中空吹塑专用课件.ppt

中空吹塑（Blow molding吹塑模塑） 概述 吹塑成型的粘弹原理 吹塑工艺过程及控制因素 概述历史 1949年，德国的Norbert和Reinold Hagen兄弟发明了用热塑性塑料生产瓶子的加工过程和装置，并于1950年5月获得了德国专利（971 333号），从此挤出中空成型在欧洲开始发展。50多年过去了，热塑性塑料吹塑成型技术有了长足的进步，中空吹塑不仅用于成型各种瓶子，而且用于成型大小不同、形状各异的生活品和工业品的容器，以及各种形状复杂的中空工业零部件、特别是汽车工业的零部件（三维吹塑成型）；成型用的材料从单层发展到双层和多层；吹塑工艺有挤出吹塑、注射吹塑以及挤出或注射拉伸吹塑等多种变异。 中空吹塑分类及特点 根据管坯成型方法不同分类： 挤出—吹塑：生产方法简单，产量高，精度低，应用较多 注射—吹塑：精度高，质量好，价高，适于批量大产品。 根据成型工艺不同分类： 普通吹塑 拉伸吹塑：产品经拉伸，强度高，气密性好。 挤出—拉伸—吹塑(简称挤—拉—吹) 注射—拉伸—吹塑(简称注—拉—吹) 根据管坯层数不同分类： 单层吹塑 多层吹塑：综合性能好，生产复杂，适于包装要求高的产品包装。 常见中空吹塑产品 挤出吹塑示意图 挤出吹塑过程演示 发展 高速：Krones公司生产的高速注拉吹一体化中空成型机Contiform有24个型腔，成型周期时间为2.57s，每小时最多可生产33600只瓶子。 大型：德国Rikutec公司，GBM S4000/A300/coex3，可生产体积达25 m3的制品。 多层：6层共挤出吹塑 复杂：3D挤出吹塑 工业产品 2. 吹塑成型的粘弹原理 无定形聚合物的变形与回复以及定型 部分结晶聚合物的变形与定型 对结晶聚合物形变过程则在接近熔点Tm的温度下进行，此时粘度很大，处于高弹态，可以使其产生大的变形。 但其后冷却定型的本质则不同于无定形聚合物。结晶聚合物冷却定型过程中产生结晶，分子链本身因成为结晶结构的一部分或与结晶区域相联系而被固定，不可能再产生基于热弹性的卷曲回复，从而达到定型的目的。 成型温度的选择 二次成型的温度以聚合物最易产生形变且伸长率最大的温度为宜，对许多无定型热塑性聚合物而言，最宜成型温度与其Tg相当。在1周／秒的低频下，最宜加工温度应选在力学损耗的峰值处。 成型速度的选择 一般说，在Tg以下的温度下成型速度慢，能获得较高的伸长率。而在Tg以上的温度则成型愈快，伸长率反而愈高。 这是因为在高温下缓慢成型时，有充分时间产生龟裂，而龟裂处成为应力集中点，以致得不到所得的稳定伸长形变。因此成型温度应根据材料的伸长率和抗张强度并结合成型速度综合考虑。 以硬聚氯乙烯为例，最适宜的成型温度为92—94℃，成型速度为100—400％／分。 3. 吹塑工艺过程及控制因素 3.1 挤出吹塑工艺过程 挤出型坯。 型坯达到顶定长度时，夹住型坏定位后合模。 型坯的头部成型或定径。 压缩空气导入型坯进行吹胀，使之紧贴模具型腔形成制品。 制品在模具内冷却定型。 开模脱出制品，对制品进行修边、整饰。 3.2 挤出温度的选择 要求型坯具有良好的形状稳定性 3.2 挤出温度的选择温度对型坯挤出的影响 3.3 型坯厚度控制 简单地说，制品不同直径大小处，需要不同的型坯壁厚 3.4 吹塑工艺条件的选择 3.4.1 吹气压力 3.4.2 吹气速率 3.4.3 吹胀比 3.4.4 模具温度 3.4.5 冷却时间 3.4.1 吹气压力 所需吹气压力与塑料种类、型坯温度、制品和型坯壁厚有关，但总的来说，压力都不大，约在0.2~1.0 MPa之间。 粘度大、模量高的塑料如PC，取较高值； 粘度低、易变形塑料如PA，取较低值； 厚壁小制品，压力较低，薄壁大制品，压力较高 3.4.2 吹气（鼓气/充气）速率 鼓气速率指吹塑时充入空气的容积速率； 速率大，可以缩短吹胀时间。因为在玻璃化温度以上的热成形，速度越快，塑料可以获得的变形越大，因而，高速吹胀应该是有利的。 限制因素是进气口处的局部真空，容易造成这部分型坯内陷，甚至将型坯从吹管口模处拉断。 3.4.3 吹胀比 吹胀比指型坯吹胀的倍数，一般用制品最大的尺寸与型坯直径来表示。对圆柱形来讲，吹胀比等于直径比，也等于面积（=pDL)比。 吹胀比的最大值实际上由材料的最大可拉伸能力（拉伸断裂伸长率）决定。 一般大型薄壁制品吹胀比较小，仅1.2~1.5倍；小型厚壁制品吹胀比较大，约2~4倍。 聚氯乙烯热成型条件 3.4.4 模具温度 高模温有助于提高制品的表面光洁度，但降低生产率。一般模温低于塑料软化温度40℃左右。 模温太低，容易导致制品的轮廓和花纹不清晰，影响制品厚度的均匀性。 3.4.5 冷却时间 壁厚对冷却时间影响最大。 由于冷却时间可能占到成型周期的1/3~2/3，也有