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探讨吹塑制品的发展性


吹塑制品将随着市场对其吹塑制品的需求,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,吹塑制品的原料将更加丰富,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)吹塑制品包装容器、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,也就是说生产吹塑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,吹塑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)吹塑制品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。
下面从吹塑制品过程分析各个阶段的成型参数。吹塑制品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;
(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,改善吹塑制品壁厚的均匀性,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、吹塑制品要求确定后,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。
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