
    2. 第二階段:將瓶胚加熱至特定溫度,一根拉伸桿向下將瓶胚做軸向拉伸,同時吹入高壓空氣做徑向拉伸。
  • 這種雙軸拉伸的動作會使 PET 材料的分子鏈重新排列,大幅提升瓶身的透明度、堅固性與氣密性。
  • 應用: PET 碳酸飲料瓶、礦泉水瓶、食用油瓶。