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发布时间:2024-07-10 12:25

1吹塑成型的发展趋势
吹塑将随着市场对其制品的需求,在材料、机械、辅助设备、控制系统、软件等方面有如下发展趋势。
(1)原材料为满足吹塑制品的功能、性能(医药、食品包装)要求,吹塑级的原料将更加丰富,加工性能更好。如PEN类材料,不仅强度高、耐热性好、气体阻隔性强、透明、耐紫外线照射,可适用于吹制各种塑料瓶体,并且填充温度高,对二氧化碳气体、氧气阻隔性能优良,且耐化学药品。
(2)制品包装容器、工业制品将有较大增长,而且注射吹塑、多层吹塑会有快速的发展。
(3)吹塑机械及设备吹塑机械的精密高效化;辅助生产(操作)设备的自动化。“精密高效”不仅指机械设备在生产成型过程中具有较高的速度和较高的压力,而且要求所生产的产品在外观尺寸波动和件重波动方面均能达到较高的稳定性,也就是说生产制品各个部位的尺寸和外形几何形状精度高,变形及收缩小,制品的外观及内在质量和生产效率等指标均要达到较高的水准。辅助操作包括去飞边、切割、称重、钻孔、检漏等,其过程自动化是发展的趋势之一。
(4)吹塑成型模拟吹塑机理的研究更加深入,吹塑模拟的数学模型的合理构建,数值算法的快速、准确是模拟的关键,吹塑成型模拟将会在制品质量预测、控制中发挥越来越重要的作用。
2因素及缺陷的排除
3吹塑成型的影响因素
下面从吹塑成型过程分析各个阶段的成型参数。吹塑成型过程可分为四个阶段:
(1)型坯形成阶段聚合物在挤出机中的输送、熔融、混炼、泵出成型为型坯的形成阶段;在这一阶段,影响壁厚分布的主要工艺参数有:
①材料的分子量分布、平均分子量;
②吹塑机的温度控制系统和螺杆转速,其中温度控制系统包括料斗温度,料筒1区、2区、3区、4区温度,法兰温度,以及储
料模头1区、2区、3区、4区温度。
(2)型坯下料阶段型坯从模唇与模芯的间隙中挤出为下料阶段。此时,型坯离模膨胀和型坯垂伸这两种现象影响型坯成型。影响壁厚分布的主要工艺参数是吹塑机的模头直径和壁厚控制系统,其中控制系统包括轴向壁厚控制系统和周向壁厚控制系统,以调整模唇与模芯的间隙。
(3)型坯预吹阶段为避免型坯内表面的接触、粘附,改善制品壁厚的均匀性,要对型坯进行预吹胀。在型坯预吹阶段,从型坯下方往型坯内喷气,以护持型坯,减小其垂伸。在这一阶段,影响壁厚分布的主要工艺参数有:预吹压力、预吹时间。
(4)型坯高压吹阶段高压吹胀型坯,使之贴紧模具型腔,实现产品塑性成型阶段。该阶段,影响产品成型的是型坯受高压吹胀变形、型坯与模腔接触变形。而影响壁厚分布的主要工艺参数有:材料的收缩率;吹气压力、时间;模具材料、结构、模具排气系统以及模具冷却系统,如冷却水道分布、冷却水进水温度等。尽管影响吹塑制品质量的因素较多,但当生产条件、制品要求确定后,调整吹塑工艺参数能有效改善制品质量。优化的工艺参数可以提高生产效率,降低原材料消耗,优化产品的综合性能。
4工艺条件的设定
工艺条件调整的目的是,在满足产品最小壁厚要求的基础上,产品壁厚尽可能均匀,产品件重尽可能小(减少材料消耗)。工艺参数设定的合理方法是,将经验与数值分析技术结合。基本过程为,
①利用已建立的计算机模型,模拟吹塑模具、下料型坯、夹料板等状态;
②输入各阶段对型坯壁厚分布影响的参数;
③对得到的模拟结果进行分析,通过计算机模拟显示哪些部位壁厚达不到要求,而哪些部位壁厚超厚;
④利用人工经验,调整输入的参数,重复①~③的过程,保证产品各部位在达到最小壁厚的前提下,尽可能减小产品各部位壁厚。
⑤对多个工艺方案的结果分析、比较,最终确定优化的工艺参数。拉伸吹塑又称双轴取向吹塑,是在聚合物的高弹状态下通过机械方法轴向拉伸型坯、用压缩空气径向吹胀(拉伸)型坯以成型包装容器的方法。拉伸吹塑有一步法、二步法。
5缺陷及其改进
这里给出挤出吹塑成型、注射吹塑成型、拉伸吹塑成型常见的问题、产生的原因及解决办法。
(1)挤出吹塑挤出吹塑是挤出成型最主要的成型方法。有连续挤出和不连续挤出两种方法。表5给出挤出吹塑常见制品缺陷及改进方法。
(2)注射吹塑注射吹塑是先用注射法制成有底型坯,再将它吹移至吹塑模具中成型中空制品。注射吹塑可对制品进行精确的控制,能生产无刮痕、精度高、表面光滑的制品,无需二次加工;其中制品的件重可控制在±0.1g,螺纹的精度可为±100μm。注射吹塑常见制品缺陷及改进方法见表6。
(3)拉伸吹塑
6结语
吹塑成型技术是随着塑料工业、机械制造等多种技术的进步而不断发展的,在吹塑产品的设计、生产过程中,不断融人现代设计思想、设计工具,工程技术人员应充分利用先进的设计理念,结合人工经验,使制品设计、制造各个环节的效率提高,从而提高吹塑制品的质量及市场竞争能力。[1]