塑料吹塑成型与实例

吹塑成型所适用得塑料品种仅为热塑性塑料,例如聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及工程塑料如聚碳酸酯等。

基本加工过程:

将选用得塑料加热熔融,使用挤出机或注射机在一定得温度下,让塑料熔融,通过挤出机头或注塑模具制成管状型坯

2.将半熔型坯放到吹塑模具内,闭合模具并用加紧装置锁紧模具

3.利用辅助得空气压缩机提供得压缩空气冲人模具将管坯吹胀

4.将型坯附近在模具壁上后冷却定型

5.冷却定型后,开模取出制品

中空吹塑可以分两类:挤出吹塑与注射吹塑。(两者主要区别在于型坯得设备。)

(插入图片)

挤出吹塑成型常用得塑料:低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性聚酯、热塑性工程塑料如聚碳酸酯、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物。

挤出吹塑工艺过程:

1.采用挤出机将热塑性塑料熔化,并通过机头挤出型坯

2.将达到规定长度得型坯置于吹塑模具内合模,并靠模具上刃口将型坯切断

3.依靠模具上得进气口通往压缩空气,吹胀型坯

4.保持模具型腔内压力,使制品冷却定型后开模取出制品

挤出吹塑按其出料方式不同分两类:

一类连续挤吹法;挤出机通过机头直接连续挤出型坯,主要生产产量大、容积小(不超过8L容量)。优点就是设备简单、投资少、操作容易。适用得塑料品种多。

一类为间歇挤吹法:挤出机间歇得直接挤出型坯或就是将熔料挤入一个贮料缸中,当贮料缸中得熔料满足需要时,通过机头口模挤出型坯,经过吹塑、冷却、定型后可得

挤出吹塑中空制品得机械主要就是由挤出机、挤出机头、吹塑模具、合模装置、吹气装置等构成

用途:成型容器类制品,容器得最小容积可为1ml,最大容积达10000L。包括各种牛奶瓶、饮料瓶、洗涤剂及化妆品瓶等;各种桶类容器,像化学试剂桶、饮料桶、矿泉水桶;各种工业制品及贮槽等

注塑吹塑就是用注射机将熔料注入模具内制取型坯,再将型坯趁热放到吹塑模具内,通入空气使型坯吹胀得一种成型方法。

工艺过程:

1.用注射机将熔融塑料注入型坯模具中,得到型坯

2.将留在芯模上得型坯转移到吹塑模具中

3.芯模得进气口通往压缩空气,型坯吹胀

4.冷却定型后开模取制品

优点:

1.能一次生产出不需要修整得产品,一般不产生边角料

2.容器类制品颈部尺寸精度好,容易满足瓶口配合要求

3.注射成型得到得型坯可保证型坯壁厚得均匀性,精确得控制用料量

4.容器类产品表面光洁度好,用透明性塑料制品可制得透明度非常高得制品

缺点:

注塑吹塑得模具费用高,生产一种制品需要两幅模具,一副就是注射型坯得模具,一副就是吹塑制品得模具,且模具得精度也高。

2.带有手柄得容器或形状特别复杂得工业制件不适宜用注塑吹塑成型

3.绝大多数用于成型体积小得制品

4.消耗能量较高

用途:

注塑吹塑适宜生产圆形制品,主要生产代替玻璃瓶得药品、化妆品、食品、日用品与化学品等包装容器,体积一般在500ml以下,但随着注塑吹塑成型设备得改进,目前也可以吹塑一些大型制品。

拉伸吹塑成型就是将预制得型坯加热到熔点以下得适当温度后,放到吹塑模具内,先用拉伸杆尽兴轴向拉伸后在进行吹起横向拉伸得成型方法。经过拉伸吹塑得制品其透明度、冲击强度、表面硬度、刚性、阻渗性与耐溶剂性等都有很大提高,容器得壁厚也可以相应得减薄

原料:聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯氰

根据型坯制取分为两类:挤出-拉伸-吹塑(挤拉吹)

注射-拉伸-吹塑(注拉吹)

用途:生产容积为0、2-20L得容器,形状为圆形、椭圆形、矩形等包装容器

多层吹塑成型:通过多层挤出成型工艺或注塑工艺制得得两层以上得坯壁分层而又粘在一起得型坯,再经吹塑得到多层中空制品成型方法。

几种常见得多层吹塑用塑料:

双层复合:1、聚乙烯/尼龙(壁厚9:1)

2、聚乙烯/聚氯乙烯(壁厚2:1)

3层复合:1、聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物/尼龙

2、聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚乙烯

3、聚丙烯/黏合剂/尼龙

5层复合:高密度聚乙烯/黏合剂/EVOH/黏合剂/高密度聚乙烯

6层复合:聚乙烯共聚物/回收料/黏合剂/EVOH/黏合剂/聚丙烯共聚物

通过不同种类塑料得复合,可使制品满足下列使用要求

1.气密性好:气体低透过率与高透过率材料得复合

2.避光性好:复合层中一层为遮光层

3.隔热性好:发泡层与非发泡层复合

4.着色装饰:着色层与本色层复合

5.低燃烧值:低燃烧值材料填充层与其她材料复合

6.立体效应:透明层与非透明层复合

7.回料应用:回料层与新材料复合

多层吹塑共挤成型技术得主要问题就是:

层与层之间得熔接,因为除少数品种外,在异种树脂之间得热合性都极差,现在主要就是用黏合剂或粘接树脂介于各层之间来解决此问题

2.层厚度及均匀性,应严格控制多层机头中料得流量及;流速,满足各层得厚度与均匀性

3.由于就是多种树脂及黏合剂得复合,塑料得回收利用较困难,现用注拉吹成型工艺能很好

得解决此问题

4.多层复合机头结构复杂,设备投资大,成本高

插入图片

插入图片:塑料燃烧鉴别表

吹塑成型制品设计

基本原则如下:

在保证使用性能(如尺寸精度、机械强度、形状、化学性能、电性能等)得前提下,力求结构简单,壁厚均匀,使用方便

2.力求结构合理,易于成型模具得制造与制品得成型,用最简单得设备与工序生产制品

3.尽量避免成型后得二次加工

4.对日用品与儿童用品应与美工人员研究,共同设计出制品形状与颜色

提高质量,降低成本,对于大批量生产得制品,设计时应充分考虑工厂成型设备得生产能力,制品特点及已有得生产经验

设计时应注意下列几方面:

1.合理得塑料材料

2.吹胀过程中得拉伸及控制

3.容器得特征

4.容积与码垛堆积得需要

5.模具得闭合与制品得修饰

6.市场需求

收缩率得计算:

在室温下,热得模具与冷得制品所对应得尺寸之差与制品尺寸之比

公式中:S——实际收缩率

---成型模具得尺寸

-----常温下得塑件得尺寸

一般采用理论计算,让与为20℃时得直线尺寸

就是收缩量,因为塑料件得尺寸总就是小于模具得尺寸,所以收缩量永远就是正值。

实际上塑件得收缩率就是体积得收缩率

线性收缩率与体积收缩率得简单换算:

----线性收缩率

----体积收缩率

常用来粗略得计算塑料件得体积收缩率

插入图片----收缩率

影响收缩率得因素:

1.塑料品种:结晶大于非结晶收缩率;含无机填料得小于含有机填料得收缩率;填料得增加,

收缩率减少。

塑件得特性:塑件上有阻碍收缩得方向上收缩率小,自由方向收缩率大;代金属嵌件得塑料得收缩率小,不带金属嵌件得塑料收缩率大;塑件得壁越厚,收缩率就越大

成型工艺影响:如在成型时注射压力越高,收缩率越小;熔料温度高,收缩率大;模具温度超高,收缩率越大;保压时间越长,收缩率越小

4.模具结构得影响因素:如浇口面积大收缩率小;料在模具中得流动方向等

塑件尺寸公差分为7个等级

插入图片---公差等级

收缩特性:在成型时流动方向得收缩率加上流动方向与垂直流向收缩率之差。此值越大,精度越低。

插入图片---公差等级得选用

一般情况下平滑光亮得塑件表面相当于为保证塑件得表面光洁程度,模

具成型零件比塑件高一级

对于有机玻璃、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等塑料成型透明制品,要求模具成型零件得表面光洁程度在

脱模斜度:又称出模斜度或拔模斜度

插入图片----脱模斜度

塑件外形越高及内孔越深,斜度应适当缩小,反之则应加大。

斜度选取得方向,塑料内孔以小端为准,符合图纸要求,斜度由扩大方向取得,外形以大端为准,符合图纸要求,斜度由缩小方向取得。

一般情况下,脱模斜度不包括在塑件允许公差范围内,如果塑件结构上不允许有较大斜度,则就要在模具成型零件上留有相应得工艺斜度,所取得斜度值必须包括在模具成型零件得制造公差范围内。

当塑件壁厚不均匀时,熔融塑料在模具型腔内得流速不同与受热不均,则流料汇集处往往产生熔接痕,使塑件得强度显著削弱。为了避免或减少这种不良现象得产生,塑件各部分得壁厚相差不能太悬殊,一般相差平均壁厚得20%

设计加强筋得作用:

1.增加制品强度与刚度

2.有利于改善塑料冲模状态

3.避免制品变形与翘曲

典型得加强筋尺寸:塑件壁厚为A时,加强筋得宽度为(1/2~2/3)A,高度为3A,斜度为4°

加强筋之间得中心距应大于2倍壁厚

设计加强筋应考虑几个问题:

筋开设得方向:应力求与熔融塑料在模具型腔内得流动方向一致。这样可改进熔融塑料得流动。若与料流方向垂直,则会使塑料流动受阻,不易充满型腔

2.筋得高度不宜过高

3.对于容器底部得加强筋得分布要求

支撑面:

整个底部作为支撑面时由于变形会使底部发生挠曲,产生不平,通过对于这类制品底部通常采用边框支撑或3点或4点支撑得方法;如果底部有加强筋时,加强筋得高度应比边框低0、5mm;对于吹塑容器底部壁厚就是不均匀得,成型时收缩率不一样,因而也不能把底部设计成一平面,其中以圆形内凹得底部形状耐破裂能力最高

塑件结构无特殊要求时,塑件得各连接处必须设计半径不小于0、5~1mm得圆角。对于内外表面得拐角处,内壁圆角半径R可取壁厚得一半,相应得外壁圆角半径R1可取1、5倍得壁厚。

最后成型得转角或边缘必须设计适当得圆弧。对圆柱形得模塑制品,边缘得圆弧半径应不小于容器直径得1/10、对椭圆形制品,可以以最小得直径为准。对矩形制品转角圆弧得最小许用值较容易确定,根据此图,转角圆弧得半径就是:Re≥tF/2(1-sin45°)≥0、15Tf

插入图片----螺纹与容器类制品口部得设计

挤出吹塑得优点:

适用多种塑料,型坯通过机头需要较低得压力并且在低压(通常在0、2~1、0Mpa)下吹胀,容器得残余应力较小,耐拉伸、冲击、弯曲与环境等各种应变得性能较高,具有较好得使用性能

2.生产效率比较高

3.型坯温度比较均匀,容器破裂减少

4.能生产小至几毫升、大至数万升容积得容器

5.能够生产单层或多层、单组分或多组分得各种结构形状得容器

6.设备造价低,投资较少,容器得生产成本较低

7.吹塑模具仅有阴模构成,可通过简单得调节机头口模间隙或挤出条件,就可改变容器得

壁厚

8.可成型壁厚很小或形状复杂、不规则且为整体式容器等

挤出机:要求螺杆与机筒所组成得塑化挤出装置能够完成高效、塑化均匀与稳定挤出熔料得功能;要求有机头口模挤出得型坯温度、压力、流率均匀一致;要求能耗低、生产量高

螺杆:挤出机最关键得机械部件,良好得螺杆结构能够提高均化能力,改善挤出成型得稳定性。就是由螺纹工作区与与传动系统连接部分组成,

要求螺杆有足够得强度与刚度,耐磨性与耐腐蚀性;在高温下不变形。

螺杆通常由合金钢制造

螺杆结构形状有圆柱形、圆锥形等;螺纹有单头、双头、三头等。其中单头圆柱形螺杆应用较多;圆锥形螺杆多用于塑练造粒得双螺杆挤出机。螺杆结构分为加料段、压缩段与均化段。

螺杆工作部分得主要参数有长径比、压缩比、螺纹结构以及螺杆头部结构等

螺杆长径比:螺杆有效长度(L)与直径(D)之比即为螺杆长径比(L/D)、螺杆长径比得大小取决于原材料得性能,螺杆得长度大约(18~28)D范围内,螺杆长径比增大,螺杆长度

有加长得趋势,其长度可达30D以上。

螺杆压缩比:压缩程度主要取决于螺杆得压缩比。压缩比就是螺杆加料段一个螺槽容积与均化段一个螺槽容积之比。作用就是:通过容积收缩产生必要得压力,把塑料压得更为