吹塑成型
吹塑，这里主要指中空吹塑( 又称吹塑模塑) 是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模( 凹模) ，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好( 如低应力) 、可成型具有复杂起伏曲线( 形状) 的制品。吹塑成型起源于19 世纪30 年代。直到1979 年以后，吹塑成型才进入广泛应用的阶段。这一阶段，吹塑级的塑料包括：聚烯烃、工程塑料与弹性体；吹塑制品的应用涉及到汽车、办公设备、家用电器、医疗等方面；每小时可生产 6 万个瓶子也能制造大型吹塑件( 件重达180kg) ，多层吹塑技术得到了较大的发展；
吹塑设备已采用微机、固态电子的闭环控制系统，计算机CAE/CAM 技术也日益成熟；且吹塑机械更专业化、更具特色。
1 吹塑成型方法
成型方法??
? ???不同吹塑方法，由于原料、加工要求、产量及其成本的差异，在加工不同产品中具有不同的优势。详细的吹塑成型过程可参考文献。
这里从宏观角度介绍吹塑的特点。中空制品的吹塑包括三个主要方法：挤出吹塑：主要用于未被支撑的型坯加工；注射吹塑：主要用于由金属型芯支撑的型坯加工；拉伸吹塑：包括挤出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑两种方法，可加工双轴取向的制品，极大地降低生产成本和改进制品性能。此外，还有多层吹塑、压制吹塑、蘸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等。但吹塑制品的75 ％用挤出吹塑成型，24 ％用注射吹塑成型， 1 ％用其它吹塑成型；在所有的吹塑产品中，75 ％属于双向拉伸产品。挤出吹塑的优点是生产效率高，设备成本低，模具和机械的选择范围广，缺点是废品率较高，废料的回收、利用差，制品的厚度控制、原料的分散性受限制，成型后必须进行修边操作。注射吹塑的优点是加工过程中没有废料产生，能很好地控制制品的壁厚和物料的分散，细颈产品成型精度高，产品表面光洁，能经济地进行小批量生产。缺点是成型设备成本高，而且在一定程度上仅适合于小的吹塑制品。??
? ?? ?中空吹塑的工艺条件，要求吹胀模具中型坯的压缩空气必须干净。注射吹塑空气压力为～1MPa ；挤出吹塑压力为～，而拉伸吹塑压力经常需要高达4MPa 。在塑料凝固中，低压使制品产生的内应力低，应力分散较均匀，且低应力可改进制品的拉伸、冲击、弯曲等性能。制品种类吹塑制品有容器、工业制件两类。其中容器包括：包装容器，大容积储桶/ 储罐，以及可折叠容器。但随着吹塑工艺的成熟，工业制件的吹塑制品越来越多，应用范围也日益广泛。目前，容器约占80 ％的市场份额，每年增长4 ％左右；而工业及结构用制品占总量的20 ％，每年增长速度为12 ％。容器消耗量的增长在于可旋扭塑料容器的应用范围不断扩大，工业用制品的消耗量增长主要是由新型加工技术的改进所致，如多层型坯挤出、双轴挤出、非轴对称吹塑等。表 2 列出了部分吹塑制品的应用及其性能要求。??
吹塑成型进展
(1) 原材料聚合物在成型过程中，首先通过口模时受高剪切力作用，然后物料呈现挤出膨胀及垂缩现象，在形成下垂的型坯时，其膨胀率接近为零。接着型坯被吹胀紧贴在模具上，这时呈现低的膨胀率。过度的口模膨胀会产生废品。过度的垂缩导致制件的顶端到底部壁厚厚度不均匀，严重的甚至不能成型。因此，在选择适合吹塑的聚合物时，必须弄清其剪切及膨胀的粘弹特性。HDPE 由于热稳定性好，又有多种改性产品，因而成为吹塑成型中应用最广泛的塑料。通过共聚和共混作用，对吹塑成型用原材料的研究在连续挤出吹塑级树脂方面也取得了一些进展，如PA6 、PP
和PET 。间歇式型坯吹塑成型，理论上适用于结构板材和大型制件的二次加工，要求使用工程塑料，如阻燃型ABS 、增强PVC 、改性PPO 和PC 等，而这类挤出型塑料的耐高温性能一般较差，仅有少数树脂可在常规设备上吹塑成型大型制件。在聚萘二甲酸乙二酯(PEN)/PET 共混料吹塑成型时，需将防氧渗透和防水气渗透的树脂如( 乙烯/ 乙酸乙烯醇) 共聚物(EVOH) 和HDPE 与PET 形成复合层，并产生锚联层，以改善PEN/PET 料的渗透性和热稳定性。目前正研究将HDPE 与PA6 采用多层吹塑成型，生产燃油油箱。
(2) 设备与工艺技术进展
吹塑机械设备已有很大的改进。较新的成果有：
①采用改进型红外加热技术进行再吹塑成型；??
? ?? ?②非常高速的旋转挤塑压力，主要应用在牛奶瓶的生产上；??
? ?? ?③模具附设在梭式压机上以补偿喷流现象；??
? ?? ?④多层连续挤出吹塑成型防渗透性容器；??
? ?? ?⑤通过对取向结晶和热结晶、预成型坯和模温、吹气压力，以及型坯在模腔内停留时间的严格控制，进行连续性热定形PET 瓶的生产。
由于市场对复杂、曲折的输送管材制件的需求，推动了偏轴挤出吹塑技术的开发，这种技术笼统称为3D 或3 维吹塑成型。
理论上，该工序十分简单，型坯挤出后，被局部吹胀并贴在一边模具上，接着挤出机头或模具转动，按已编的2 轴或 3 轴程序转动。难点在于要求具有非常大的惯性量的大型吹塑机械在高速合模时误差要低于10 ％。多层吹塑成型工艺常用于加工防渗透性容器，其改进工艺是增设一个阀门系统，在连续挤出过程中可更换塑料原料，因而可交替生产出硬质和软质制品。生产大型制件如燃油箱或汽车外结构板材时，在冷却过程中需降低模腔内压力以调整加工循环周期。解决方法是先将熔料储存在挤出螺杆前端的熔槽中，再在相当高速下挤出型坯，以最大限度减少型坯壁厚的变化，从而确保消除垂缩和挤出膨胀现象。储料缸式机头改进，使之能挤出热敏性塑料如ABS — R 、改性PPD 和PVC 。而且，重新设计的机头，在生产中可快速装拆以方便清理塑料，同时，对塑料的流变特性分析及计算机流道分析可设计流线型流道，以便于热敏性塑料的成型。
(3) 控制程序及吹塑模拟型坯的程序控制已有数十年的经验。
主要问题是型坯可拉坯变薄的最薄程度( 如瓶颈部位) ，增厚的型坯拉坯的最大程度( 如容器瓶体或边角部位) ，以及设计一个壁厚度变化部位，例如凹边和瓶肩等。其工作重点应集中在所使用塑料的粘弹性特性上。对试管状的预成型坯壁厚的预测，也就是设计具有防渗透作用的型坯最佳壁厚厚度的选择依据。这是由预成型坯的结晶程度，所使用塑料与温度相关的应力一应变弹性特性，以及由注塑加工形成的冻结应力程度和分布等情况来决定的。1980 年，GE 公司就为热成型和吹塑成型开发了：PITA 程序设计。
? ?? ?型坯吹塑成型的控制软件必须综合考虑如下因素：不均匀的型坯壁厚；型坯截坯口和环绕型吹塑管材截口；在合模前预先吹胀型坯；吹胀过程控制和截坯口开设的部位；以及结构件吹塑成型中对型坯边缘的裁切定位等。目前，商业化的吹塑成型模拟软件主要有原美国的ACTech 公司的C — PITA 、比利时的POLYFLOw 等。数值模拟的难度在于：大应变、非线性材料行为、接触问题以及膨胀过程中一些物理非稳定性，而这些复杂性将导致产生一系列需要迭代求解的非线性方程。其中，材料、吹塑成型机理的研究一直是研究的难点、热点，如拉伸吹塑被广泛应用，但对该过程的模拟所需要的应力诱导结晶的数学描述，到目前为止尚无合适的方法。而挤出吹塑的型坯，是聚合物熔体流经环形模头时形成的，环形管道的几何形状和材料的粘弹性质将直接影响型胚膨胀，现有的粘弹性知识还无法描述
这个过程。??
? ?? ?与相对成熟的注塑CAE 技术相比，吹塑成型软件目前正处于发展的初期阶段。??
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 影响吹塑制品质量的因素及常见缺陷的排除
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。
吹塑成型工艺条件的设定
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。
吹塑成型常见的制品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± 100 μ m 。注射吹塑常见制品缺陷及改进方法见表 6 。
(3) 拉伸吹塑
3 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。
注塑模具CAD系统的现状及其发展 摘要：本文论述了我国注塑模具行业的概况及其近年来取得的成绩，对于国内外注塑模具技术的发展历程好现状做了简单的论述，最后总结出模具的专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化的发展趋势。 关键词：注塑模具；CAD；发展 1引言 塑料制品在日常社会中得到广泛利用，模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比，我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。 2我国注塑模具工业概况 我国虽然很早就开始制造和使用模具，但长期为行程高技术含量的产业。直到10世纪年代后期，随着科技的进步，国务院和国家有关部门对发展模具工业给予了高复重视和支持，募集工业才驶入快速发展轨道。 近年来，我国模具工业发生了巨大的变化。在我国模具生产企业中，数字化设备比较齐全，模具CAD/CAE/CAM技术已经被广泛的应用，采用高速加工的先进技术的企业也逐渐增多。模具标准间使用覆盖率级模具商品化率都已经有了较大幅度的提高。热流道技术在塑料模具行业中应用比例越来越高。 注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨，最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，以CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。
薄壁注塑成型技术的研究进展 摘要：由于3C产品向轻、薄、短、小方向发展得越来越快，所以薄壁注塑成型技术也受到人们的高度重视，而薄壁注塑成型数值模拟技术是薄壁注塑成型技术得以应用的重要保证。本文介绍了薄壁注塑成型技术产生的背景和科学意义，综述了薄壁注塑成型中的制品设计、模具设计、注塑机和材料选用以及薄壁注塑成型数值模拟技术的研究与应用概况，探讨了薄壁注塑成型数值模拟技术发展中所面临的一些关键问题，指出了薄壁注塑成型数值模拟技术的研究发展方向。关键词：薄壁注塑成型；模具设计；数值模拟；流长厚度比；冷凝层。近年来，笔记本电脑和移动电话等3C（Computer, Communication and Consumer）产品更新换代的速度非常快，这类产品的设计理念正朝着“轻、薄、短、小”方向发展，同时人们对这些产品的需求也在快速增长，于是在常规注塑成型（Conventional Injection Molding, CIM）技术的基础上，薄壁注塑成型（Thin-Wall Injection Molding , TWIM）技术迅速发展起来。薄壁化因具有减小产品重量及外形尺寸、便于集成设计及装配、缩短生产周期、节约材料和降低成本等优点成为塑料消费行业追求的目标，已成为塑料成型行业中新的研究热点。薄壁注塑成型技术是一种仅有十几年发展历史的新兴技术，其理论体系尚未形成，缺少系统性的研究，而薄壁注塑成型数值模拟研究也只是近几年才提出的，还有许多理论上和实践中的问题尚待解决。薄壁注塑成型技术的概念目前关于薄壁注塑成型还没有统一的定义，Mahishi 和Maloney把其定义为流长厚度比L/T（L：Length，流动长度；T：Thickness，塑件厚度；L/T也简称为流长比）在100或者150以上的注塑为薄壁注塑；而Whetten和Fasset是这样定义薄壁注塑成型的：所成型塑件的厚度小于1mm，同时塑件的投影面积在50cm2以上的注塑成型。由此可见要给出一个统一的定义还是比较困难的；同时随着技术的发展，薄壁注塑成型定义的临界值也将发生变化，它应该是一个相对的概念。常规注塑成型工艺已为人们所熟悉，但薄壁注塑成型则不然，因为随着壁厚的减薄，聚合物熔体在型腔中的冷却速度加剧，在很短的时间内就会固化，这使得成型过程变得复杂，成型难度加大，常规的注塑成型工艺条件已不能满足需要。常规注塑成型的一个不足就是填充过程和冷却过程往往是交织在一起的，但由于常规塑件的尺寸比较大，所以对成型过程影响不大，但在薄壁注塑成型中这个不足就成为致命的问题。所以，不能把常规注塑成型中的理论和操作简单地照搬到薄壁注塑成型中去。薄壁注塑成型中的制品设计、模具设计、注塑机及材料选用薄壁制品的设计思想和方法更为复杂，并进一步受到成型局限及材料选择的影响。薄壁制品要求应该具有高的冲击强度、良好的外观质量和尺寸稳定性，并能承受大的静态载荷，成型材料的流动性要好。设计过程中要重点考虑制品的刚性、抗冲击性和可制造性。成型薄壁制品时一般需要专门设计的薄壁制品专用模具。与常规制品的标准化模具相比，薄壁制品的模具从模具结构、浇注系统、冷却系统、排气系统和脱模系统等都发生了重大变化。主要表现在以下几个方面：（1）模具结构：为承受成型时的高压，薄壁成型模具的刚度要大、强度要高。因此模具的动、定模板及其支承板重量较大，厚度通常比传统模具的模板要厚。支撑柱要多，模具内可能要多设置内锁，以保证精确定位和良好的侧支撑，防止弯曲和偏移。另外，高速射出速度增加了模具的磨损，因此模具要采用较高硬度的工具钢，高磨损、高冲蚀区（如浇口处）硬度应大于HRC55。（2）浇注系统：成型薄壁制品，特别是制品厚度非常小时，要使用大浇口，而且浇口应该大于壁厚。如是直浇口应设置冷料井，以减少浇口应力，协助填充，减少制品去除浇口时的损坏。为保证有足够的压力充填薄的模腔，流道系统中应尽可能减少压力降。为此，流道设计要比传统的大一些，同时要限制熔体的驻留时间，以防止树脂降解劣化。当是一模多腔时，浇注系统的平衡性要求远高于常规模具的要求。值得注意的是薄壁制品模具的浇注系统中还引入了两项先进技术，即热流道技术和顺序阀式浇口（SVG）技术。（3）冷却系统：薄壁制品不像传统壁厚件那样可以承受较大的因传
塑料成型加工技术发展现状及研究进展 发表时间：2019-11-27T09:43:40.417Z 来源：《中国西部科技》2019年第23期作者：游强 [导读] 近年来，塑料作为现代工业的基础性新型材料，已越来越广泛应用于国民经济的各个领域。塑料成型加工技术的发展水平，在很大的程度上反映出一个国家的工业发展水平。生态化、功能化、信息化、智能化、低能耗的塑料成型加工技术成为塑料加工行业的发展趋势。人民不断增长的对美好生活的需求，对于塑料制品质量以及品种多样性有了更高的需求，这就需要对塑料成型加工技术不断进行深入研究。 游强 广州一道注塑机械股份有限公司 摘要：近年来，塑料作为现代工业的基础性新型材料，已越来越广泛应用于国民经济的各个领域。塑料成型加工技术的发展水平，在很大的程度上反映出一个国家的工业发展水平。生态化、功能化、信息化、智能化、低能耗的塑料成型加工技术成为塑料加工行业的发展趋势。人民不断增长的对美好生活的需求，对于塑料制品质量以及品种多样性有了更高的需求，这就需要对塑料成型加工技术不断进行深入研究。 关键词：塑料成型；加工技术；发展现状；研究进展 引言 塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的高分子聚合物制成最终塑料制品的过程。其加工方法主要包括压塑、挤塑、注塑、吹塑、压延等。塑料机械加工高分子合成材料,塑料机械与金属切削机床一样是一种基础机械,实际上已成为各种制造业的生产制造手段,在国民经济中日益显示出极为重要的作用。塑料机械工业的发展,在一定程度上反映出一个国家及地区国民经济及技术发展水平。随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高,人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。深入研究塑料成型加工技术与装备,克服制品中的缺陷,可以满足科技进步与人们高标准的生活要求. 1塑料成型加工技术与发展 1.1主要加工技术 1.1.1压塑 压塑也称模压成型或压制成型,主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。压塑是利用模压机和成型模具,在模压成型后继续加热通过发生化学反应而交联固化。该成型工艺和设备较简单,适应性广。成型基本过程:物料-模具-向液压缸通入液压油-柱塞及活动横梁以立柱为导向,向下运动进行闭模-液压机产生的力传递给模具并作用在物料上-物料在力的作用下熔融软化-填满模腔并进行化学反应-将压模启闭数次以排除气体-进行升压并加以保持-物料继续进行化学反应-固化成型-开模取出制品。 1.1.2挤塑 挤塑又称挤出成型,将物料加热熔融成粘流态,借助螺杆挤压作用,推动粘流态的物料,使其通过口模而成为截面与口模形状相仿的连续体的一种成型方法。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品,生产效率高,可自动化、连续化生产;缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工,制品尺寸容易产生偏差。生产的产品有管、棒、丝、薄膜、板、电线电缆的包覆材、异型材、中空制品等。 1.1.3注塑 注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机(或称注射机)将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高,操作可自动化,能成型形状复杂的零件,特别适合大批量生产。缺点是设备及模具成本高,注塑机清理较困难等。工艺过程为加料预塑化-闭模和锁紧-注射装置前移和注射-保压-制品冷却定型-注射装置后退和开模顶出制品。 1.1.4吹塑 吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法,吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。 1.1.5压延 压延是将树脂和各种添加剂经预期处理(混合、过滤等)后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材,随后从压延机辊筒上剥离下来,再经冷却定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙稀树脂的成型方法,能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品 2塑料成型加工技术发展现状 经过多年的发展，我国塑料成型加工技术已经形成了门类比较齐全、体系比较完整、低端转向中高端的塑料成型加工技术，基本能满足国内经济发展的需要。但与发达国家相比较，仍然存在较大的差距。特别是随着我国经济产业结构的调整和升级的推进，在生态化、功能化、数字化、智能化、低能耗的塑料成型加工技术方面的瓶颈亟待突破，尤其是生物降解技术和循环再生利用技术的开发利用。 3塑料成型加工技术研究进展与发展展望 3.1塑料成型加工技术研究进展 3.1.1精密化 对塑料进行成型加工的时候需要采用高晶化加工的方法，如采用一些超微指令的激光唱盘或者是一些光导纤维。 3.1.2高性能化 对原来的技术实施相应的评价，对工序进行简化，让能源的消耗能够最大程度节约，选择一个最佳的原料配方，对材料实施一体化的加工，让材料能够达到高性能，并且能够对成本起到一定的控制作用。如利用化学方法或者物理方法对光倍率的发泡制品进行控制，这样离子膜就会存在一种分离机能，或者存在一种透析机能。 3.1.3纳米化 纳米尺寸效应通常都处于分散的状态，尺寸较大的会和界面结合在一起，纳米材料具有的优异性能也比较大。这种材料需要具备较高
微孔发泡(Microcellular Foamine)是指以热塑性材料为基体，通过特殊的加工工艺，使制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔。微孔发泡注塑成型技术突破了传统注塑的诸多局限，在基本保证制品性能不降低的基础上，可以明显减轻制件重量和成型周期，大大降低设备的锁模力，并具有内应力和翘曲小，平直度高，没有缩水，尺寸稳定，成型视窗大等优势。与常规注塑相比较，特别在生产高精密以及材料较贵的制品中，在许多方面都独具优势，成为近年来注塑技术发展的一个重要方面。 微孔发泡技术发展概述 上世纪80年代，美国麻省理工学院(MIT）首先提出微孔发泡的概念，希望在制品中产生高密度的封闭泡孔，从而在减少材料用量的同时提高其刚性，并避免对强度等性能造成的影响。 Trexel公司于上世纪90年代中成立并获得MIT的所有专利授权，将微孔发泡技术商品化并继续大力发展，现在已在世界各地获得70多个相关的专利。MuCell现已成为了一个非常成熟的革新技术在全世界被广泛使用。 图 1 加入Mucell系统的注塑机 MuCell微孔发泡技术的使用先从美国、欧洲开始，再延伸到日本及东南亚等地区，虽然在中国刚刚起步，但经过一年多的发展，用户正在迅速增长。经过多年来全球不同用户在商业设备、汽车部件、电子电器等各种产品中大批量生产使用，MuCell微孔发泡技术的优点得到了验证，用户在提高产品质量的同时获取了更高的经济回报。 基本原理 1
微孔发泡成型过程可分成三个阶段：首先是将超临界流体(二氧化碳或氮气)溶解到热融胶中形成单相溶体；然后通过开关式射嘴射人温度和压力较低的模具型腔，由于温度和压力降低引发分子的不稳定性从而在制品中形成大量的气泡核，这些气泡核逐渐长大生成微小的孔洞。 图 2 微泡成型过程 发泡后的制品横切面放大图如下，我们从中可以明显看到表层还是未发泡的实体层，这是由于模具温度较低，表面树脂冷却迅速，细胞核没有成长的时间，所以还是未发泡的实体。 图 3 发泡体的结构 MuCell的加工流程 2
注塑成型新工艺 结合多种工艺 目前，很多成型商已采用了诸如三明治成型、注射压力成型以及气体或水的辅助成型工艺来生产超薄壁零件或玻纤增强的内表面光滑的中空零件。塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门建议，如果将上述各种先进工艺组合起来，可以得到更高级的加工件，并能够降低成本，克服单一方法的局限性。 塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门评价说，将三明治成型、注射压力成型以及气体或水的辅助成型相结合，这种组合工艺完全是从在模具里成型“皮-芯-皮”的三明治结构开始的。把三明治成型与注射压力成型相结合，加工的零件具有更均匀的芯-皮分布。在注射压力成型工艺中，使用较低的注射或充模压力，不仅可以使加工件中的物料定向程度较低，减少收缩和变形，而且还可以降低对模腔的耐压要求。 此外，有加压这个步骤，可以获得较小的皮厚或总壁厚。塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门认为，利用“三明治成型＋注射压力成型”工艺，可以生产出采用传统成型工艺根本无法实现的薄壁加工件。采用传统的三明治注射成型工艺，可以实现的最薄的壁厚为1.5 mm，而采用三明治/压力工艺后，制作出的工件壁厚仅为1 mm。当然，传统的三明治成型工艺允许用户把加工件里芯材的百分比加大。 塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门还进行了如下试验，即通过“三明治成型+水辅助成型”的组合工艺，用长玻纤PP和无填料PP来成型扶手。根据以往的经验，用注水的办法会使短玻纤增强的尼龙66或长玻纤PP这类纤维增强材料形成空心，导致加工件内表面的质量很差，而且空心腔的尺寸也会发生偏差。因此，塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门认为，玻纤填充树脂的流动特性使水辅助成型工艺很难或者无法实现。因此，他们采用30％长玻纤增强PP作为表皮、无填料PP作为芯来进行三明治试验。扶手模具的直径为30 mm，长度为500 mm。通过注水，使无填料的物料形成空心。这样，外层材料具有了刚性、韧性以及抗张力和迸裂强度，而内层材料具有了良好的阻隔性能，内表面也很光滑。目前，这种方法已经被用于工业生产中。 注塑转移成型 一种被称作注塑转移成型（ITM）的新工艺不仅可以使多腔成型的热塑性塑料小零件获得很好的一致性，还可以得到更好的成型质量。这种借鉴了热固性塑料转移成型工艺的新工艺是将热流道注塑和压力成型两者进行组合的工艺。 据塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门介绍，在传统的热流道注塑成型中，熔体进入多个腔室的温度和压力是不一样的，这意味着每个腔室具有不同的粘度、不同的填充量和不同的冷却状况，最终将导致零件的尺寸和性能也不相同。此外，传统注塑模具的另一个局限性是，通常对热流道的设计都是针对具体的模具或物料，对于完全不同的模具或物料而言，这个热流道就不一定适用了。 为此，塑料加工研究院研制了一种模具。在模具的固定侧采用了特殊的电加热，在热半模里有一个熔体转移室，用来储存来自螺杆的熔体，并借助于一个活塞/气缸系统把熔体转移到模腔里去；冷半模在移动压板一侧。利用固定在半模里的隔热板来减少冷、热半模之间的热传导。当模具的开模线合拢时，活塞/气缸系统对熔体转移室施压，通过短门，将物料直接推入模腔。在这个系统里，注塑和
PET吹塑瓶可分为两类，一类是有压瓶，如充装碳酸饮料的瓶；另一类为无压瓶，如 充装水、茶、油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性PET瓶或PET与热塑性聚芳酯的复合瓶，在分类上属热瓶，可耐热80℃以上；水瓶则属冷瓶， 对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者主要讨论冷瓶中的有压饮料瓶 成型工艺。 1 设备 随着科技的不断进步和生产的规模化，PET吹瓶机自动化程度越来越高，生产效率 也越来越高。设备生产能力不断提高，由从前的每小时生产几千个瓶发展到现在每小 时生产几万个瓶。操作也由过去的手动按钮式发展为现在的全电脑控制，大大降低了 工艺操作上的难度，增加了工艺的稳定性。 目前，注拉吹设备的生产厂家主要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。虽然生产厂家不同，但其设备原理相似，一般均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统和辅机五大部分。 2 吹塑工艺 PET瓶吹塑工艺流程。 影响PET瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。 2.1 瓶坯 制备吹塑瓶时，首先将PET切片注射成型为瓶坯，它要求二次回收料比例不能过高(5％以下)，回收次数不能超过两次，而且分子量及粘度不能过低(分子量31000-50000，特性粘度0.78-0.85cm3／g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加 热后没用完的瓶坯，必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶坯的存放时间不能超 过六个月。
瓶坯的优劣很大程度上取决于PET材料的优劣，应选择易吹胀、易定型的材料，并制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明，同样粘度的PET材料成型的瓶坯，进口的原料 要比国产料易吹塑成型；而同一批次的瓶坯，生产日期不同，吹塑工艺也可能有较大 差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易，对瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无 异色、注点长度及周围晕斑合适。 2.2 加热 瓶坯的加热由加热烘箱来完成，其温度由人工设定，自动调节。烘箱中由远红外灯 管发出远红外线对瓶坯辐射加热，由烘箱底部风机进行热循环，使烘箱内温度均匀。 瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转，使瓶坯壁受热均匀。 灯管的布置在烘箱中自上而下一般呈"区"字形，两头多，中间少。烘箱的热量由灯 管开启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同控制。灯管的开启要结合预 吹瓶进行调整。 要使烘箱更好地发挥作用，其高度、冷却板等的调整很重要，若调整不当，吹塑时 易出现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。 2.3 预吹 预吹是二步吹瓶法中很重要的一个步骤，它是指吹塑过程中在拉伸杆下降的同时开 始预吹气，使瓶坯初具形状。这一工序中预吹位置、预吹压力和吹气流量是三个重要 工艺因素。 预吹瓶形状的优劣决定了吹塑工艺的难易与瓶子性能的优劣。正常的预吹瓶形状为 纺锤形，异常的则有亚铃状、手柄状等，如图2所示。造成异常形状的原因有局部加 热不当，预吹压力或吹气流量不足等，而预吹瓶的大小则取决于预吹压力及预吹位置。在生产中要维持整台设备所有预吹瓶大小及形状一致，若有差异则要寻找具体原因， 可根据预吹瓶情况调整加热或预吹工艺。
华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告系（部）：机械工程及自动化专业班级：****** 姓名*** 学号******* 指导 教师 **** 职称 学历 副教授 课题名称矿泉水瓶挤出吹塑成型工艺及模具设计 毕业设计（论文）类型（划√）工程设计应用研究开发研究基础研究其他√ 一、本课题的研究目的和意义： 本课题来源于工程实践，是结合学生的专业特点和就业方向而设计的一个课题。通过本次设计，掌握塑料件挤出吹塑成型模具设计的过程和基本技能；利用计算机辅助模具设计；掌握模具制造、装配的工艺要求。 模具设计全程应用CAD/CAM/CAE技术以及UG三维制图软件，从设计到最后出现成品都用现代先进的模具设计软件完成，已达到提高生产效率和成品精度的要求，减少重复设计的繁琐操作。并且在设计过程中尽量采用标准件来完成整个模具的设计，以便于以后的维修及零部件的更换。 通过对矿泉水的性质和流通环境的分析，设计能在流通过程中起保护作用的包装，设计合理的包装不仅仅能保护产品、方便储运，而且还能在很大程度上起到介绍产品和促进销售的作用。本设在矿泉水在流通过程得到保护，同时激起人们的购买欲望，从而促进其销售。为了设计一款兼有良好的容装性，保护性，方便性，有美观经济的优点，满足消费者购买和使用习惯的矿泉水水瓶包装也是很有经济价值和市场前景的。
二、文献综述（国内外研究情况及其发展）： 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。经国务院批准，从1997 年到2000 年，对80 多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 年来我国的模具工业也有了很大的提高，有的模具已达到国际水平，年出口额达7．38亿美元。由于近年来市场需求的强劲拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，以2003年为例，年增长就达25％之多，广东、江苏、浙江、山东等地的增长甚至在25％以上，其中广东模具生产企业近7000余家，年产值早巳超过200亿元，占全国模具年产值的40％多，几成就了我国模具工业的半壁江山。目前我国塑料模具市场中国外模具约占,其中大型、精密、复杂、长寿命模具约占左右。被国外称为“金钥匙”、“进入富有社会的原动力”的模具由于经济发展较快时期产品畅销, 自然要求模具能跟上,而经济发展滞缓时期产品不畅销企业必然想方设法开发新产品,这同样会给模具带来强劲的需求因此模具工业被称为“不衰亡工业”模具市场发展走势总体将是平稳向上并且随着以塑代钢、以塑代木、少无切削等的进一步发展实施,结合我国国民经济各部门发展规划,我国的发展速度将高于世界平均水平,预计“十五”期间我国模具工业将以年均10%以上的速度发展,而塑料模具将20%以上的速度发展。 吹塑，这里主要指中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模 ( 凹模 ) ，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好 ( 如低应力 ) 、可成型具有复杂起伏曲线 ( 形状 ) 的制品。吹塑成型起源于 19 世纪 30 年代。直到1979 年以后，吹塑成型才进入广泛应用的阶段。这一阶段，吹塑级的塑料包括：聚烯烃、工程塑料与弹性体；吹塑制品的应用涉及到汽车、办公设备、家用电器、医疗等方面；每小时可生产 6 万个瓶子也能制造大型吹塑件 ( 件重达 180kg) ，多层吹塑技术得到了较大的发展；吹塑设备已采用微机、固态电子的闭环控制系统，计算机 CAE/CAM 技术也日益成熟；且吹塑机械更专业化、更具特色。国外的情况 PET容器已经成为全球各国广泛使用的包装材料和容器，在食品、饮料、酒类、化妆品、日用品、工业用品、交通用品、农业用品包装等方面得到越来越广泛的应用，近年来PET 容器在饮料包装中的应用发展更为迅猛。如美国软饮料 PET 瓶的数量1990 年为76 亿只，1992 年达近100 亿只，1997 年超过200 亿只，2000 年和2001 年分别为220 亿只和225 亿只。由于PET 瓶的容量比金属罐和玻璃瓶都要大得多，所以PET 瓶装软饮料在容量比例上的优势更为明显，1990 年已为1/3，1993 年达4 成，1997 年以后均占到一半以上。美国一些啤酒厂正开始转向采用塑料瓶包装啤酒，并有增多的趋势。堪萨斯州的 DonyExpress 牌啤酒包装正在从玻璃瓶改用三层琥珀色 PET 塑料瓶，而且可以仍采用现有灌装设备。马里兰州的Constar 国际公司制备塑料瓶型坯和吹塑成型三层瓶，其外层和内层材料为PET，阻隔芯层材料为特殊尼龙MXD6。Constar 公司声称其还采用了高性能吸氧剂Oxbar，因而实际上没有氧渗入瓶的不良后果，并大大降低了碳酸气的速漏问题。 GreatPlains 啤酒公司于2003 年7 月6 日开始生产塑料瓶包装的啤酒，通过国内零售商分销给宾馆、运动场和娱乐场所。并计划想中国出口，该公司在 Olathe 的分厂目前每年能生产15000 个三层瓶中的阻隔层，并已订购设备进一步扩大生产能力。
注塑转移成型 一种被称作注塑转移成型（ITM）的新工艺不仅可以使多腔成型的热塑性塑料小零件获得很好的一致性，还可以得到更好的成型质量。这种借鉴了热固性塑料转移成型工艺的新工艺是将“使用热流道注塑”和“压力成型”进行组合的工艺。 据塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门介绍，在传统的热流道注塑成型中，熔体进入多个腔室的温度和压力是不一样的，这意味着每个腔室具有不同的粘度、不同的填充量和不同的冷却状况，最终将导致零件的尺寸和性能也不相同。此外，传统注塑模具的另一个局限性是，通常对热流道的设计都是针对具体的模具或物料，对于完全不同的模具或物料而言，这个热流道就不一定适用了。 为此，塑料加工研究院研制了一种模具。在模具的固定侧采用了特殊的电加热，在热半模里有一个熔体转移室，用来储存来自螺杆的熔体，并借助于一个活塞/气缸系统把熔体转移到模腔里去；冷半模在移动压板一侧。利用固定在半模里的隔热板来减少冷、热半模之间的热传导。当模具的开模线合拢时，活塞/气缸系统对熔体转移室施压，通过短门，将物料直接推入模腔。在这个系统里，注塑和保压是由静止不动的模具而不是通过螺杆来实现的。在保压阶段之后，转移室开始充填下一个周期的物料。在这个过程中，主开模线（它的开与合都与转移室的动作互不相干）一直保持合拢，直到加工件充分冷却为止。 据说，这种工艺具有许多好处。模具的熔体转移部分与该部分的几何形状无关，因此无需为不同的模具而做相应的改变；由于注塑体积是由腔室的运动距离来决定的，所以可以降低多腔模具的造价，同时不需要再使用昂贵的热流道温度控制器；因为熔体的通道很短，而且熔体是直接从蓄集室的门进入模腔，所以所需要的压力比传统热流道可提供的压力更低，熔体完全能够均匀地充满所有模腔；作用在熔体上的剪切力和应力更小了，有利于长玻纤增强料或者瓷粉掺混料的成型，并使得加工件的收缩率和翘曲变形更小。 目前，塑料加工研究院已经使用了多达12个模腔的模具对长玻纤增强聚丙烯材料进行注塑成型试验，并取得了成功。据说，他们很快就会用超过100个模腔的模具来进一步测试这种工艺。
注射吹塑成型工艺与应用 一、前言 我国医药包装品今年来迅速发展，其塑料包装容器需求量日趋增加，塑料包装容器成型设备也在不断增长。由于注射吹塑成型设备在运行过程中，首先对瓶口进行注射，包装瓶口的精度，然后再吹塑瓶体，因而能防止容器内的气体挥发和外部气体行瓶内渗透，保证了瓶口与瓶盖之间具有很好的密切性能。我国塑料注射吹塑中空容器的设备在“六五”和“七五”期间虽能少量生产，但设备本身的精度及各项性能均不及国外设备。目前，此类设备的生产要在提高精密程度上下功夫，成为名副其实的精密注吹机。所谓“精密注吹机”不仅指设备成型过程中高速高压具有很好的稳定性，而且要求生产出的容器尺寸波动和质量波动方面达到较高的稳定性，也就是生产的容器各部分尺寸和几何形状精度要高，容器的外观及内在质量生产效率等其它指标也能达到较高水平。 二、注射吹塑成型设备 注射吹塑设备主要有注塑机、注塑模、吹塑模和芯模传送装置等组成。成型制品的卧室注射机均可用于注射吹塑，但注射压力较低，螺杆的比径比较小，压缩比亦不宜过大，注射型坯用的模具与一般注射模具在所用制模材料与设计要求等方面并无不相同，若注射时需成型瓶颈螺纹，则应将瓶颈与注射一并设计。另外注射吹塑成型设备具有二、三或四工位,注射与合模的结构形式有卧式、直角式等。不同生产厂家,设备的生产能力各有不同。然而,注射吹塑机最基本的规则就是能同时在一付模具中注射成塑料型坯,在另一付模具中进行吹胀制成容器。二位机就是基于此原理而设计的,制品的脱出是用机械式或液压式的顶出机构来完成。三位机与二位机一样,不过其脱出制品有专用的土位来完成。四位机是在三位机的基础上,为特殊用途如预吹、预拉伸等工艺要求而另增加一个工位。现在最常用的是三位机,约占gQ%以上，目前国内所使用的注吹设备大多数是从国外引进的。 三、注射吹塑成型工艺流程 对于所有的塑料包装厂家来说，注射吹塑工艺绝对是所有塑料加工工艺中重中之重的技术，各种塑料包装制品、塑料包装容器的制造加工，都需要注射吹塑成型技术来完成。如这种塑料制品成型工艺可生产塑料瓶、塑料桶、防静电托盘等。不同于挤出吹塑成型工艺，注射成型的成本会更高一些。 一个完整的注射吹塑成型工艺流程可分为两步：第一步，型坯制备。由注射机在高压下将熔融物料注入带有吹气芯管的管坯模具内成型管状型坯。开模后，型坯留在芯管上，通过机械装置将热管坯与芯管一齐转移到吹塑模具内；第二步，吹塑。闭合吹塑模具，将压缩空气通入芯管，使管坯吹胀达到吹塑模腔的形状，并在空气压力下冷却定型，最后脱模取得制品。 注射吹塑成型所生产的中空容器主要用于日用品、化妆品、医药、食品等的包装。所使用的树脂有PP、PE、PS、SAN,PVC、PC等。与挤出吹塑成型法相比,制品壁厚均匀一致，重量公差小，制品颈部尺寸精确稳定易与瓶盖配合,制品形状一致,二次加工量少,废边废料少。存在的缺点是每种制品必须使用两付模具(注射型坯模和吹胀成型模),注射型坯模要承受高压,且两付模具的定位公差等级较高,因此模具成本昂贵,故此法最适宜于生产批量大的小理精致的制品,目前一般能生产的容器最大容犷量不超过4升。另外,此法还不能生产有把手的
吹塑成型发展现状 发布日期：2006-10-23 9:53: 摘要：介绍吹塑成型方法、吹塑成型控制因素及吹塑成型的新进展，讨论吹塑品质量的影响因素和常见制品缺陷的改进方法。吹塑成型技术是仅次于挤出成型、塑成型的第三类塑料成型方法，可生产具有复杂、不规则形状的中空制品。 吹塑，这里主要指中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 是借助于气体压力使闭合在模中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模 ( 凹模 ) ，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好 ( 如低应力 ) 、可成型具有复杂伏曲线 ( 形状 ) 的制品。吹塑成型起源于 19 世纪 30 年代。直到 1979 年以后吹塑成型才进入广泛应用的阶段。这一阶段，吹塑级的塑料包括：聚烯烃、工程塑与弹性体；吹塑制品的应用涉及到汽车、办公设备、家用电器、医疗等方面；每小可生产 6 万个瓶子也能制造大型吹塑件 ( 件重达 180kg) ，多层吹塑技术得到了大的发展；吹塑设备已采用微机、固态电子的闭环控制系统，计算机 CAE/CAM 技术也日益成熟；且吹塑机械更专业化、更具特色。笔者从吹塑成型方法、制品种类、量控制、发展趋势等方面予以介绍。 1 吹塑成型方法 1.1 成型方法 不同吹塑方法，由于原料、加工要求、产量及其成本的差异，在加工不同产品具有不同的优势。详细的吹塑成型过程可参考文献。这里从宏观角度介绍吹塑的特点。中空制品的吹塑包括三个主要方法：挤出吹塑：主要用于未被支撑的型坯加工注射吹塑：主要用于由金属型芯支撑的型坯加工；拉伸吹塑：包括挤出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑两种方法，可加工双轴取向的制品，极大地降低生产成本和进制品性能。此外，还有多层吹塑、压制吹塑、蘸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等但吹塑制品的 75 ％用挤出吹塑成型， 24 ％用注射吹塑成型， 1 ％用其它吹塑成型；在所有的吹塑产品中， 75 ％属于双向拉伸产品。挤出吹塑的优点是生产效率高，设备成本低，模具和机械的选择范围广，缺点是废品率较高，废料的回收、利差，制品的厚度控制、原料的分散性受限制，成型后必须进行修边操作。注射吹塑优点是加工过程中没有废料产生，能很好地控制制品的壁厚和物料的分散，细颈产成型精度高，产品表面光洁，能经济地进行小批量生产。缺点是成型设备成本高，
吹塑 blow moulding 也称中空吹塑，一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态），置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。吹塑薄膜的制造工艺在原理上和中空制品吹塑十分相似，但它不使用模具，从塑料加工技术分类的角度，吹塑薄膜的成型工艺通常列入挤出中。吹塑工艺在第二次世界大战期间，开始用于生产低密度聚乙烯小瓶。50年代后期，随着高密度聚乙烯的诞生和吹塑成型机的发展，吹塑技术得到了广泛应用。中空容器的体积可达数千升，有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等，所得之中空容器广泛用作工业包装容器。 根据型坯制作方法，吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑，新发展起来的有多层吹塑和拉伸吹塑。 塑料模具常识- 挤出吹塑 挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人制的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工产品、润滑剂和散装材料的包装上。其他的吹塑制品还有球、波纹管和玩具。对于汽车制造业，燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业，吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。 聚合物 最普通的吹塑挤塑料原料是高密度聚乙烯，大部分牛奶平时有这种聚合物制成的。其他聚烯烃也常通过吹塑来加工。根据用途，苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他热塑性塑料也可以用来吹塑。 最近工程塑料在汽车行业被广泛接受。材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。 工艺 3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。 挤出吹塑工艺由5步组成：1.塑料型胚（中空塑料管的挤出）；2.在型胚上将瓣合模具闭合，夹紧模具并切断型胚；3.向模腔的冷壁吹胀型培，调整开口并在冷却期间保持一定的压力，打开模具，写下被吹的零件；5.修整飞边得到成品。 挤塑 聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提高等级的一种过程。混配过程从单一添加剂的加入到多种添加剂处理、聚合物合金和反应性混培，其范围甚广。据估计，美国三分之一的聚合物生产要经过混佩。混配料可根据最终应用的性能要求进行定制。混配产品具有杂混的性能，例如高光泽和优良的抗冲击强度，或精密模塑性和良好的刚度。 混配好的聚合物通常被切粒用于进一步加工。然而工业上越来越来感兴趣的是将混配与下一步过程结合起来，例如型材挤出，这样可避免再次加热聚合物。 混合 人们使用各种类型的熔体混合设备，从辊炼机和分批混合机到单螺杆和双螺杆挤塑机。连续混配给（挤塑机）是最常用的设备，因为他可提供质量一致的产品，并且可降低操作费用。有两种混合类型：分布式混合品料再婚配料中无需采用高剪切应力就可以均匀地分布。这类混合液被称为延伸性混合或层流性混合。 分散式混合亦称强力混合，其中施加高剪切应力来打碎内聚成团的固体。例如当添加剂料团被打碎时，实际的颗粒尺寸就变小了。 混配操作经常在一个过程中需要两种混合类型。
注塑模具制造新技术及新趋势 为了能够为注塑加工商生产出可节约投资成本和时间成本，以及提高注塑生产效率的模具，模具制造商们不断使用新材料和新技术，而这些新材料和新技术则在一定程度上代表了注塑模具制造的新趋势。 1、新材料促进模具嵌件的发展 有一种新材料能够降低注射模具制造商的投资成本和时间成本。这种新合金名为钴铬MP1，专为在快速成型(RP)设备上采用金属激光直接烧结(DMLS)工艺而开发。该材料由德国快速成型设备和材料供应商EOS(ElectroOpticalSystems)GmbH公司生产。现在北美的用户可通过EOS北美公司和美国MorrisTechnologies公司来购买这种材料。 MorrisTechnologies公司是一家注塑模具开发公司，这家公司首次将该材料应用于商业化制造。在该公司的使用过程中，这种钴铬合金被证明具有高强度、耐高温性能和抗腐蚀性能。MorrisTechnologies曾是美国第一家引入EOS公司的EosintM-级快速成型机的公司，因为当时该公司已预见到了基于DMLS的快速成型的巨大市场。然而通过实验发现，当时市场上还没有一种材料能够满足其诸多客户的应用需求。 “有许多项目需要快速成型解决方案，但是客户的实验条件需要材料具有更好的耐高温性和耐腐蚀性以及更高的机械性能。”MorrisTechnologies公司的总裁GregMorris说，“即使花费更多的时间和金钱，不锈钢或者其他合金仍然不能满足他们的要求。” 为了解决上述问题，MorrisTechnologies公司选择了EOS的钴铬MP1材料。Morris表示，该合金的洛式硬度在30～40之间，能够生产小型复杂的模具产品，而这些产品目前通常需要采用电火花加工或者机加工方法来制造。 由于这种材料的结构层非常薄，只有20μm，因此产品可被完全烧结。Morris相信这种材料和金属激光直接烧结技术能够帮助注塑模具制造工业以更低的成本生产精细的型芯和型腔嵌件。“目前很多模具制造商之所以没有采纳该技术，在我看来，是因为许多人认为他们只有采用以前的方式制造模芯和模腔才算最好。”Morris解释说。 2、清除保守 模具制造商LinearMold&Engineering公司总裁JohnTenbusch毫不犹豫地采纳了上述技术。因为Tenbusch发现EOS公司的金属激光直接烧结快速成型设备的新客户甚至已延伸到了墨西哥和南美洲。 在注塑模具的制造过程中，采用典型的电火花设备(EDM)进行烧焊是比较流行的，而线切割在快速成型模具制造中的使用也在逐渐增长。对此，Tenbusch解释说：“采用线切割可以帮助我们节约时间，也就是说，我们使用线切割来切割出型腔，而像嵌件这样的精细部件则使用DMLS工艺来加工。” Tenbusch介绍，这种方法的准确率很高，而且不需要定很多测点，同时肋筋能够被分开而作为排气口。使用线切割也能够加工一些不锈钢嵌件，并将它们置于模具中。如果所用材料足够硬，且寿命足够长的时候，加工人员就没有必要对部件细节进行电火花加工了，如对于常用的预硬化高拉伸渗氮模具钢便是如此。使用线切割可在4～5周的时间内完成模具的制造，而这种速度加快的根本原因在于用EOS的DMLS设备代替了电火花设备。 钴铬MP1是EOS公司的新型不锈钢17-4家族中的一个系列，按照计划今年推向市场的是MaragingSteelMS1，这是一种18马氏体300钢(型号：1.2709)，其性能至少等同于甚至
PET瓶吹塑工艺分析2002/7/18 -------------------------------------------------------------------------------- 聚对苯二甲酸乙二酯(PET)吹塑瓶的生产按型坯的预成型不同可分为注射拉伸吹塑(简称注拉吹)和挤出拉伸吹塑(简称挤拉吹)。在这两种成型方法中，由于注拉吹工艺易控制，生产 效率高，废次品少而较为通用。 PET吹塑瓶可分为两类，一类是有压瓶，如充装碳酸饮料的瓶；另一类为无压瓶，如充装水、茶、油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性PET瓶或PET与热塑性聚芳酯的复合瓶，在分类上属热瓶，可耐热80℃以上；水瓶则属冷瓶，对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者主要讨论冷瓶中的有压饮料瓶成型工艺。 1设备 随着科技的不断进步和生产的规模化，PET吹瓶机自动化程度越来越高，生产效率也越来越高。设备生产能力不断提高，由从前的每小时生产几千个瓶发展到现在每小时生产几万个瓶。操作也由过去的手动按钮式发展为现在的全电脑控制，大大降低了工艺操作上的难度，增加了工艺的稳定性。 目前，注拉吹设备的生产厂家主要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。虽然生产厂家不同，但其设备原理相似，一般均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统和辅机五大部分。 2吹塑工艺 PET瓶吹塑工艺流程。 影响PET瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。 2.1瓶坯 制备吹塑瓶时，首先将PET切片注射成型为瓶坯，它要求二次回收料比例不能过高(5％以下)，回收次数不能超过两次，而且分子量及粘度不能过低(分子量31000-50000，特性粘度0. 78-0.85cm3／g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加热后没用完的瓶坯，必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶坯的存放时间不能超过六个月。 瓶坯的优劣很大程度上取决于PET材料的优劣，应选择易吹胀、易定型的材料，并制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明，同样粘度的PET材料成型的瓶坯，进口的原料要比国产料易吹塑成型；而同一批次的瓶坯，生产日期不同，吹塑工艺也可能有较大差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易，对瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无异色、注点长度及周围晕斑合适。 2.2加热 瓶坯的加热由加热烘箱来完成，其温度由人工设定，自动调节。烘箱中由远红外灯管发 出远红外线对瓶坯辐射加热，由烘箱底部风机进行热循环，使烘箱内温度均匀。瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转，使瓶坯壁受热均匀。 灯管的布置在烘箱中自上而下一般呈"区"字形，两头多，中间少。烘箱的热量由灯管开 启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同控制。灯管的开启要结合预吹瓶进行调整。 要使烘箱更好地发挥作用，其高度、冷却板等的调整很重要，若调整不当，吹塑时易出 现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。 2.3预吹 预吹是二步吹瓶法中很重要的一个步骤，它是指吹塑过程中在拉伸杆下降的同时开始预 吹气，使瓶坯初具形状。这一工序中预吹位置、预吹压力和吹气流量是三个重要工艺因素。 预吹瓶形状的优劣决定了吹塑工艺的难易与瓶子性能的优劣。正常的预吹瓶形状为纺锤形，异常的则有亚铃状、手柄状等，如图2所示。造成异常形状的原因有局部加热不当，预吹压力或吹气流量不足等，而预吹瓶的大小则取决于预吹压力及预吹位置。在生产中要维持整台
PET瓶吹塑设备及加工工艺概述 吹塑瓶可分为两类, 一类是有压瓶, 如充装碳酸饮料的瓶; 另一类为无压瓶, 如充装水、茶、油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性瓶或与热塑性聚芳酯的复合瓶, 在分类上属热瓶, 可耐热80℃以上; 水瓶则属冷瓶, 对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者主要讨论冷瓶中的有压饮料瓶成型工艺 1 设备 随着科技的不断进步和生产的规模化,吹瓶机自动化程度越来越高, 生产效率也越来越高。设备生产能力不断提高, 由从前的每小时生产几千个瓶发展到现在每小时生产几万个瓶。操作也由过去的手动按钮式发展为现在的全电脑控制, 大大降低了工艺操作上的难度, 增加了工艺的稳定性。 当前, 注拉吹设备的生产厂家主要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。虽然生产厂家不同, 但其设备原理相似, 一般均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统和辅机五大部分。 2 吹塑工艺 瓶吹塑工艺流程。影响瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。 2.1 瓶坯 制备吹塑瓶时, 首先将切片注射成型为瓶坯, 它要求二次回收料比例不能过高(5％以下), 回收次数不能超过两次, 而且分子量及粘度不能过低(分子量31000-50000, 特性粘度0.78-0.85cm3／g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加热后没用完的瓶坯, 必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶
坯的存放时间不能超过六个月。 瓶坯的优劣很大程度上取决于材料的优劣, 应选择易吹胀、易定型的材料, 并制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明, 同样粘度的PET材料成型的瓶坯, 进口的原料要比国产料易吹塑成型; 而同一批次的瓶坯, 生产日期不同, 吹塑工艺也可能有较大差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易, 对瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无异色、注点长度及周围晕斑合适。 2.2 加热瓶坯的加热由加热烘箱来完成, 其温度由人工设定, 自动调节。烘箱中由远红外灯管发出远红外线对瓶坯辐射加热, 由烘箱底部风机进行热循环, 使烘箱内温度均匀。瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转, 使瓶坯壁受热均匀。灯管的布置在烘箱中自上而下一般呈区字形, 两头多, 中间少。烘箱的热量由灯管开启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同控制。灯管的开启要结合预吹瓶进行调整。 要使烘箱更好地发挥作用, 其高度、冷却板等的调整很重要, 若调整不当, 吹塑时易出现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。 PET注坯及吹瓶工艺要点 https://www.doczj.com/doc/ce4918591.html, 发布: -6-4 17:13:53 来自: 模具网浏览: 218 次PET在饮料包装领域的应用推动了饮料包装业的高速发展。与此同时, 饮料包装业的发展也为PET的应用提供了发展空间。严格控制PET注坯及吹瓶工艺是保证PET瓶的外观与其经济性的关键。 PET的特性