中空吹塑

高分子材料成型加工基础——第五章
5.4中空吹塑过程的影响因素
• 挤出吹塑过程的影响因素 • 注射吹塑过程及影响因素 • 拉伸吹塑过程的影响因素 • 多层吹塑过程的影响因素
高分子材料成型加工基础——第五章
1.挤出吹塑过程的影响因素
1）管坯制造过程中的影响因素 ⑴ 原料的选择 ⑵ 温度的控制 ⑶ 螺杆转速 ⑷ 口模设计
• ① 一步法：注射型坯一经成型，还在塑性状 态模具开启；进入成型的第二阶段，即把芯轴 连同型坯迅速送到吹塑模具中，打开压缩空气 阀门，经芯轴吹入压缩空气，使还处于熔融状 态的型坯吹胀至模腔的形状，在模具内冷却后 打开模具，取出制品。
• ② 两步法：型坯的注射与吹塑分开进行。
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汤包如何制作 ？
如何成型？
高分子材料成型加工基础
(Fundamentals of Polymer Materials Forming and Processing)
第五章 中空吹塑
Chapter 5 Blow Molding
高分子材料成型加工基础——第五章
第五章 中空吹塑成型
Chapter 5 Blow Molding
高分子材料成型加工基础——第五章
高分子材料成型加工基础——第五章
旋转圆盘挤出吹塑成型
直 接 挤 出 吹 塑
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注射吹塑装置
①双工位吹塑装置
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•②多工位吹塑装置
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高分子材料成型加工基础——第五章
双工位吹塑成型
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多工位吹塑成型
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冷冻空气冷却法示意图
热交换器
空气
最后冷却器 模腔
冷却空气 －13￮C
热空气排出 排气阀
模具
吹塑容器
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二氧化碳冷却法冷却系统
1.钢管 2.吹气杆 3.瓶螺纹 4.喷头 5.型坯 6.机头 7.模腔 8.电磁排气阀 9.卸荷阀 10.电磁阀 11.时间程序控制 12.电磁阀 13.空气吹吸口
1.数学描述(Mathematic Aspect)
聚合物由于其长链结构及分子链的柔顺性。一般情况下， 将聚合物置于一定温度下，从受外力作用开始，大分子的形变 回复经历一系列中间状态过渡到与外力相适应的平衡状态是一 个松驰过程，其形变随时间的变化为：
γ
=
δ E1
+
δ E2
⎜⎜⎝⎛1
−
e
−
t t*
⎟⎟⎠⎞
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⑴原料的选择
• ①熔体指数：低熔指利于防止管坯下垂， 但不宜过低，否则易发生不 稳定流动。
• ②分子量分布：分子量分布宽有利于制得 高质量管坯。
• ③拉伸粘度：拉伸粘度随拉伸应力增加而 增大的物料有利于吹塑。
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⑵温度的控制
T↑型坯下垂严重 T↓表面粗糙
① 形成管坯 ② 模具关闭 ③ 管坯吹塑 ④ 制品脱模
Parision Forming
Mold Close Parision Blowing Product Demold
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注射吹塑工艺流程(Injection Blow Process)
模具合并 型坯注射 型坯脱出
Close Injection
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吹塑成型过程分析(Blow Molding Process)
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吹塑成型过程分析(Blow Molding Process)
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5.2中空成型的原理及分类
5.2.1中空成型的粘弹性原理
(Viscoelastic Mechanism for Blow Molding )
+
δ η
t
Deformation
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在聚合物的玻璃化温度以上，普弹形变在总形变中所 占比例很小，可忽略。于是：
γ
=
δ E2
⎜⎜⎝⎛1
−
e
−
t t*
⎟⎟⎠⎞
+
δ η
t
式中，t* 为松驰时间，随温度升高而减小。(Relaxation Time) η 为粘度，随温度升高而降低。(Viscosity)
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注拉吹成型工艺流程
Injection Stretch Blow Molding
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Stretch Blow Molding
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4.多层吹塑(Multi Layers Blow Molding)
高分子材料成型加工基础——第五章
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5.1 概述 (General) 吹塑成型制品（Products）
高分子材料成型加工基础——第五章
吹塑成型制品（Products）
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高分子材料成型加工基础——第五章
吹塑成型制品（Products）
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吹塑成型过程分析(Blow Molding Process)
5.3 中空成型工艺过程
• 一.制造型坯(Parision Forming) • 二.型坯定位(Parision Positioning) • 三.吹塑成型(Blow Molding) • 四.制品冷却(Product Cooling)
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1.型坯的注射成型(Injection Process of Parision)
转角式坯管成型机头
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芯模由分流梭固定的转角机头
挤出机
模体
分流梭
模套 芯模
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带储料缸的机头
1.挤出机 2.拄塞 3.储料缸 4.模具 5.吹塑制品 6.吹气管
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三层结构吹塑机头(Three Layers Blow Molding Die)
5.1 概述
(General)
5.2 中空成型的原理及分类
(Principles and Classification)
5.3 中空成型过程
(The Process of Blow Molding)
5.4 中空吹塑过程的影响因素
(The Factors affected the Blow Molding)
原理叙述
利用聚合物推迟高弹形变的松驰时间的温 度依赖性，在聚合物玻璃化温度以上的 Tf 附 近，使聚合物半成品（管，中空异型材等）快 速变形，然后保持形变，在较短时间内冷却到 玻璃化温度或结晶温度以下，使成型物的形变 被冻结下来，这就是中空成型的粘弹性原理。
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5.2.2 两点推论
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⑸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型周期
包括挤出型坯，截取型坯，合 模，吹气，冷却，放气，开模，取 出制品等过程。
成型周期的选择原则是在保证制 品的能够定型的前提下尽量缩短。
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• 1.中空吹塑成型制品的使用温度应比聚 合物的玻璃化温度或结晶温度低得多。
• 2.成型温度越高，制品中不可逆形变所 占比例越大，成型物的形状稳定性越好。
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5.2.3 分类及工艺特点
• 挤出吹塑 (Extrusion Blow) • 注射吹塑 (Injection Blow) • 拉伸吹塑 (Stretch Blow) • 多层吹塑 (Multi Layer Blow)
• 吹气压力 • 吹气速度 • 吹胀比 • 模温和冷却时间 • 成型周期
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（1）吹气压力
吹塑中的压缩空气有两个作 用，吹胀和冷却。低粘度，小容 积或厚壁件宜采用低气压；高粘 度，大容积或薄壁件宜采用较高 压力。
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高分子材料成型加工基础——第五章
（2）吹气速度
为了缩短吹气时间，以利于制品获得 较均匀厚度和较好的表面，充气速度应尽 量大一些，但速度过快易产生以下现象： ①在空气进口处造成真空，使这部分的型 坯内陷，而当型坯完全吹胀时，内陷部分 会形成横隔膜片；②口模部分的型坯有可 能被极快的气流拉断。
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挤出吹塑装置
• a.型坯递送，模具固定系统 由一副位于挤出机头下适当距离的固定的开
关模组成，也有使用两副模具的。 • b.型坯静止，模具移动系统
可分为单模系统和多模系统，模具位于挤出 机口模下方，可以垂直上升或下降。
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固定模具系统单一型坯传递形式
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1.挤出吹塑(Extrusion Blow)
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Extrusion Blow Molding
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挤出吹塑工艺流程(Extrusion Blow Process)
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2.注射吹塑(Injection Blow Molding)
Eject
型坯加热 吹塑
Heating Blow
脱模
Demold
制品
Product
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注射吹塑工艺流程(Injection Blow Process)
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Injection Blow Molding