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东莞吹塑加工成型专业知识-干货

发布时间:2018-9-3 10:30:22  浏览:
吹塑成型是一种制造工艺,通过它可以形成中空的塑料部件。它也用于形成玻璃瓶,而吹塑成型借助的就是玻璃吹制的工艺原理。最近,吹塑成型已经在与塑料吹塑相当的压力和温度下用非晶态金属(也称为块体金属玻璃(BMG))进行了演示。
吹塑成型是一种低压工艺,典型的吹气压力约为25-150psi。这种工艺的迅速成长满足了对塑料容器的需求。在美国软饮料行业,1977年的塑料容器数量为零,1999年就增加到了100亿个。今天,更多的产品是吹塑成型的,预计这种情况会继续增加。
吹塑成型和旋转成型都用于制造空心无缝的热塑性聚合物部件。旋转成型利用旋转模具内的重力实现中空状。此工艺采用的转速相对较慢。它也称为滚塑,可替代吹塑成型用于制造大型中空形状。


吹塑成型的优点


工具和模具成本低
生产速度快
能够塑造复杂部件
设计中可以包含握把
吹塑成型的缺点
仅限于空心部件
强度低
为了增加阻隔性能,使用了不同材料的多层型坯(因此不可回收)
为了使宽颈的罐子旋转,必须进行修剪
仅限于热塑性塑料(旋转成型可使用热固性塑料)


旋转成型的优点
虽然主要用于热塑性聚合物,但热固性塑料和弹性体的应用正变得越来越普遍
部件的尺寸范围小到只有5毫升的小塑料瓶,大到38,000升的大容量储物桶
相比于吹塑成型,旋转成型更倾向于更加复杂的外部几何形状、更大的部件和更低的生产量
与注塑或吹塑成型相比,模具简单且便宜,因为旋转成型通常在多腔分度机上进行


旋转成型的缺点
吹塑成型更适合大规模生产小型一次性容器
尽管模具更便宜,但旋转成型部件的成本通常高于吹塑和注塑成型部件,因为体积较小,循环次数较多
生产周期更长,可能会持续10分钟或更长时间


吹塑成型基础知识


该工艺首先是将塑料熔化成为型坯,或者在注射和注射拉伸吹塑(ISB)的情况下,熔化成瓶坯。型坯是一个管状的塑料片,在一端有一个孔,压缩空气可以从该孔通过。
然后将型坯夹入模具中并吹入空气。气压将塑料推出以匹配模具。塑料冷却并硬化后,模具打开,部件被弹出。
吹塑成型最常用于制造容器、包装(如汽水瓶)或工业应用(如油箱)。有多种变体,具体如下


挤压吹塑
挤压吹塑

挤压吹塑用于生产两种规格(1升和5升)的油品包装。
设计概要就是尽可能少用材料,而瓶子的形状尽可能地完全排空。
挤出吹塑可用于加工许多不同的聚合物,包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。该工艺始于传统的管的向下挤压。当管达到所需的长度时,模具关闭,抓住并保持瓶颈端打开,将底端捏合。然后将吹针插入热管的瓶颈端以形成螺纹开口,并在模腔内向管中充气。当模具完全冷却时,将其打开,弹出瓶子,并修剪掉瓶颈和瓶底区域多余的塑料。
此外,(至少)有两种挤出吹塑的变体。
在连续挤出吹塑成型过程中,型坯被连续挤出,并用合适的刀将各部分切掉。在连续挤出时,型坯的重量会拖动型坯,所以难以校准壁厚。
在间歇吹塑过程中,有两种方式:
直线间歇式,与注射成型相似,螺杆转动,然后停止并将熔化的塑料推出。
储料缸式,储料缸将熔化的塑料聚集起来,当先前的模具冷却并且已积聚了足够多的塑料时,推杆推动熔化的塑料,并形成型坯。储料缸机头通过液压将型坯推出,快速降低重量的影响,并通过用型坯调节装置调节模具间隙来精确控制壁厚。


注射吹塑(IBM)


注射吹塑是三种吹塑工艺中使用最少的。IBM用于大量生产空心塑料(或玻璃)物体,通常是较小的医药瓶和一次性瓶子。该工艺分为三个步骤:注射、吹塑和弹出。
该工艺首先是将聚合物注塑到塑孔栓上,然后旋转到吹塑站进行充气和冷却。
注射吹塑机基于一个用于熔化聚合物的挤出机筒 – 螺杆组件。将熔融聚合物送入热流道模中,在那里通过喷嘴将其注入加热腔和塑孔栓。型腔模形成外部形状,并且被夹在用于形成瓶坯内部形状的芯棒上。瓶坯由一个完全成型的瓶颈/罐颈组成,并附有一根厚壁聚合物管(这将形成瓶身),外观与带螺纹颈的试管相似。
瓶坯模具打开,芯棒旋转并夹入空心且已冷却的吹塑模具中。芯棒的末端打开并允许压缩空气进入瓶坯,将其充气膨胀至成品形状。
经过一段时间的冷却后,吹塑模具打开,芯棒旋转至弹出位置。成品从芯棒上剥离下来,并且可以选择在包装之前对其进行泄漏测试。瓶坯和吹塑模具可以有许多空腔,一般有3至16个,这取决于制品的尺寸和所需的输出量。有三套芯棒,支持同时进行瓶坯注射、吹塑和弹出。


注射吹塑的优点
瓶颈是注塑成型的,非常精确


注射吹塑的缺点


与挤出吹塑相比,注射吹塑工艺的生产率较低(这就是它不太常用的原因)
只适用于小容量瓶子,因为在吹制过程中很难控制底部中心
由于材料不是双轴拉伸,所以阻隔强度不会增加
无法包含握把


拉伸吹塑
拉伸吹塑

该工艺首先要求将塑料注塑成一个“瓶坯”,一端带有已完成的瓶颈(螺纹)。
然后将瓶坯加热至其玻璃化温度以上,并使用金属吹塑模具向瓶中吹入高压空气。同时,芯棒拉伸瓶坯充入模具内部。
拉伸吹塑的主要应用包括罐子、瓶子和类似的容器,因为与挤出吹塑型相比,它制造出的物品具有更出色的视觉和尺寸品质。发生应变硬化是某些聚合物(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)的拉伸过程的一部分,这允许瓶子在碳酸饮料产生的压力(一般为60psi左右)下抵抗变形。


注射拉伸吹塑


注射拉伸吹塑是生产汽水瓶的常用方法。该工艺始于注塑成型的瓶坯。通常是将瓶坯预热,然后沿轴向拉伸并通过拉伸吹塑机吹成其最终形状。

一步法工艺再次被分解为三工位法和四工位法。在二步法注射拉伸吹塑工艺中,首先通过注塑工艺将塑料模制成“瓶坯”。这些瓶坯与瓶子的颈部一起生产,包括位于一端的螺纹(“成品”)。这些瓶坯被包装,并在稍后(冷却后)进入一个二次加热拉伸吹塑机。在ISB(注射拉伸吹塑)工艺中,瓶坯被加热至其玻璃化温度以上(通常使用红外线加热器),然后使用金属吹塑模具向瓶中吹入高压空气。作为该工艺的一部分,始终要用芯棒来拉伸瓶坯。

注射拉伸吹塑



拉伸吹塑的优点


虽然也非常适合低产量和短时间运行,但可实现不俗产量
这种强度非常适合灌装碳酸饮料
瓶坯可以作为成品出售给第三方进行吹制
适用于圆柱形、矩形或椭圆形的瓶子
由于瓶坯在整个过程中不会被释放,所以在吹制矩形和非圆形物体时,瓶坯可以被吹制出均匀的壁厚


拉伸吹塑的缺点
对瓶子设计的限制 – 例如,碳酸饮料瓶只能使用香槟瓶底,而且资金成本高
虽然已有紧凑型系统,仍需要较大的占地空间
在一步法工艺中,瓶坯制造和瓶子吹制都在同一台机器上执行。较旧的四工位注射、二次加热、拉伸吹塑和弹出方法比三工位机器更昂贵,三工位法消除了二次加热阶段并且使用瓶坯中的潜热,从而节约了二次加热的能量费用,模具成本也降低了25%。


阻隔吹塑
共挤出技术使吹塑机能够通过保持氧气或水分不渗透来改善其产品的阻隔性能,这在食品包装应用中至关重要。在诸如储气罐这类工业应用中,阻隔层设计用于调节碳氢化合物排放。


自旋修剪
由于成型工艺的原因,产品上经常有多余的材料,必须转动容器上的刀将多余的材料切掉。这些多余的塑料然后被回收,用于生产新的模制品。
自旋修剪器可用于修剪许多材料,如PVC、HDPE和PE + LDPE。不同类型的材料的物理特性会影响修剪效果。由非晶材料生产的模制品比结晶材料更难以修剪。使用钛涂层刀片而不使用标准钢刀片,可以延长使用寿命。
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