中空吹塑成型机的工艺原理

中空吹塑成型机的工艺原理

聚合物因为其长链结构及分子链的和婉性.一般情况下,将聚合物置于必定温度下,从受外力效果开始,大分子的形复阅历一系列中间状况过渡到与外力相适应的平衡状况是一个松驰进程,其形变随时刻的变化为:

(1) 在聚合物的玻璃化温度以上,普弹形变在总形变中所占份额很小,可疏忽.所以

(2)其间,t* 为松驰时刻,随温度升高而减小.

η为粘度,随温度升高而下降.

(2)式也可写成

(3)γ2∞=δ/E2 为t→∞时的高弹形变

γη=δ/η 为t=1时粘性形变,即 单位时刻的粘性形变

因为在高弹态或粘流温度邻近,聚合物的松懈时刻t*很短,若成型中的形变时刻t1>>t* ,则由(3)式可得,当外力效果时刻t=t1时:

开释外力后,高弹形变回复

(4)若在高弹形变回复之前,将温度下降到Tg (或结晶温度)以下再开释外力,则松懈时刻t*→∞,这时(4)式变为

即高弹形变部分不再回复,粘性形变不可逆,开释外力亦不回复.

二.原理叙述

利用聚合物推延高弹形变的松驰时刻的温度依赖性,在聚合物玻璃化温度以上的Tf邻近,使聚合物半成品(管,中空异型材等)快速变形,然后坚持形变,在较短时刻内冷却到玻璃化温度或结晶温度以下,使成型物的形变被冻结下来,这就是中空成型的粘弹性原理.

推论

1.中空吹塑成型机的运用温度应比聚合物的玻璃化温度或结晶温度低得多.

2.成型温度越高,制品中不可逆形变所占份额越大,成型物的形状稳定性越好.

三.中空成型的分类及特色

1.挤出吹塑

挤出吹塑的工艺流程包含:①管坯的构成:由挤出机挤出,并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中;②当下垂的型坯达到合格长度后立即合模,并靠模具的切口将型坯堵截; ③从模具分型面上的小孔插入的压缩空气吹管送入压缩空气,使型坯吹胀紧贴模壁而成型;④坚持空气压力使制品在型腔中冷却定型即可脱模.

2.打针吹塑

打针吹塑型坯的构成是经过打针成型办法将型坯模塑在一根金属管上,管的一端通入压缩空气,另一端的管壁上开有微孔.打针模塑的型坯通常在冷却后取出,吹塑前重新加热到Tg以上,敏捷移入模具中,并吹入压缩空气,型坯即胀大脱离金属管贴于模壁上成型和冷却.

3.拉伸吹塑

在型坯吹塑前于Tg-Tf间,用机械办法使型坯先作轴向拉伸,继而在吹塑中,型坯径向尺寸增大,又得到横向拉伸,后快速冷却至Tg以下.

4.多层吹塑

以多层管坯复合,并在同一条件下进行吹胀,冷却.

5.中空成型工艺进程

一是制作型坯;第二是型坯定位;第三是吹塑;第四是冷却.

一.型坯的的制作

型坯的打针成型 型坯的挤出成型

1.型坯的打针成型

①一步法:打针型坯一经成型,还在塑性状况模具敞开;进入成型的第二阶段,即把芯轴连同型坯敏捷送到吹塑模具中,翻开压缩空气阀门,经芯轴吹入压缩空气,使还处于熔融状况的型坯吹胀至模腔的形状,在模具内冷却后翻开模具,取出制品.

②两步法:型坯的打针与吹塑分开进行

2.型坯的挤出成型

⑴型坯挤出的机头结构

①直通机头 ②转角机头 ③贮料缸机头 ④多层机头

⑵型坯的挤出成型办法

a.直接挤出

①单模具直接挤出.②水平旋转园盘法.

b.贮料缸法

连续挤出大直径厚壁型坯,可用来吹塑大型容器.

二.型坯的定位,夹持,定颈,吹塑设备

1.打针吹塑设备

①双工位吹塑设备②多工位吹塑设备

2.挤出吹塑设备

a.型坯投递,模具固定体系

由一副位于挤出机头下适当距离的固定的开关模组成,也有运用两副模具的.

b.型坯停止,模具移动体系

可分为单模体系和多模体系,模具位于挤出机口模下方,可以垂直上升或下降.

三.型坯的吹塑办法

1.横吹法2.顶吹法3.底吹法

四.吹塑成型制品的冷却

1.冷冻空气法2.冷冻剂法3.二氧化碳冷却法

4.空气和水绝热膨胀冷却法

5.3中空吹塑进程的影响要素

一.挤出吹塑进程的影响要素

管坯制作进程中的影响要素

吹塑进程的影响要素

1.管坯制作进程中的影响要素

⑴质料的挑选⑵温度的操控⑶螺杆转速⑷口模

⑴质料的挑选

①熔体指数:低熔指利于避免管坯下垂,但不宜过低,不然易发作不稳定活动.

②分子量散布:分子量散布宽有利于制得高质量管坯.

③拉伸粘度:拉伸粘度随拉伸应力添加而增大的物料有利于吹塑加工.

⑵温度的操控

T↑型坯下垂严峻,T↓外表粗糙,塑化不良,冷却过快

⑶螺杆转速

高的挤出速度可以进步产量,减少型坯下垂,但转速过快易发生不稳定活动,螺杆转速应视详细物料而定.

⑷口模

外表光洁度很重要

2.吹塑进程的影响要素

(1)吹气压力

吹塑中的压缩空气有两个效果,吹胀和冷却.低粘度,小容积或厚壁件宜选用低气压;高粘度,大容积或薄壁件宜选用较高压力

(2)吹气速度

为了缩短吹气时刻,以利于制品获得较均匀厚度和较好的外表,充气速度应尽量大一些,但速度过快易发生以下现象:①在空气进口处造成真空,使这部分的型坯内陷,而当型坯完全吹胀时,内陷部分会构成横隔膜片;②口模部分的型坯有或许被极快的气流拉断.

⑶吹胀比

通常操控在2-4倍,吹胀比过大,则制品形状稳定性差,过小易造成壁厚不均匀.

⑷模温和冷却时刻

模温过低,会使夹口处的塑料延伸性下降,不易吹胀,并使该部分加厚,成型困难;模温过高,冷却时刻延长,生产周期长.冷却时刻过短,冷却不充分易导致制品变形,收缩增大,外表无光泽.

⑸成型周期

包含挤出型坯,截取型坯,合模,吹气,冷却,放气,开模,取出制品等进程.成型周期的挑选原则是在确保制品的可以定型的前提下尽量缩短.

二.打针吹塑进程及影响要素

关键要素是温度(型坯),型坯温度过高时,熔融物料因粘度较低而简单变形,致使型坯在移动进程中,出现厚薄不均,会影响吹塑制品的质量,温度太低时,制品内部会积存较多的内应力,在运用中易发生应力决裂.

三.拉伸吹塑进程的影响要素(以线型聚酯为例)

1.型坯的成型及影响要素

线型聚酯为结晶性塑料,但结晶速度慢.在130～220℃范围结晶速度较快,而低于130℃时结晶较慢,所以从添加透明度的视点看,应适当进步加工温度,下降模具温度.

2.双向拉伸进程的影响要素

⑴拉伸温度

各种树脂的适合拉伸温度有所不同,一般取伸长率较大的温度为拉伸温度,如PVC 和PET,一般比Tg 高10～40℃. PET为90～110℃,PVC为100～140℃,对PP则比熔点低5～40℃为宜,一般为150℃.

拉伸温度过高,取向不充分,但拉伸温度过低,则影响容器的透明度(内应力所致).

⑵拉伸倍率

拉伸倍率核算方式为BR=HD/hd .拉伸倍数等于容器尺寸(直径或高度)与型坯尺寸之比,BR一般取4～6.

四.多层吹塑进程的影响要素

1资料粘度2.资料多层之间的粘接3.加工温度