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山東土工膜廠 2016-3-14 13:50
什么是吹塑工藝？ 核心提示： 現(xiàn)代吹塑技術(shù)源于上世紀(jì)三十年代，經(jīng)過多年的發(fā)展，已發(fā)展成為繼注塑和擠出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技術(shù)與注塑相比較 現(xiàn)代吹塑技術(shù)源于上世紀(jì)三十年代，經(jīng)過多年的發(fā)展，已發(fā)展成為繼注塑和擠出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技術(shù)與注塑相比較，設(shè)備造價低，可成型復(fù)雜的中空制品，廣泛應(yīng)用于包裝，軟料業(yè)及玩具、汽業(yè)制造等行業(yè)，這里先對較常用的吹塑技術(shù)做以概述。 一、吹塑技術(shù)概論 1. 注射拉伸吹塑及擠出拉伸吹塑 2. 擠出吹塑 3. 注射吹塑 二、吹塑件設(shè)計及吹塑材料 1. 設(shè)計要點(diǎn) 2. 吹塑材料 三、吹塑模具設(shè)計 四、吹塑缺陷及排除方法 1、注塑拉伸吹塑 注塑拉伸吹塑技術(shù)目前應(yīng)用比注吹更為廣泛，這種吹塑方法實際也是注射吹塑，只不過增加了軸向拉伸，便吹塑更加容易及能耗降低。注拉吹可以加工制品的體積比注吹要大一些，吹制的容器體積在0.2~20L，其工作過程如下： ① 先注塑型坯，原理同普通注塑。 ② 再將型坯轉(zhuǎn)至加熱調(diào)溫工序，使型坯變軟。 ③ 轉(zhuǎn)至拉—吹工位，合模。型芯內(nèi)推桿沿軸向拉伸型坯，同時吹氣使型坯貼緊模壁并冷卻。 ④ 轉(zhuǎn)至脫模工位取件。 注—拉—吹加工過程示意圖: 另外，擠出拉伸吹塑也很常用，甚至比注拉吹應(yīng)用更廣泛，與注拉吹不同的是，其成型型坯是用擠出的方法成型的，有余料及飛邊，沒有注拉吹精度高。 無論是注射吹塑或注拉吹，擠拉吹塑，其都分為一次成型及兩次成型法工藝，一次成型法自動化程度高，型坯的夾持及轉(zhuǎn)位系統(tǒng)要求精度高，設(shè)備造價高。一般大多廠家都使用兩次成型法，即通過注塑或擠出先成型型坯，再將型坯放入另一臺機(jī)械(注吹機(jī)或注拉吹機(jī))吹出成品，生產(chǎn)效率較高。 注拉吹原理示意圖及注拉吹機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖： 注拉吹機(jī) 2、擠出吹塑 擠出吹塑是吹塑成型中應(yīng)用最多的一種吹塑料方法，其可以加工的范圍很廣，從小型制品到大型容器及汽車配件，航天化工制品等，加工過程如下： ①先將膠料熔融，混煉，熔體進(jìn)入機(jī)頭成為管況型坯。 ②型坯達(dá)到預(yù)定長度后，吹塑模具閉合，將型坯夾在兩半模具之間。 ③吹氣，將空氣吹入型坯內(nèi)，將型坯吹脹，便之貼緊模具型腔成型。 ④冷卻制品。 ⑤開模，取走已冷硬的制品。 擠出吹塑加工過程圖示如下： 擠出吹塑原理示意圖： 3、注射吹塑： 注塑吹塑是綜合了注射成型與吹塑特性的成型方法，目前主要應(yīng)用于吹制精度要求較高的飲料瓶及藥瓶及一些小型的結(jié)構(gòu)零件等。 ① 在注塑工位，先注塑出型胚，加工方法同普通注塑。 ② 注塑模開模后，芯棒連同型坯移動到吹塑工位。 ③ 芯棒把型坯置于吹塑模之間，合模。接著，壓縮空氣通過芯棒中間吹入型坯內(nèi)，吹脹使之貼緊模壁，并使之冷卻。 ④ 開模，芯棒轉(zhuǎn)至脫模工位，將吹塑件取出之后，芯棒再轉(zhuǎn)入注射工位循環(huán)。 注吹機(jī)的工作過程: 注塑吹塑有以下優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：制品強(qiáng)度相對較高，精度高。容器上不形成接合縫，不需修整，吹塑件透明度及表面光潔度較好，其主要運(yùn)用于硬質(zhì)塑料的容器與廣口容器。 缺點(diǎn)：機(jī)器的設(shè)備造價很高，能耗大，一般只成型容積比較小的容器（500ml以下），不能成型形狀復(fù)雜的容器，難以成型橢圓形制品。 注射吹塑原理示意圖： 吹塑產(chǎn)品設(shè)計 1．設(shè)計概論：吹塑制品廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，尤其是飲料及藥品包裝業(yè)得到大量的應(yīng)用，玩具業(yè)應(yīng)用亦很廣泛，如吹制嬰兒奶瓶，中空浮水件，圣誕節(jié)燈罩，玩具游艇，兒童學(xué)行車配件及一些大型玩具，如滑梯軌道、基座等。 隨著產(chǎn)品要求的不同，產(chǎn)品設(shè)計的重點(diǎn)亦不同，對玩具類產(chǎn)品吹塑制品更偏重對安全性及物理測試（拉、扭、擲及應(yīng)力開裂的考量），而對容器類制品，則更注重及耐壓、耐腐蝕及有良好的阻透性的要求。 一般地，吹塑制品的拐角，棱角處都要做成R過渡，如圓形容器，其邊角的最小R為容器直徑的1/10。制件的R過渡可使制品壁厚均勻。尖角處的吹脹比比較大容易造成壁厚不均勻，另，銳角處也容易產(chǎn)生壓力開裂。 另外，隨著制品要求不同，亦可增加一些抗壓、拉、扭方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如要使制品增加縱向抗壓力，可沿受力方向設(shè)計一些加強(qiáng)筋，如要改善制品的抗癟陷性能，也可將表面設(shè)計成利于受力的弧狀結(jié)構(gòu)并輔以加強(qiáng)筋，瓶類制品肩部要斜一些，不能太平直。一般瓶底做成內(nèi)凹形狀增加強(qiáng)度及放置穩(wěn)定性。例如，我們通常見到的盛裝食用油的瓶子，表面常常有一些凹凸的形狀，除可增加瓶體強(qiáng)度外，也有利于貼商標(biāo)等。 2．吹塑材料簡介： 吹塑技術(shù)之所以發(fā)展及應(yīng)用如此廣泛，與吹塑材料的發(fā)展是相輔相承的，吹塑材料已由最初的LDPE、PET、PP及PVC制品逐漸發(fā)展可以吹塑工程塑料、橡膠、以及一些復(fù)合材料。 ① 各種吹塑料方面對膠料的特殊要求： A． 對擠出吹塑，由于吹塑是在粘流態(tài)下進(jìn)行的，所以為減少型坯垂伸，優(yōu)化壁厚分布，通常用分子量較大的塑料。 B． 對注射吹塑，吹塑是在高彈態(tài)下進(jìn)行，為減少注塑型坯能耗，使用一些易于流動的塑料（分子量較小的塑料）。 C． 對注射拉伸吹塑，一般使用非結(jié)晶塑料，因非結(jié)晶塑料分子間纏結(jié)力較小，更易于拉伸。雖然PET也結(jié)晶，但其仍是最主要的拉伸吹塑材料，其結(jié)晶速度相當(dāng)慢。 總之，吹塑級塑膠絕大部分都具有中等至較高的分子量分布。 ② 吹塑材料簡介： A． 聚烯烴類：如HDPE、LLDPE、LDPE、PP、EVA一般用于吹塑工業(yè)用制品，容器及玩具配件，化學(xué)藥品的貯存容器等。 B． 熱塑性聚脂：PETG、PETP主要用于吹制碳酸飲料包裝瓶、酒瓶等已逐步取代PVC而被廣泛應(yīng)用，缺點(diǎn)是其成本較高，主要用于注拉吹塑。 C． 工程塑料：ABS、SAN、PS、PA、POM、PMMA、PPO等已被逐漸應(yīng)用在汽車、醫(yī)藥、家電、化工等行業(yè)，尤其是PC及其共混塑膠，可吹制高檔的容器及汽車用品（PC/ABS等）。 D． 熱塑性彈性體的吹塑：通常有SBS、SEBS、TPU、TPE等吹塑做膠料。而熱固性塑料及硫化橡膠及交聯(lián)PE是不能進(jìn)行吹塑加工的。 E． 擠出吹塑應(yīng)用最廣泛，可成型從小到體積強(qiáng)在原容器，幾乎所有吹塑級的原料都可用擠吹工藝加工。 注射吹塑常用材料有PE、PET、PVC、PP、PC及POM，主要用于成型精度要求較高，體積較小的容器及結(jié)構(gòu)件。 注射拉伸吹塑常用的材料是PETP、PVC、PP、PAN，尤以PETP最常用，而PC、PS、PA也可用于此工藝。 F. 幾乎所有的吹塑級工程塑料都有 吸濕性，加工前需預(yù)先干燥，特別是PET、PC、PA，烘料對制品外觀品質(zhì)影響很大，要在密閉的干燥器中烘料。 吹塑模具及主要輔件設(shè)計要點(diǎn)： 吹塑模具結(jié)構(gòu)圖： 模具通常只有型腔部分，沒有凸模，模具表面一般不需做硬化處理。型腔所承受的吹脹壓力較注塑要小很多，一般為0.2~1.0MPG。模具造價較低。 1．模具材料：通常使用鋁合金制造，而對于有腐蝕性的膠料如：PVC和POM，也使用鈹銅或銅基合金。 對于壽命要求較高的模具，如吹塑工程塑料ABS、PC、POM、PS、PMMA等需用不銹鋼來制做模具。 2．模具設(shè)計要點(diǎn)： ① 分型面一般要放置在對稱面上，減小吹脹比，如橢圓形制品，分模面在長軸上，距形制品，則通過中線。 ② 型腔表面應(yīng)稍微有點(diǎn)粗糙，特別對PE料，幼砂表面有利于排氣。 而對于工程塑料(ABS、PS、POM、PMMA、NYLON等)的吹塑，其模具型腔一般不能噴砂可在模腔分模面處做排氣槽，或在型腔上做排氣孔，一般型腔上的排氣孔直徑為φ0.1~φ0.3,長度為0.5~1.5mm。對大型制品，排氣針則使用較廣泛(即鉆較大的孔，在孔內(nèi)鑲針，靠排氣針與孔之間間隙排氣) ③ 型腔尺寸： 型腔尺寸的設(shè)計要考慮塑料的收縮率。 ④切斷刃口和尾料槽是擠出吹塑模具上的典型特征，一般地，對吹塑工程塑料及較硬質(zhì)的塑料，切斷刃口處要用耐磨性好的材料，如鈹銅，不銹鋼等來制造。 而對于LDPE、EVA等軟質(zhì)塑制制品，一般鋁合金則可以了，切斷刃口要選擇合理的尺寸，過小會降低接縫處強(qiáng)度，過大則無法切斷及分模面處夾口大，而在切斷刃口下方開尾料槽，尾料槽處設(shè)計成夾角，切斷時可將少量熔體擠入接合縫，從而提高接合縫處強(qiáng)度。 ⑤ 帶螺紋的瓶類制品，切斷瓶口的余料靠模頸圈與剪切塊來實現(xiàn)，進(jìn)氣針同時也決定瓶口內(nèi)徑的尺寸。 ⑥ 注射吹塑模具的設(shè)計不同于擠出吹塑，主要區(qū)別是，注吹模不需切斷刃及尾料槽，注吹件的型坯設(shè)計非常重要，其直接關(guān)系到成品品質(zhì)。 ⑦ 注吹模具——型坯設(shè)計原則 ａ.長徑長≤10/1 ｂ.吹脹比3/1～4/1(制品尺寸與型坯尺寸的比值) ｃ.壁厚2～5.0mm ｄ.按制品的形狀，在吹脹比大的地方，壁厚要厚，而在吹脹比小的地方，壁厚要薄一些。 ｅ.對橢圓比大于2/1的橢圓形容器，芯棒需設(shè)計成橢圓形，對小于2/1有橢圓制品，圓形芯棒就可以成型橢圓容器。 ⑧ 注吹模具主要介紹其芯棒及模頸圈兩個主要結(jié)構(gòu) 芯棒也是型坯的凸模，它也帶動注射型坯從一個工位轉(zhuǎn)至另一個工位，芯棒用碳素工具鋼加硬制成，其表面要沿脫方向拋光，要求更高的則要鍍硬鉻，芯棒中間有吹氣孔及調(diào)溫系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)。 頸圈的作用是固定芯棒包住并保護(hù)注塑成型的螺紋部分，以避免其變形，而模腔體則是制品形狀及尺寸的成型結(jié)構(gòu)，其材料選擇前面已簡述。 ⑨擠出型坯機(jī)頭的類型 有三種形式：如圖，平直式、發(fā)散式及收斂式。一般常用發(fā)散式和收斂式。收斂式用于較小的制件，而發(fā)散式用于較大的制件，收斂式及發(fā)散式結(jié)構(gòu)可以通過軸向調(diào)節(jié)芯棒來調(diào)節(jié)型坯壁厚。 吹塑型坯機(jī)頭的結(jié)構(gòu)圖： 型坯口模與芯棒尺寸的計算公式如下： a. 機(jī)頭口模直徑：Dd≈0.5Dn (Dn為瓶頸部或最小直徑) b. 機(jī)頭芯棒直徑：Dm= (Db:瓶體直徑，b:瓶徑Db處的瓶子壁厚) c. 按質(zhì)量計算芯棒尺寸：Dm= (W:質(zhì)量，L：制品長度，P：塑料密度) 以上公式是基于LDPE料及吹瓶，其它擠吹件的型坯口模及芯棒設(shè)計也可參考，一般地，工程塑料(ABS/PS/POM/PMMA/PA等)，所用機(jī)頭的�？陂g隙要比通用塑料大一些。 通常機(jī)頭流道要設(shè)計成流線型，表面拋光或鍍鉻。一般把芯棒做成分體式，便于快速更換，以改變�？谥睆�。 常用吹塑膠制膨脹率數(shù)據(jù)： ⑨ 吹氣桿設(shè)計： 吹氣桿的結(jié)構(gòu)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)及制品要求而定，一般進(jìn)氣桿孔徑的選取范圍是： L1 ：孔徑φ1.5 ； 4L1 ：孔徑φ6.5 ；200L4 ：孔徑φ12.5 (L：為容積，單位為升). Proe培訓(xùn)之吹塑吹氣氣壓： 吹塑工藝控制要點(diǎn)及缺陷排除： ① 對于擠出吹塑，要留意控制型坯的垂伸現(xiàn)象及皺缺陷。如垂伸太長，則壁厚會減小且切除的余料也增多，如垂伸不夠，型坯太短，則無法吹脹。 而皺折現(xiàn)象則是型坯下降到一定長度時，由于型坯上部容體不能承受型坯自重而產(chǎn)生圓周應(yīng)力而發(fā)生，一般地，熔體強(qiáng)度較高，型坯直徑膨脹小，擠出速率高及模口間隙大一些均有助于改善皺折。 ② 另一問題是型坯下降時，壁厚不均，通常在機(jī)頭口模上裝有六方螺母，可以用來調(diào)節(jié)芯棒與口模的間隙。 ③ 要獲得良好的制件表質(zhì)量，一定要注意排氣，如PE料在模表面噴砂，噴砂粒度小于180#，而硬質(zhì)塑料的吹塑模做排氣孔，排氣針及排氣槽等，另外，提高吹脹壓力對改善制品外觀亦有幫助。
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分享 “江達(dá)”牌拆裝式工程塑料曝氣盤的優(yōu)勢
江達(dá)底部增氧 2013-3-1 13:36
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