塑料成型模具設(shè)計(jì) 第七章 中空吹塑

1、第七章，中空成型，簡(jiǎn)介：中空吹塑是一種成型方法，將通過(guò)擠出或注射成型獲得的管坯放入模具中，向管坯中引入壓縮空氣使其膨脹，使其緊貼腔壁，然后冷卻并脫模獲得中空產(chǎn)品。這種成型方法可以生產(chǎn)瓶、罐、桶等包裝容器、日用品和兒童玩具。本章重點(diǎn)：7.3擠出吹塑工藝，7.1簡(jiǎn)介，中空吹塑(又稱(chēng)吹塑)是生產(chǎn)中空塑料制品最重要的成型技術(shù)。利用這種成型技術(shù)，不僅可以生產(chǎn)幾毫升的小容量瓶子，還可以生產(chǎn)幾千升的大容量桶和儲(chǔ)罐，還可以制造浮球、汽車(chē)油箱和塑料船。吹塑成型的眾所周知的對(duì)象是用于包裝食品、飲料、化妝品、藥品和日用品的瓶子、桶、罐、盒子和所有容器。大型吹塑容器通常用于包裝化學(xué)產(chǎn)品、潤(rùn)滑劑和散裝材料。其他吹塑產(chǎn)品

2、包括球、風(fēng)箱和玩具。對(duì)于汽車(chē)行業(yè)，油箱、汽車(chē)減震器、座椅靠背、中間支架、扶手和頭枕罩都是吹塑成型的。對(duì)于機(jī)械和家具制造，吹塑零件包括外殼、門(mén)框、框架、推桿或帶有開(kāi)口面的盒子。美國(guó)第一個(gè)吹塑專(zhuān)利于1851年被授予薩姆爾阿姆斯特朗。盡管吹塑的想法在1851年獲得了專(zhuān)利，但直到1958年吹塑才開(kāi)始生產(chǎn)。那時(shí)，約翰h布雷克推出了用高密度聚乙烯瓶包裝的洗發(fā)水，一家歐洲食品供應(yīng)商使用硬質(zhì)聚氯乙烯作為液體容器。第一個(gè)塑料容器比玻璃容器貴，但是高密度聚乙烯的價(jià)格在1959年迅速下降到每磅0.38美元。吹塑的發(fā)展有許多因素，但高密度聚乙烯的發(fā)展是吹塑在20世紀(jì)50年代末和60年代初爆炸式增長(zhǎng)的主要原因。7.1引

3、言，二。吹塑的基本概念吹塑塑料中空制品的基本過(guò)程是：在氣壓的幫助下，封閉在模腔中且仍處于半熔融狀態(tài)的型坯膨脹，直到它接近模腔壁，并且獲得模腔形狀的膨脹產(chǎn)品。冷卻和成型后，產(chǎn)品可以打開(kāi)和成型。吹塑產(chǎn)品的生產(chǎn)包括三個(gè)階段：塑料型坯制造、型坯膨脹和產(chǎn)品冷卻。這種成型方法可以生產(chǎn)不同口徑和容量的瓶、罐、桶等包裝容器，日用品和兒童玩具。7.1概述，三。吹塑的原料和用途幾乎所有的熱塑性塑料都可以用于中空吹塑，中空吹塑所用的塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、線性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹(shù)脂。目前，大量中空吹塑容器主要用于包裝各種液體物品。因此，吹塑塑料應(yīng)具有良好的阻隔性能、抗擠出

4、性和抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性。此外，一些用于包裝特殊液體物品的吹塑容器也要求所用的塑料具有耐化學(xué)性、抗靜電性和高抗破裂強(qiáng)度。耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性：作為一種容器，當(dāng)與表面活性劑接觸時(shí)，具有防止開(kāi)裂的能力。氣密性(屏障):是指防止氧氣、二氧化碳、氮?dú)夂退魵庀蛲鈹U(kuò)散的特性。耐沖擊性：為了保護(hù)容器中的內(nèi)容物，產(chǎn)品應(yīng)該具有耐沖擊性，從一米的高度跌落時(shí)不會(huì)斷裂。此外，還有抗藥性、抗靜電性、韌性和抗擠出性。目前，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚酯是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的塑料。其中，高密度聚乙烯的消費(fèi)量居首位。廣泛應(yīng)用于食品、化工和加工液體包裝。高分子量聚乙烯適用于制造大型油箱和油桶。聚氯乙烯因其良好的透明性和氣密性而廣泛用于

5、化妝品和洗滌劑的包裝。隨著無(wú)毒聚氯乙烯樹(shù)脂和添加劑的發(fā)展，以及拉伸吹塑技術(shù)的發(fā)展，食品包裝中聚氯乙烯容器的消耗量迅速增加，并已用于包裝啤酒和其他含二氧化碳?xì)怏w的飲料。線型聚酯聚酯材料是近年來(lái)進(jìn)入中空吹塑領(lǐng)域的一種新材料。由于其產(chǎn)品具有外觀光亮、透明性好、機(jī)械強(qiáng)度高、容器內(nèi)容物保存性好、廢物焚燒過(guò)程中不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在包裝瓶尤其是耐壓塑料食品容器中發(fā)展迅速。由于樹(shù)脂改性和加工技術(shù)的進(jìn)步，聚丙烯的用量逐年增加。例如，聚碳酸酯瓶可用于在高溫下包裝罐裝商品(如果汁)，但如果聚碳酸酯瓶用于盛裝具有良好阻隔性能的碳酸飲料(應(yīng)防止飲料中的二氧化碳逸出)或食用油(應(yīng)防止氧氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)以避免食用油氧化)，則商品

6、無(wú)法得到很好的保護(hù)，也無(wú)法獲得理想的包裝效果。它能有效防止飲料中二氧化碳的逸出，并能延緩食用油的氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)保質(zhì)期(聚酯拉伸瓶具有良好的阻隔性能，能有效防止空氣中的氧氣通過(guò)壁進(jìn)入瓶?jī)?nèi))。然而，當(dāng)它們用于包裝高溫灌裝的果汁和其他商品時(shí)，聚酯拉伸瓶在高溫灌裝時(shí)會(huì)嚴(yán)重變質(zhì)并失去其使用價(jià)值。4。例如，聚乙烯瓶可以容納酸和堿物質(zhì)，但不適用于苯。尼龍容器不適合容納酸和堿物質(zhì)，但是用于容納苯和二甲苯的有機(jī)溶劑非常適合；多層復(fù)合容器，如聚乙烯/聚酰胺/聚乙烯和聚乙烯單層容器，外觀幾乎相同。即使是塑料產(chǎn)品專(zhuān)家也很難在外觀上將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。然而，這兩種容器的性能非常不同，特別是在對(duì)氧氣、二氧化碳、氮?dú)夂陀袡C(jī)溶劑

7、的阻隔性能方面。中空吹塑制品，中空吹塑制品，中空吹塑制品，中空吹塑制品，中空吹塑制品。中空吹塑的分類(lèi)和特點(diǎn)，根據(jù)管坯成型方法的不同：(1)擠出吹塑(EBM):生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)量高，精度低，廣泛用于將塑料通過(guò)擠出方法制成管狀型坯，然后將型坯移動(dòng)到吹塑模具。在擠出吹塑(EBM)中，塑料被熔化并擠出成空心管(型坯)。然后通過(guò)將型坯封閉在冷卻的金屬模具中來(lái)捕獲該型坯。然后將空氣吹入型坯，使其膨脹成中空瓶子、容器或零件的形狀。塑料充分冷卻后，打開(kāi)模具，將零件頂出。(4)中空吹塑的分類(lèi)和特點(diǎn)，(2)注射吹塑(IBM):精度高，質(zhì)量好，價(jià)格高，適合批量生產(chǎn)。通過(guò)注射方法將塑料制成有底型坯，然后將型坯移動(dòng)到吹

8、塑模具中吹塑成中空產(chǎn)品。注射吹塑工藝(IBM)用于大量生產(chǎn)中空玻璃和塑料制品。在國(guó)際商用機(jī)器公司的過(guò)程中，聚合物被注射成型到一個(gè)芯桿上；然后將芯銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)到吹塑站進(jìn)行充氣和冷卻。這是三種吹塑工藝中最少使用的，通常用于制造小型醫(yī)用和一次性瓶子。該過(guò)程分為三個(gè)步驟：注射、吹氣和噴射。2.根據(jù)不同的成型工藝，分類(lèi)：擠出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑：產(chǎn)品被拉伸，具有高強(qiáng)度和良好的氣密性。拉伸吹塑是一種雙向拉伸吹塑。方法是先縱向拉伸模具，然后用壓縮空氣使其膨脹以實(shí)現(xiàn)橫向拉伸。在拉伸吹塑(SBM)工藝中，首先使用注射成型工藝將塑料成型為“預(yù)成型件”。這些瓶坯是用瓶頸生產(chǎn)的，包括一端的螺紋(瓶口)。這些預(yù)成型件被包

9、裝，隨后(冷卻后)被送入電子制動(dòng)模塊吹塑成型機(jī)。在SBM工藝中，預(yù)成型件被加熱(通常使用紅外加熱器)到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，然后使用高壓空氣使用金屬吹塑模具吹制成瓶子。通常，預(yù)成型件用芯棒拉伸，作為該過(guò)程的一部分。一些聚合物的拉伸，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)導(dǎo)致樹(shù)脂的應(yīng)變硬化，允許瓶子在碳酸飲料形成的壓力下抵抗變形，而通常接近60磅/平方英寸。四。中空吹塑的分類(lèi)和特點(diǎn)。拉伸吹塑可大大提高產(chǎn)品的透明度、沖擊強(qiáng)度、表面硬度和剛性，適用于聚丙烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑。拉伸吹塑包括擠出型坯定向拉伸吹塑(簡(jiǎn)稱(chēng)擠出-拉伸-吹塑)、注射型坯定向拉伸吹塑(簡(jiǎn)稱(chēng)注射-拉伸-吹塑)、多層定

10、向拉伸吹塑、壓縮成型、定向拉伸吹塑等。拉伸吹塑不能是一種獨(dú)立的加工方法，但必須與注射吹塑或擠出吹塑結(jié)合形成注射拉伸吹塑或擠出拉伸吹塑。4.中空吹塑的分類(lèi)和特點(diǎn)：3.根據(jù)管坯的不同層次進(jìn)行分類(lèi)：?jiǎn)螌哟邓芎投鄬哟邓埽壕C合性能好，生產(chǎn)復(fù)雜，適用于包裝要求高的產(chǎn)品包裝。4.中空吹塑的工藝過(guò)程和原理形式不同，但吹塑過(guò)程的基本步驟相同，即：的形式不同，但吹塑過(guò)程的基本步驟相同，即熔化材料將熔融材料制成管材或型坯將型坯放入吹塑模具中密封用壓縮空氣使型坯在模具中膨脹冷卻取出產(chǎn)品切邊、擠出吹塑原理。7.2擠出吹塑設(shè)備，7.2擠出吹塑設(shè)備，7.2.1型坯成型設(shè)備，1。擠壓機(jī)擠壓機(jī)應(yīng)具有連續(xù)調(diào)速的驅(qū)動(dòng)裝置，以穩(wěn)定的

11、速度擠壓型坯。擠出機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比應(yīng)合適。長(zhǎng)徑比太小，材料塑化能力差，型坯溫度不均勻；長(zhǎng)徑比較大，熱量和能量分段傳遞給物料，物料溫度波動(dòng)小，型坯溫度均勻，可提高產(chǎn)品的精度和均勻性，適用于熱敏塑料的生產(chǎn)。型坯在較低的溫度下擠出。由于熔體粘度較高，可以減少型坯的下垂，保證型坯厚度均勻，有利于縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。7.2.1型坯成型裝置，2。機(jī)頭和模頭包括多孔板、過(guò)濾器連接管和芯組件等。機(jī)頭的設(shè)計(jì)要求如下：流道應(yīng)該是流線型的，流道的內(nèi)表面應(yīng)該具有高度的光滑度，沒(méi)有堵塞部件。吹塑機(jī)機(jī)頭一般分為三種類(lèi)型：角機(jī)頭、直通機(jī)頭和帶儲(chǔ)罐的機(jī)頭。直通模和擠出機(jī)呈直線排列，避免了塑料熔體流動(dòng)方向的改變，防止塑料熔體過(guò)熱分解。直通模的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)熱敏塑料的吹塑，熱敏塑料常用于制造硬質(zhì)聚氯乙烯透明瓶。缺點(diǎn)：型坯很容易粘在一起。7.2.1型坯成型裝置，角頭部由連接管和與其成直角布置的管狀頭部組成。這種模具內(nèi)流道壓縮比大，定型段長(zhǎng)，適用于擠出聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、ABS等塑料。缺點(diǎn)：從水平到垂直，容易產(chǎn)生滯流，流道長(zhǎng)度差異很大，壓力平衡受到干擾，模具中的熔體性質(zhì)差異很大。與e成直角的管狀模具7.2.1可調(diào)移位節(jié)流式模具、型坯成型裝置、帶儲(chǔ)料筒的模具對(duì)于大型產(chǎn)品，一方面要求快速提供大量熔體以減少型坯脫落和縮徑，另一