고분자 가공 상식 - 블로우 몰딩(Blow Molding)

블로우 몰딩(Blow Molding)

 

■ 블로우 몰딩 이란?

 

 블로우 몰딩(Blow Molding)은 플라스틱 제품을 만드는 가공 방법 중 하나로, 원료로서 열 소프트닝 된 플라스틱을 사용하여 공기압을 이용하여 형상을 만들어내는 공정입니다.
 주로 병, 용기, 탱크, 라지 사이즈의 판넬 등을 만드는 데에 많이 사용되며, 이 과정은 특히 내구성이 요구되는 용도에 유용합니다.

 

블로우 몰딩 공정 과정

블로우 몰딩 공정 과정

1) 원료 고려

 사용할 플라스틱 원료를 선택합니다. 원료는 열에 의해 소프트닝 되는 특성을 가져야 합니다.

2) 프레폼 제작

 원료를 예비 형태로 만들어 프레폼(Preform)을 생성합니다. 프레폼은 블로우 몰딩에서 사용될 제품의 초안이라고 볼 수 있습니다.

3) 몰드 설치

 프레폼을 블로우 몰딩 몰드에 넣습니다. 몰드는 제품의 최종 형상을 결정하는 중요한 부분입니다. 가열: 몰드 안에 있는 프레폼을 가열하여 플라스틱을 소프트닝 시킵니다. 이 과정에서 플라스틱은 더 유연하고 형태 변화가 가능한 상태가 됩니다.

4) 블로우

 가열된 프레폼을 공기압을 이용하여 몰드에 불어넣습니다. 이로써 플라스틱은 몰드의 형상에 맞게 팽창하고, 원하는 제품 형태가 형성됩니다.

5) 냉각 및 분리

 팽창된 플라스틱은 몰드의 형상을 따라 결정됩니다. 그 후, 블로우 몰딩 몰드에서 분리되고 냉각됩니다.

6) 후가공

 만들어진 제품에 필요한 후가공 작업을 수행합니다. 예를 들어, 병의 경우에는 뚜껑을 닫거나 라벨을 붙이는 등의 작업이 이루어집니다.

 블로우 몰딩은 비교적 빠른 생산 공정으로, 단일 몰드를 통해 복잡한 형태의 제품을 생산할 수 있습니다. 또한, 플라스틱 소재의 경제성과 가볍고 내구성 있는 제품을 만들 수 있어 음료병, 화장품 용기, 플라스틱 탱크 등에 널리 사용됩니다. 

 

 

■ 블로우 몰딩의 역사

 

 블로우몰딩은 현재 많은 산업 분야에서 사용되고 있지만, 그 역사는 상대적으로 최근까지 거슬러 올라가지 않습니다.

 

블로우 몰딩의 역사

 블로우 몰딩의 초기 형태는 19세기 후반과 20세기 초반에 개념화되었습니다.

 초기에는 유리 제품과 유사한 방식으로 유리 섬유를 이용하여 작은 플라스틱 제품을 만드는 실험이 이루어졌습니다.

 블로우 몰딩의 기술적인 발전은 1930년대에 이루어졌습니다. 초기에는 열을 이용한 기초적인 블로우 몰딩 방식이 사용되었습니다. 이 시기에는 주로 유리와 같은 소재 대신 열소프트닝되는 플라스틱을 사용하였습니다.

 1940년대에는 더욱 발전된 블로우 몰딩 기술이 개발되었습니다. 이 시기에는 유리대신 열소프트닝된 플라스틱을 사용하여 보다 복잡한 형태의 제품을 만들 수 있게 되었습니다.

 1950년대에는 블로우 몰딩의 기술적인 발전이 더욱 가속화되었습니다. 에어 블로우 몰딩(Air Blow Molding)과 엑스트루젼 블로우 몰딩(Extrusion Blow Molding)과 같은 다양한 블로우 몰딩 방식이 개발되었습니다.

 1960년대 이후에는 블로우 몰딩의 고급화와 자동화가 진행되었습니다. 컴퓨터 기반의 제어 시스템과 고급 몰드 디자인 등이 도입되어 생산성과 품질이 크게 향상되었습니다.

 

 이렇게 점진적으로 발전한 블로우 몰딩 기술은 현재에 이르러 많은 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 음료병, 화장품 용기, 플라스틱 탱크, 자동차 부품 등을 비롯하여 다양한 제품을 생산하는 데에 활용되며, 생산성과 효율성을 높이는데 큰 역할을 하고 있습니다.

 

 

■ 블로우 몰딩의 장점

블로우 몰딩의 장점

 

형상 다양성

 블로우 몰딩은 다양한 형태의 제품을 만들 수 있는 공정입니다. 몰드의 디자인을 조절하거나 다양한 종류의 몰드를 사용함으로써 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있습니다.

 

경제성

 블로우 몰딩은 비교적 단순한 가공 과정을 사용하므로 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 대량 생산에 적합하며, 반복 가능한 프로세스로 효율적인 생산이 가능합니다.

고속 생산

 블로우 몰딩은 자동화된 생산 라인에서 수행될 수 있어 생산 속도가 빠릅니다. 단기간 내에 대량의 제품을 만들 수 있어 시장 요구에 신속하게 대응할 수 있습니다.

 

경량화

 블로우 몰딩으로 제작된 제품은 상대적으로 가벼운 특성을 가지며, 이는 운반 및 저장 시 편리함을 제공합니다. 특히 음료병과 같은 용기 제품에서는 경량성이 중요한 요소입니다.

 

내구성

 블로우 몰딩으로 제작된 플라스틱 제품은 내구성이 높아 고장이나 파손이 적습니다. 이는 긴 수명과 저렴한 유지 보수 비용을 의미합니다.

 

복잡한 형상 제작

 블로우 몰딩은 복잡한 형상의 제품도 생산할 수 있습니다. 여러 개의 섹션을 조합하여 다채로운 형태의 제품을 만들 수 있습니다.

 

재료 다양성

 블로우 몰딩은 다양한 종류의 플라스틱 소재를 사용할 수 있습니다. 이로 인해 제품의 물성을 조절하거나 특정한 용도에 맞는 소재를 선택할 수 있습니다.

 

환경 친화적

 블로우 몰딩은 플라스틱 재료의 재활용이 가능하며, 생산과정에서 재료 낭비를 최소화할 수 있어 환경에 친화적인 방식입니다.

 

 이러한 장점들로 인해 블로우 몰딩은 음료병, 화장품 용기, 탱크, 패널, 파이프 등 다양한 제품을 생산하는 데에 널리 사용되며, 현대 산업에서 매우 중요한 공정 중 하나입니다.

 

 

■ 블로우 몰딩을 이용하는 고분자들

 

블로우 몰딩은 주로 열 소프트닝 된 플라스틱을 사용하여 다양한 형태의 제품을 만드는 데에 활용되는 공정입니다. 여기에는 여러 종류의 플라스틱이 포함되며, 대표적인 블로우 몰딩으로 생산되는 고분자를 아래에서 설명하겠습니다.

 

PE Blow Molded Products

폴리에틸렌(PE)

 폴리에틸렌은 경제적이면서도 가볍고 내구성이 뛰어나기 때문에 블로우 몰딩에서 많이 사용되는 플라스틱 중 하나입니다. 음료병, 세제 용기, 샴푸 병 등 다양한 용도로 활용됩니다.

 

폴리프로필렌(PP)

 폴리프로필렌은 높은 내구성과 내화학성을 가지며, 열에 강한 특징을 지닙니다. 음료병, 용기, 오토바이 헬멧 등에 사용되어 경량화와 내구성을 동시에 확보합니다.

 

PET Blow Molded Products

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)

 PET은 투명성이 높고 물 및 기타 액체를 잘 보관할 수 있는 특성을 가지며, 음료병과 함께 블로우 몰딩을 통해 생산됩니다. 또한 식품 포장 용기와 화장품 용기로도 많이 사용됩니다.

 

폴리카보네이트(PC)

 폴리카보네이트는 투명성이 우수하고 내화학성이 높아 안전 유리나 안경 렌즈와 같은 제품에서 사용되기도 합니다. 또한 병이나 용기의 경우 내구성이 높아 블로우 몰딩을 통해 생산될 수 있습니다.

 

다양한 엔지니어링 플라스틱

 블로우 몰딩은 엔지니어링 플라스틱, 예를 들면 ABS, PC/ABS 등의 고급 플라스틱을 가공하는 데에도 사용됩니다. 자동차 부품, 가전제품, 산업용 용기 등에 널리 사용됩니다.

 

 이 외에도 블로우 몰딩은 다양한 종류의 플라스틱을 사용하여 음식 포장, 용기, 운동용 물병, 화장품 용기 등 다양한 제품을 생산하는 데에 활용됩니다. 이러한 특징은 블로우 몰딩을 현대 산업에서 중요한 생산 방법으로 만들었습니다.