中空吹塑.ppt

吹塑成形吹塑成形:是制造空心塑料制品的成形方法，是借助气体压力使闭合在模腔内尚处于半熔融态的型坯吹胀成为中空制品的二次成形技术。中空吹塑中空吹塑又分为注射吹塑、挤出吹塑和拉伸吹塑，注射吹塑是用注射成形法先将塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成形。挤出吹塑成形过程，管坯直接由挤出机挤出，并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中；当下垂的型坯达到规定的长度后立即合模，并靠模具的切口将管坯切断；从模具分型面的小孔通入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模壁而成型；保压，待制品在型腔中冷却定型后开模取出制品。用于中空吹塑成形的热塑性塑料品种很多，最常用的原料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和热塑性聚酯等，常用来成形各种液体的包装容器，如各种瓶、桶、罐等。中空吹塑材料的特性中空吹塑材料的特性中空吹塑材料的特性中空吹塑材料的特性 中空吹塑的形式中空吹塑的形式中空吹塑的形式中空吹塑的形式 吹塑设备及模具吹塑设备及模具吹塑设备及模具吹塑设备及模具 生产工艺生产工艺生产工艺生产工艺 挤出吹塑的生产过程挤出吹塑的生产过程挤出吹塑的生产过程挤出吹塑的生产过程 :作为容器，当与表面活性剂接触时具有防止作为容器，当与表面活性剂接触时具有防止龟裂的能力。一般选择分子量较大的材料。龟裂的能力。一般选择分子量较大的材料。:指阻止氧气、二氧化碳、氮气及水气等向外扩散的特性。指阻止氧气、二氧化碳、氮气及水气等向外扩散的特性。:为保护容器内装物品，制品应具有从一米高度落下为保护容器内装物品，制品应具有从一米高度落下不破不裂的耐冲击性。不破不裂的耐冲击性。此外，还有此外，还有耐药性耐药性、抗静电性抗静电性、韧性韧性和和耐挤压性耐挤压性。PE、PP、PVC、热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物，主要用于成型包装容器，储存罐与大桶，还可成及各种共混物，主要用于成型包装容器，储存罐与大桶，还可成型用于汽车工业等工业制件。型用于汽车工业等工业制件。用于中空吹塑材料应具有的特性用于中空吹塑材料应具有的特性针吹法针吹法顶吹法顶吹法底吹法底吹法模具模具有吹针，装在模具的一个半片中。吹气心轴由二部分组成：一是能定颈部内径的芯轴，二是可以在吹气芯轴上带滑动的旋转刀。吹气芯轴除可吹胀型胚外，还和模具瓶颈的两半配合，夹住型胚固定尺寸。成型成型模具闭合时，吹针前进，穿破型胚壁压缩空气吹胀型胚，然后吹针缩回。模具闭合，型胚在底部被夹住而让顶部开口，压缩空气从吹气心轴中通过。挤出型胚后，落到模具底部的吹气芯轴上。优点优点适合连续吹塑颈尾相连的小型容器，模具内具有切割装置，生产用心轴吹气不能成型的不带瓶颈的制品。可直接利用机头心模作为吹气芯轴，压缩空气从十字机头上方进入，经芯轴进入型胚，简化吹塑机构。适合颈部开口，偏离中心线的大型容器。缺点缺点在开口制品成型后，需要整饰加工。模具复杂，成本高。较难定颈，需要整饰。空气从芯模进影响机头温度。进气口在底部型胚温度最低部位。若制品复杂，吹胀不充分。图图6-5具有定径和切径作用的顶吹装置具有定径和切径作用的顶吹装置图图6-6 底吹结构示意图底吹结构示意图吹塑装置 图图6-7 吹针结构示意图吹针结构示意图中空吹塑分类及特点1.根据管坯成型方法不同分类：根据管坯成型方法不同分类：（1）挤出）挤出吹塑：生产方法简单，产量高，精度低，应用较多。吹塑：生产方法简单，产量高，精度低，应用较多。（2）注射）注射吹塑：精度高，质量好，价高，适于批量大产品。吹塑：精度高，质量好，价高，适于批量大产品。2.根据成型工艺不同分类：根据成型工艺不同分类：（1）普通吹塑）普通吹塑（2）拉伸吹塑：产品经拉伸，强度高，气密性好。）拉伸吹塑：产品经拉伸，强度高，气密性好。挤出挤出拉伸拉伸吹塑（简称挤吹塑（简称挤拉拉吹）吹）注射注射拉伸拉伸吹塑（简称注吹塑（简称注拉拉吹）吹）3.根据管坯层数不同分类：根据管坯层数不同分类：（1）单层吹塑）单层吹塑（2）多层吹塑：综合性能好，生产复杂，适于包装要求高的产品包装。）多层吹塑：综合性能好，生产复杂，适于包装要求高的产品包装。挤出吹塑原理注射吹塑原理拉伸吹塑原理拉伸吹塑拉伸吹塑-动画动画 挤出机挤出机：普通单螺杆挤出机，L/D为20-25，压缩比2-4。生产较大的桶体可选用螺杆直径大的。机头机头：分直角、转角两种，机头内流道有较大的压缩比，物料通道应为流线型，口模部分有较长的定型段。吹胀比吹胀比：吹塑制品的最大外径与型胚最大外径之比，一般为2-3。型胚膨胀率型胚膨胀率：型胚离开口模时的实际外径与口模直径之差，除以口模直径后乘以100%。它的大小与挤出速率、口模截面积、口模压力、挤出塑料的品种、熔体温度和口模平直部分的长度有关。提高温度、降低挤出速度会减少膨胀率。口模形状口模形状：一般为圆形。或用异型。模具模具：由两个半模组成，因承受压力小，强度要求不高，多用铝或钢。模具的切口宽度选0.5-2.5mm，角度15-30。中空吹塑设备 挤出吹塑成型挤出吹塑成型：是将挤出成型的半熔融状态的塑料管坯(型坯),趁热置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后得到中空制件的热成型过程。它的整个成型过程可以分为:型坯形成、型坯吹胀以及冷却和固化三阶段。挤出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一样，其主要优点是生产的产品成本低，工艺简单，效益高，但其突出缺点是制品壁厚尺寸及均匀性不易控制。挤出吹塑成型挤出吹塑成型-动画动画 型坯形成型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀。由于型坯形成时的挤出膨胀、下垂、回弹等因素使得型胚成型阶段型胚尺寸在长度方向不一致而变得非常复杂。型坯吹胀型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀，紧贴于模腔壁上成型，这个阶段的成型直接影响制品的外形，壁厚均匀性以及制品的性能，是整个成型过程的关键环节。制品冷却及固化制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却，冷却至一定温度后开模，再在空气中冷却的过程。一般包括外冷却（制品外表面与模腔间的导热），内冷却（制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热）及开模后冷却（制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热）。制品冷却及固化阶段的实验研究主要是测量制品瞬态温度、收缩率、翘曲等。挤出拉伸吹塑图图6-9 挤出拉伸吹塑工艺流程图挤出拉伸吹塑工艺流程图拉伸工艺拉伸工艺：拉伸温度：各树脂有自己的：拉伸温度：各树脂有自己的适用范围。拉伸对线形聚酯和聚氯乙烯无适用范围。拉伸对线形聚酯和聚氯乙烯无定形型坯时，其拉伸温度以比玻璃化温度定形型坯时，其拉伸温度以比玻璃化温度高高10-40为宜。线形聚酯一般为为宜。线形聚酯一般为90-110它，它，聚氯乙烯一般为聚氯乙烯一般为100-140。对于拉伸聚丙。对于拉伸聚丙烯那样的结晶性塑料的型坯时，其拉伸温烯那样的结晶性塑料的型坯时，其拉伸温度比熔点低度比熔点低5-40较合适。一般为较合适。一般为150左左右。拉伸温度过高，取向不充分；拉伸温右。拉伸温度过高，取向不充分；拉伸温度过低，影响瓶子的透明度。拉伸倍率：度过低，影响瓶子的透明度。拉伸倍率：拉伸倍率直接影响瓶子的性能。拉伸倍率拉伸倍率直接影响瓶子的性能。拉伸倍率高，拉伸强度和冲击强度高，跌落强度也高，拉伸强度和冲击强度高，跌落强度也高。线形聚酯比聚氯乙烯拉伸倍率高，这高。线形聚酯比聚氯乙烯拉伸倍率高，这也是线形聚酯瓶强度高的原因。另外，拉也是线形聚酯瓶强度高的原因。另外，拉伸倍率高也能提高阻止气体渗透的性能。伸倍率高也能提高阻止气体渗透的性能。注射拉吹注射拉吹主要用于成型0220L、形状为圆形或椭圆形的容器，例如饮料瓶、纯净水瓶、食用油瓶。这种产品在市场用量很大，因此要求设备的生产效率高、可靠性好。注拉吹工艺采用的原料主要为PET、PVC、PP、PEN等。注拉吹工艺可分为全自动一步法和全自动二步法。一步法工艺为注射瓶坯与成型制品在同一台设备上完成，一般分为四个工步：注射瓶坯瓶坯加热调温瓶坯拉伸吹塑制品取出。图图6-10“一步法一步法”注注-拉拉-吹工艺流程图吹工艺流程图对于最常见的吹瓶来说，其结构设计主要考虑以下几方面：(1)瓶口瓶口：为了使容器便于密封，瓶口多塑制出螺纹，一般采用梯形或圆形断面螺纹，而不采用尖牙螺纹，因其难以成型。为使分型面上的飞边不致影响螺纹旋合，可将螺纹在分型面处按纵向断开，这样，飞边易于除去。除螺纹瓶口外，还有凸缘式和凸环式。(2)瓶颈和瓶肩瓶颈和瓶肩：对瓶肩与瓶颈、瓶身的接合部位，由于有较大转折，故应力较大，应当采用较大的圆弧过渡，有利于提高瓶子的垂直载荷强度。此外，瓶肩应有一定的倾斜角，避免采用水平线过渡。(3)瓶身瓶身：由于吹塑瓶壁厚较薄，塑料又具有较大的柔韧性，因此对瓶身的刚性应当特别注意，一般可采取下列方法提高瓶身刚度。周向波纹结构：它是提高刚度的最常用的方法，并有装饰作用。周向波纹结构一般分两类，一是全环状，如环状沟槽，环状齿槽；二是局部齿槽，局部齿槽多用于异型容器，可提高局部刚度。添加凸凹花纹：有些容器在瓶身上需要用图案、文字等表示商标,可以将商标采用凸凹花纹进行显示，对提高刚度大有好处，还有浮雕的艺术效果。(4)瓶底瓶底：从结构上考虑，瓶身与瓶底的连接处一般不允许设计为尖角，这会使应力集中，且难于成型。因此，这个过渡区一般采用大圆角过渡，而不应是小曲率突变。此外，瓶底中部应有一个上凸面，以减少容器底部的支承面积，特别是减少了分型线与支承面的重合部分，使容器放置更加平稳。