高分子成型工艺学,中空吹塑

1、第第7章章 中空吹塑中空吹塑7.1 概述7.2 中空吹塑设备7.3 挤出吹塑工艺7.4 注射吹塑工艺7.5 拉伸吹塑工艺7.6 中空吹塑的发展7.1 概述概述 中空吹塑（中空吹塑（Blow Molding 又称吹塑模塑）又称吹塑模塑）是在气体压力是在气体压力的作用下，的作用下，塑料型坯塑料型坯在闭合模具中在闭合模具中被吹胀成中空被吹胀成中空形状的形状的制品的工艺过程；制品的工艺过程；是制造塑料制品三种最重要的成型方法之一。是制造塑料制品三种最重要的成型方法之一。塑料的塑料的中空吹塑中空吹塑借鉴于玻璃容器吹制工艺，起源于借鉴于玻璃容器吹制工艺，起源于20世世纪纪30年代，但直到年代，但直到197

2、9年才获得了广泛的应用。年才获得了广泛的应用。 1 1、中空吹塑的概念、中空吹塑的概念中空吹塑中空吹塑的制品从用途来分，主要包括容器和工业制件的制品从用途来分，主要包括容器和工业制件两类；两类； 其中容器占其中容器占80的份额，但后者增长快速。的份额，但后者增长快速。 容器：容器：包装容器（如各类的瓶子）、大容积的储罐包装容器（如各类的瓶子）、大容积的储罐 /储桶、可折叠的容器等储桶、可折叠的容器等 工业制件：工业制件：汽车保险杠、油箱、进气歧管、座椅背、汽车保险杠、油箱、进气歧管、座椅背、漂浮装置、玩具、办公家具等漂浮装置、玩具、办公家具等制品的综合性能好制品的综合性能好：优良耐环境应力开裂

3、性高、气密：优良耐环境应力开裂性高、气密性、耐冲击性性、耐冲击性 、耐药品性、韧性、耐挤压性等、耐药品性、韧性、耐挤压性等适用树脂材料范围广适用树脂材料范围广：通用塑料如：通用塑料如PEPE、PVCPVC、PPPP、PSPS、EVAEVA等，工程塑料如等，工程塑料如PETPET、PCPC、PAPA、PPSPPS等等中空吹塑中空吹塑制品的特点：制品的特点：2、中空吹塑的制品、中空吹塑的制品容器类的中空吹塑制品容器类的中空吹塑制品 工业制件类的中空吹塑制品工业制件类的中空吹塑制品 问题问题1：中空吹塑中空吹塑和和注塑成型注塑成型都可以生产塑料容器，如塑料瓶和都可以生产塑料容器，如塑料瓶和塑料桶，下

4、面图示的两种制品哪种是注射成型生产的，塑料桶，下面图示的两种制品哪种是注射成型生产的，哪种是中空吹塑成型的？哪种是中空吹塑成型的？注意点注意点1：中空吹塑和注塑成型两种成型方式在中空吹塑和注塑成型两种成型方式在设备、模具、工艺、设备、模具、工艺、制品结构特点及性能制品结构特点及性能等方面的异同点。等方面的异同点。问题问题2：吹塑的概念吹塑的概念除了指本章所述的容器和工业制件的中空制除了指本章所述的容器和工业制件的中空制品的成型，也可指塑料薄膜的吹塑成型，品的成型，也可指塑料薄膜的吹塑成型，薄膜的吹塑一薄膜的吹塑一般简称吹膜，吹膜一般不称为中空成型。般简称吹膜，吹膜一般不称为中空成型。注意点注意

5、点2：中空吹塑和薄膜中空吹塑和薄膜吹塑（吹膜）二吹塑（吹膜）二者在概念、成型者在概念、成型设备、工艺、制设备、工艺、制品结构特点方面品结构特点方面的差别。的差别。薄膜挤出吹塑工艺示意图薄膜挤出吹塑工艺示意图挤出吹塑挤出吹塑 注射吹塑注射吹塑 拉伸吹塑拉伸吹塑挤出拉伸吹塑（挤出拉伸吹塑（挤拉吹挤拉吹）两个基本工艺阶段：两个基本工艺阶段：注射拉伸吹塑注射拉伸吹塑（注拉吹注拉吹）3、中空吹塑的基本工艺过程和分类、中空吹塑的基本工艺过程和分类 型坯的成型型坯的成型 型坯的吹胀型坯的吹胀根据根据型坯型坯的成型方法不同分为：的成型方法不同分为：根据型坯在根据型坯在吹胀吹胀之前是否受定向拉伸作用分为：之前是

6、否受定向拉伸作用分为：其它吹塑其它吹塑 分类：分类：4、中空吹塑成型加工的原理、中空吹塑成型加工的原理吹胀时利用了吹胀时利用了聚合物材料的粘弹性聚合物材料的粘弹性特征：特征： 聚合物高弹形变的松驰时间具有温度依赖性，当聚合物高弹形变的松驰时间具有温度依赖性，当塑塑料型坯料型坯的温度处于的温度处于T Tg gT Tf f并在并在T Tf f附近时，附近时，使型坯快速变使型坯快速变形，并保持形变，形，并保持形变，然后在较短时间内然后在较短时间内冷却冷却到玻璃化温到玻璃化温度或结晶温度以下，使度或结晶温度以下，使成型物的形变被冻结成型物的形变被冻结下来下来5、本章的重点、本章的重点 掌握各种中空吹塑

7、成型工艺加工过程掌握各种中空吹塑成型工艺加工过程 掌握吹塑设备及模具的基本结构掌握吹塑设备及模具的基本结构 掌握几种常见的中空制品掌握几种常见的中空制品( (如如矿泉水瓶、汽车油箱矿泉水瓶、汽车油箱）对原材料、吹塑成型工艺的要求对原材料、吹塑成型工艺的要求 熟悉注射成型与中空吹塑成型的区别熟悉注射成型与中空吹塑成型的区别 了解中空吹塑技术的进展了解中空吹塑技术的进展 主要包括：型坯成型、型坯吹胀及辅助设备三部分主要包括：型坯成型、型坯吹胀及辅助设备三部分7.2 吹塑设备吹塑设备 型坯为中空结构。中空结构的型坯有型坯为中空结构。中空结构的型坯有挤出成型挤出成型和和注注射成型射成型两种方法两种方法

8、一、型坯成型设备一、型坯成型设备1、型坯挤出设备、型坯挤出设备 型坯型坯挤出与塑料管材的挤出相似，设备上挤出与塑料管材的挤出相似，设备上主要包括：主要包括：挤出机、机挤出机、机头和口模头和口模两大部分两大部分（1）挤出机）挤出机 1）应具有可连续调速的驱动装置，）应具有可连续调速的驱动装置，挤出速度稳定挤出速度稳定，并且挤出，并且挤出速度与最佳吹塑周期协调一致速度与最佳吹塑周期协调一致 2）螺杆长径比适宜螺杆长径比适宜 小：塑化不良，型坯温度不均小：塑化不良，型坯温度不均大：料温和压力波动小，型坯温度和厚度均匀，大：料温和压力波动小，型坯温度和厚度均匀， 产品均匀性好产品均匀性好3）可实现）可

9、实现型坯在较低温下的挤出型坯在较低温下的挤出熔体粘度和强度高，可减少型坯下垂，使壁厚均匀；熔体粘度和强度高，可减少型坯下垂，使壁厚均匀；利于缩短成型周期，提高生产效率；利于缩短成型周期，提高生产效率；但是，低温挤出时，会产生较高的剪切和背压，要求挤出机的传但是，低温挤出时，会产生较高的剪切和背压，要求挤出机的传动和止推结构坚固耐用动和止推结构坚固耐用 1）机头组成：）机头组成：主要包括多孔板、过渡段、模头体、主要包括多孔板、过渡段、模头体、型芯组件等型芯组件等机头及口模的流道应呈流线型，过渡光滑、无死机头及口模的流道应呈流线型，过渡光滑、无死角、内表面光洁、对物料无滞留。角、内表面光洁、对物料

10、无滞留。2）机头的主要类型）机头的主要类型 （1 1）机头和口模）机头和口模 转角机头转角机头 直通式机头直通式机头 带储料缸的机头带储料缸的机头 其中，其中，转角机头应用最为广泛转角机头应用最为广泛 A、转角机头、转角机头 流道内压缩比较流道内压缩比较大，口模部分定型大，口模部分定型段较长段较长熔体在流道内易熔体在流道内易滞留，机头内熔体滞留，机头内熔体的性质存在差异的性质存在差异B、直通式机头、直通式机头 与挤出机呈一字形布置。可防止熔体过热分解，适用于热敏性与挤出机呈一字形布置。可防止熔体过热分解，适用于热敏性塑料，如：硬质塑料，如：硬质PVCPVC透明瓶透明瓶 C、带贮料缸的机头、带贮

11、料缸的机头 大型中空制品（如啤酒桶、大型中空制品（如啤酒桶、垃圾桶、化工原料桶）在生垃圾桶、化工原料桶）在生产时需要大的型坯，而且在产时需要大的型坯，而且在吹胀后的冷却定型时间较长吹胀后的冷却定型时间较长为了克服大型坯易下坠和为了克服大型坯易下坠和缩径，防止吹胀前温度和壁缩径，防止吹胀前温度和壁厚不均，厚不均，需要快速提供大量需要快速提供大量的熔体，因而发展带贮料缸的熔体，因而发展带贮料缸的机头的机头 这种机头提高了型坯的成这种机头提高了型坯的成型能力，缩短了成型周期，型能力，缩短了成型周期，保证了制品的性能保证了制品的性能（3）口模直径与芯模外径的确定）口模直径与芯模外径的确定1 1）根据吹

12、张比确定）根据吹张比确定口模直径口模直径 选择适合的吹胀比，并考虑挤出膨胀的因素选择适合的吹胀比，并考虑挤出膨胀的因素 吹胀比（吹胀比（B B）：制品外径与型坯外径之比：制品外径与型坯外径之比D Dd dD Dmaxmax/B(S/B(S1 1） Dd： 口模直径口模直径Dmax：制品最大外：制品最大外 径径B： 吹胀比，一般取值吹胀比，一般取值 24S： 挤出胀大比挤出胀大比Pw：型坯切口宽：型坯切口宽2型坯壁厚型坯壁厚 2）由型坯切口的宽度来决定）由型坯切口的宽度来决定口模直径口模直径D Dd d2P2Pw w/(S/(S1 1）3）芯模外径：）芯模外径： DcDc：芯模外径：芯模外径W

13、W： 制品质量制品质量L L： 制品长度制品长度：树脂密度：树脂密度 总体要求总体要求：均匀地挤出所需直径、壁厚、粘度的型坯：均匀地挤出所需直径、壁厚、粘度的型坯 LWDDdc/22间断挤出：如带贮料缸的机头挤出型坯间断挤出：如带贮料缸的机头挤出型坯 连续挤出：连续挤出生产型坯连续挤出：连续挤出生产型坯 ，应用于，应用于多吹塑工位多吹塑工位（4）挤出型坯方式）挤出型坯方式 2、型坯注射设备、型坯注射设备 主要包括：注射机和模具两部分主要包括：注射机和模具两部分注射型坯模由两半模具、芯棒、底板和颈圈等组成。注射型坯模由两半模具、芯棒、底板和颈圈等组成。 （1）根据制品的形状、壁厚、大小和塑料的收

14、缩性、）根据制品的形状、壁厚、大小和塑料的收缩性、吹胀比设计整体型坯的外形和尺寸；吹胀比设计整体型坯的外形和尺寸； （2）型坯外形和尺寸确定后，设计芯棒的形状）型坯外形和尺寸确定后，设计芯棒的形状 芯棒直径应小于吹塑芯棒直径应小于吹塑容器颈部的最小直径；容器颈部的最小直径；容器制品的最小直径容器制品的最小直径尽可能大些，使吹胀比尽可能大些，使吹胀比不致过小，以保证制品不致过小，以保证制品质量。质量。在型坯成型后，将型坯送入吹胀模具内，闭合模具，在型坯成型后，将型坯送入吹胀模具内，闭合模具，在一定的温度下，在一定的温度下，吹胀装置吹胀装置将型坯吹胀成模腔所具有将型坯吹胀成模腔所具有的形状，并经冷

15、却而定型的形状，并经冷却而定型 （3）芯棒的作用）芯棒的作用 充当阳模，成型型坯充当阳模，成型型坯 在一步法注射拉伸工艺中，还有以下功能在一步法注射拉伸工艺中，还有以下功能 输送型坯到吹塑模具输送型坯到吹塑模具 对型坯加热、保温，并吹气通道对型坯加热、保温，并吹气通道 1、吹气机构、吹气机构 吹胀装置主要包括吹气机构、模具及其冷却系统、排气吹胀装置主要包括吹气机构、模具及其冷却系统、排气系统等部分。系统等部分。二、吹胀装置二、吹胀装置 （1）顶吹法）顶吹法 模具顶部（即瓶口）模具顶部（即瓶口）朝上，型坯底部被夹住朝上，型坯底部被夹住而顶部开口；而顶部开口；成型瓶口的型芯直接成型瓶口的型芯直接进

16、入顶部开口的型坯内进入顶部开口的型坯内，确定颈部内径，压缩，确定颈部内径，压缩空气由型芯内通道进入空气由型芯内通道进入模腔而吹胀型坯。模腔而吹胀型坯。 1、吹气机构、吹气机构 吹胀装置主要包括吹气机构、模具及其冷却系统、排气吹胀装置主要包括吹气机构、模具及其冷却系统、排气系统等部分。系统等部分。二、吹胀装置二、吹胀装置 顶吹法优点：顶吹法优点： 其结构比较简单；其结构比较简单； 中空制品的瓶底较厚，保证了瓶的具有较高强度；中空制品的瓶底较厚，保证了瓶的具有较高强度； 瓶口的定位较准确，保证了瓶口的质量；瓶口的定位较准确，保证了瓶口的质量； 在模具内部装入型坯切割器，可吹塑无颈制品；在模具内部装

17、入型坯切割器，可吹塑无颈制品； 应用最为广泛。应用最为广泛。顶吹法缺点：顶吹法缺点： 瓶底的熔接强度不太好；瓶底的熔接强度不太好； 如果是单工位的吹塑，压缩空气从机头型芯通过，如果是单工位的吹塑，压缩空气从机头型芯通过，影响机头温度，而且不合适带储料缸的机头，因此影响机头温度，而且不合适带储料缸的机头，因此不适合大型容器的吹胀；不适合大型容器的吹胀；（2）底吹法）底吹法 模具顶部（即瓶口）朝模具顶部（即瓶口）朝下，下，挤出的型坯落到模挤出的型坯落到模具底部的型芯上，型坯具底部的型芯上，型坯上部被夹住而底部开口；上部被夹住而底部开口；压缩空气由位于底部的压缩空气由位于底部的型芯内通道进入型芯内通

18、道进入模腔而模腔而吹胀型坯。吹胀型坯。 特点：特点：可吹塑颈部开口偏离制品中心线的大型容器；可吹塑颈部开口偏离制品中心线的大型容器；可吹塑可吹塑有异形开口或多个开口的容器；有异形开口或多个开口的容器；容器的底部熔接强度高容器的底部熔接强度高缺点：缺点：进气口选在型坯温度最低的部位，制品形状复进气口选在型坯温度最低的部位，制品形状复 杂时，可能会吹胀不充分杂时，可能会吹胀不充分（3）针吹法）针吹法 吹气针管安装在模具型腔吹气针管安装在模具型腔的半高处，压缩空气通过针的半高处，压缩空气通过针管吹胀型坯管吹胀型坯制品颈部有一伸长部分，制品颈部有一伸长部分，以便吹针插入以便吹针插入结构复杂，应用很少结

19、构复杂，应用很少瓶颈、瓶体和瓶颈、瓶体和瓶口分三块组成；瓶口分三块组成；由两半模组成，由两半模组成，并设有冷却通道并设有冷却通道和排气系统。和排气系统。2、吹胀模具、吹胀模具 （1）吹塑模结构示例）吹塑模结构示例注射型坯；注射型坯；移入吹胀模吹塑成型，移入吹胀模吹塑成型，瓶口部不再吹胀。瓶口部不再吹胀。要有适当均匀的要有适当均匀的吹胀比吹胀比，制品各部位吹胀比不可过分悬殊；，制品各部位吹胀比不可过分悬殊；能有效地夹断型坯，夹断处的接合缝要有足够的强度；能有效地夹断型坯，夹断处的接合缝要有足够的强度；能有效地排气，保证型坯迅速吹胀；能有效地排气，保证型坯迅速吹胀；能快速均匀地冷却，提高成型效率，

20、减少温差内应力。能快速均匀地冷却，提高成型效率，减少温差内应力。（2）对吹胀模具的要求）对吹胀模具的要求 （3） 模具材质模具材质选材：选材：吹塑模承受的载荷较小，模具材料可选择导热性吹塑模承受的载荷较小，模具材料可选择导热性好的材料，以缩短冷却时间；常用的有好的材料，以缩短冷却时间；常用的有铝合金、铜合金铝合金、铜合金和锌合金、钢和锌合金、钢 。特点：特点：铍铜合金成本最高，其次是铝合金和锌合金；铍铍铜合金成本最高，其次是铝合金和锌合金；铍铜合金耐蚀性高，热处理硬度可达铜合金耐蚀性高，热处理硬度可达HRC40；锌基合金可；锌基合金可成型大型复杂件，但模具硬度低，切口要用镶块增强。成型大型复杂

21、件，但模具硬度低，切口要用镶块增强。挤出吹塑：挤出吹塑：有大量余料要切除，要求切刀部分强度高、有大量余料要切除，要求切刀部分强度高、使用寿命长，常用钢模或用钢镶块嵌入结构。使用寿命长，常用钢模或用钢镶块嵌入结构。注射吹塑：注射吹塑：型坯无余料，模具不需设余料切除结构，模型坯无余料，模具不需设余料切除结构，模具材料通常选导热性好的铝合金、铍铜合金或锌合金。具材料通常选导热性好的铝合金、铍铜合金或锌合金。模具冷却效果良否直接影响瓶的表面质量，并影响生产模具冷却效果良否直接影响瓶的表面质量，并影响生产效率，若冷却不均，制品表面光泽会有明显的差异，影效率，若冷却不均，制品表面光泽会有明显的差异，影响外

22、观响外观1）机械加工循环水道方式：）机械加工循环水道方式：适用于具有平面形表面的制适用于具有平面形表面的制品冷却。品冷却。（4） 冷却系统冷却系统2）铸造水道方式：）铸造水道方式：力求型腔壁厚均匀，否则冷却效果不力求型腔壁厚均匀，否则冷却效果不好，影响产品质量。好，影响产品质量。3）喷淋冷却方法：）喷淋冷却方法：在模体背面铸出冷却室，用铜管制在模体背面铸出冷却室，用铜管制成喷淋管通水冷却；适用于成喷淋管通水冷却；适用于大型模具大型模具，可节约水量，可，可节约水量，可控制冷却程度（由孔位和孔径来调节）。控制冷却程度（由孔位和孔径来调节）。冷却水道尺寸：冷却水道尺寸：孔径一般为孔径一般为1015m

23、m；孔间距孔间距35倍孔径，倍孔径，约约3050mm；孔壁与模壁间距孔壁与模壁间距12倍孔径。倍孔径。冷却水温在冷却水温在515为宜。可分段冷却，以加快冷却。为宜。可分段冷却，以加快冷却。吹塑模冷却方法：吹塑模冷却方法：除常见冷却水冷却外，还有除常见冷却水冷却外，还有 热管冷却；热管冷却； 液氮或液体二氧化碳内冷却；液氮或液体二氧化碳内冷却； 冷冻空气膨胀吸热内冷却；冷冻空气膨胀吸热内冷却； 冷冻空气冷冻空气/水混合介质内冷却；水混合介质内冷却； （5） 排气系统排气系统吹塑模排气量大，成型压力又小，应吹塑模排气量大，成型压力又小，应开设足够的排气通开设足够的排气通道道使制品壁快速地紧贴于模壁

24、上，完整成型。使制品壁快速地紧贴于模壁上，完整成型。1）分型面排气：）分型面排气：它是吹塑模的主要排气通道，排气槽深它是吹塑模的主要排气通道，排气槽深0.05 mm，宽，宽525mm。2）型腔壁面排气：）型腔壁面排气：通过开设排气孔、排气缝或安装排气通过开设排气孔、排气缝或安装排气嵌件来排气，位置多开在瓶底转角处或模具死角处。嵌件来排气，位置多开在瓶底转角处或模具死角处。排气孔直径：排气孔直径：0.10.3mm；排气孔大小与材质和制排气孔大小与材质和制品壁厚有关，硬材料、品壁厚有关，硬材料、厚壁件可大些；厚壁件可大些；孔深：孔深：0.51.5mm；排气嵌件间隙：排气嵌件间隙：0.10.2mm；

25、嵌入多孔性排气塞。嵌入多孔性排气塞。3、辅助装置、辅助装置主要包括型坯厚度和长度控制装置，及切断装置主要包括型坯厚度和长度控制装置，及切断装置 （1）型坯厚度控制装置）型坯厚度控制装置 离模膨胀、自重下垂会影响型坯的尺寸及制品的质量。离模膨胀、自重下垂会影响型坯的尺寸及制品的质量。 1）调节口模间隙，控制型坯壁厚；）调节口模间隙，控制型坯壁厚； 2）改变挤出速度；）改变挤出速度；3）改变型坯牵引速度；）改变型坯牵引速度；4）预吹塑法，进入吹塑模具之前吹入空气，控制有底型）预吹塑法，进入吹塑模具之前吹入空气，控制有底型坯的壁厚；坯的壁厚； 5）型坯厚度的程序控制：通过）型坯厚度的程序控制：通过程

26、序改变口模环形间隙程序改变口模环形间隙改变挤出型坯横截面的壁厚，吹塑制品的壁厚取决于改变挤出型坯横截面的壁厚，吹塑制品的壁厚取决于型坯各部位的吹胀比。吹胀比大，部位愈薄。型坯各部位的吹胀比。吹胀比大，部位愈薄。 吹塑制品与型坯横吹塑制品与型坯横截面的壁厚变化关系截面的壁厚变化关系右边尺寸表示型坯右边尺寸表示型坯横截面壁厚横截面壁厚左边尺寸表示制品左边尺寸表示制品横截面壁厚横截面壁厚（2）型坯长度控制装置）型坯长度控制装置 型坯长度型坯长度影响吹塑制品的质量和切除尾料（影响吹塑制品的质量和切除尾料（飞边飞边）的）的长短，涉及原料的消耗，取决于吹塑周期内挤出机螺长短，涉及原料的消耗，取决于吹塑周期

27、内挤出机螺杆的转速杆的转速 转速的快慢，加料量的波动，温度、电压的变化，操转速的快慢，加料量的波动，温度、电压的变化，操作变更等因素均会影响型坯长度作变更等因素均会影响型坯长度 采用光电检测与控制系统采用光电检测与控制系统（3）型坯切断装置）型坯切断装置 不同的塑料品种有不同的切断装置不同的塑料品种有不同的切断装置主要有两种切断装置：主要有两种切断装置：模具上的镶块刀，独立的刀模具上的镶块刀，独立的刀 切料口：平刃、三角形刀刃、发热丝刀。切料口：平刃、三角形刀刃、发热丝刀。 7.3 挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺一、一、 挤出吹塑工艺过程挤出吹塑工艺过程 挤出吹塑工艺过程包括：挤出吹塑工艺过程包括：

28、挤出型坯；挤出型坯；型坯达到预定长度时，夹住型坯定位、合模；型坯达到预定长度时，夹住型坯定位、合模；型坯的头部成型或定径；型坯的头部成型或定径；压缩空气导入型坯进行吹胀，使之紧贴模具型腔压缩空气导入型坯进行吹胀，使之紧贴模具型腔形成制品；形成制品；制品在模具内冷却定型；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。开模脱出制品，对制品进行修边、整饰。挤出型坯挤出型坯 间歇挤出间歇挤出连续挤出连续挤出二、二、 挤出吹塑工艺因素挤出吹塑工艺因素 1、型坯温度和挤出速度、型坯温度和挤出速度 （1）型坯温度）型坯温度 影响制品的表观质量，纵向壁厚均匀性和生产效率；影响制品的表观质量，纵向壁

29、厚均匀性和生产效率； 应保持熔体温度的均匀性，应保持熔体温度的均匀性，型坯温度不均匀会造成型坯温度不均匀会造成型坯上卷现象，卷曲的方向偏于厚度较小一边。型坯上卷现象，卷曲的方向偏于厚度较小一边。 适宜地偏低以提高熔体强度，减小自重垂伸，适宜地偏低以提高熔体强度，减小自重垂伸，缩短冷却缩短冷却时间，提高生产率。时间，提高生产率。 型坯温度过高，挤出速度慢，型坯易下垂，引起型型坯温度过高，挤出速度慢，型坯易下垂，引起型坯纵向厚度不均，并延长了冷却时间，甚至丧失熔体坯纵向厚度不均，并延长了冷却时间，甚至丧失熔体强度，难以成型。强度，难以成型。 型坯温度过低，出口膨胀严重，会出现长度收缩，壁型坯温度过

30、低，出口膨胀严重，会出现长度收缩，壁厚增大现象，降低型坯的表面质量，出现流痕，同时厚增大现象，降低型坯的表面质量，出现流痕，同时增加不均匀性，还会导致制品的强度差，表面粗糙无增加不均匀性，还会导致制品的强度差，表面粗糙无光。光。 一般型坯温度控制在塑料的一般型坯温度控制在塑料的TgTf(或或Tm)之间，之间，并接近于并接近于Tf。2 2、吹气压力和充气速率、吹气压力和充气速率型坯的吹胀是利用压缩空气对型坯施加空气压力而吹型坯的吹胀是利用压缩空气对型坯施加空气压力而吹胀并紧贴于模腔壁；同时压缩空气也具有的冷却作用胀并紧贴于模腔壁；同时压缩空气也具有的冷却作用（1 1）吹气压力吹气压力的大小与塑料

31、的种类、型坯温度、型坯的大小与塑料的种类、型坯温度、型坯的强度、型坯的壁厚、制品的容积大小有关。的强度、型坯的壁厚、制品的容积大小有关。粘度低，壁厚、小容积制品，采用较低的吹气压力，粘度低，壁厚、小容积制品，采用较低的吹气压力，一般在一般在0.20.21MPa1MPa。（2 2）充气速率充气速率指充入空气的容积流率。指充入空气的容积流率。充气速率大，可缩短型坯的吹胀时间，使制品厚度充气速率大，可缩短型坯的吹胀时间，使制品厚度均匀，表面质量好。均匀，表面质量好。 但充气速率大，会在空气进口处产生局部真空，造成但充气速率大，会在空气进口处产生局部真空，造成该部分内陷，甚至将型坯从口模处拉断，无法吹

32、胀。该部分内陷，甚至将型坯从口模处拉断，无法吹胀。 3 3、吹胀比、吹胀比 吹胀比：吹塑制品的外径（非圆形时，以横向尺寸最吹胀比：吹塑制品的外径（非圆形时，以横向尺寸最大处为准）与型坯直径之比。大处为准）与型坯直径之比。 型坯的尺寸和质量一定时，型坯的吹胀比愈大则制型坯的尺寸和质量一定时，型坯的吹胀比愈大则制品的外形尺寸就愈大。品的外形尺寸就愈大。加大吹胀比，制品的壁厚变薄，虽可节约原料，但制加大吹胀比，制品的壁厚变薄，虽可节约原料，但制品的强度和刚度降低品的强度和刚度降低吹胀比过小，原料消耗增加，制品壁厚，有效容积减吹胀比过小，原料消耗增加，制品壁厚，有效容积减小，制品冷却时间延长小，制品冷

33、却时间延长吹胀比吹胀比一般为一般为2 24 4。根据塑料的品种、特性、制品。根据塑料的品种、特性、制品的形状尺寸和型坯的尺寸确定。的形状尺寸和型坯的尺寸确定。4 4、模具温度、模具温度影响制品的外观和质量，一般应低于材料的软化温影响制品的外观和质量，一般应低于材料的软化温度度40左右，通常在左右，通常在2050之间，但应根据原材料、之间，但应根据原材料、制品的薄厚、吹塑工艺而定；制品的薄厚、吹塑工艺而定；如小型制品模具温度较低；如小型制品模具温度较低；模具温度应保持均匀分布，以保证制品的均匀冷却。模具温度应保持均匀分布，以保证制品的均匀冷却。 冷却速度取决于多种因素：冷却方式、冷却介质的选冷却

34、速度取决于多种因素：冷却方式、冷却介质的选择、冷却时间、型坯的温度和厚度。择、冷却时间、型坯的温度和厚度。影响制品的外观质量、性能和生产效率。影响制品的外观质量、性能和生产效率。 冷却时间延长，可防止形变，使外观规整，表面图冷却时间延长，可防止形变，使外观规整，表面图纹清晰，质量好；但制品结晶度增大，韧性下降，透纹清晰，质量好；但制品结晶度增大，韧性下降，透明度降低，生产周期延长，降低生产效率。明度降低，生产周期延长，降低生产效率。 原则上应保证制品充分冷却基础上，提高冷却速率。原则上应保证制品充分冷却基础上，提高冷却速率。 方法：方法：加大冷却面积；加大冷却面积； 采用冷冻水或冷冻气体；采用

35、冷冻水或冷冻气体； 液态氮或二氧化碳液态氮或二氧化碳 5 5、冷却时间、冷却时间 7.4 注射吹塑工艺注射吹塑工艺 一、注塑吹塑生产工艺过程一、注塑吹塑生产工艺过程生产中空容器的生产中空容器的两步式的两步式的成型方法。成型方法。 适宜生产批量比较大的小适宜生产批量比较大的小型精致容器和广口容器，制型精致容器和广口容器，制品品最大容积一般小于最大容积一般小于4L4L。 合适的原材料有很多种：合适的原材料有很多种：PPPP、PEPE、PETPET、PSPS、SANSAN、PVCPVC、PCPC等。等。 型坯是在注射模具中成型型坯是在注射模具中成型制品是在吹塑模具中成型制品是在吹塑模具中成型二、注射

36、吹塑设备及一步法和两步法工艺二、注射吹塑设备及一步法和两步法工艺三、注射吹塑工艺因素三、注射吹塑工艺因素 1 1、管坯温度与吹塑温度、管坯温度与吹塑温度 注射成型时：温度高，粘度低，易变形，转移过程中注射成型时：温度高，粘度低，易变形，转移过程中 壁厚不均匀。壁厚不均匀。 温度低，内应力高，变形，开裂。温度低，内应力高，变形，开裂。 依靠模具油温调节器或水冷机调节。依靠模具油温调节器或水冷机调节。 2.2.注射吹塑树脂注射吹塑树脂 应具有高的相对分子量应具有高的相对分子量 熔融粘度应受剪切速率和加工温度影响小。熔融粘度应受剪切速率和加工温度影响小。 四、挤出吹塑和注射吹塑的比较四、挤出吹塑和注

37、射吹塑的比较 7.5 拉伸吹塑拉伸吹塑 工艺工艺拉伸吹塑：拉伸吹塑：经双轴定向拉伸的一种吹塑成型工艺。经双轴定向拉伸的一种吹塑成型工艺。 （挤出或注射成型）型坯（挤出或注射成型）型坯 纵向拉伸纵向拉伸 吹胀（横向拉伸）吹胀（横向拉伸） 非结晶性的热塑性塑料：在高弹态下进行拉伸；非结晶性的热塑性塑料：在高弹态下进行拉伸；部分结晶的热塑性塑料：部分结晶的热塑性塑料：T Tm m以下较窄范围内以下较窄范围内进行。进行。 拉伸吹塑是使大分子定向排列，从而提高制品的物拉伸吹塑是使大分子定向排列，从而提高制品的物理力学性能，理力学性能，经拉伸后，透明性，冲击强度、硬度和经拉伸后，透明性，冲击强度、硬度和刚

38、性、表面光泽性、阻隔性明显提高，刚性、表面光泽性、阻隔性明显提高，能获得薄壁高能获得薄壁高强度容器，成型强度容器，成型PET瓶具有良好的阻渗性和透明性。瓶具有良好的阻渗性和透明性。拉伸吹塑工艺：分为拉伸吹塑工艺：分为注拉吹注拉吹和和挤拉吹挤拉吹两大类；两大类；一、拉伸吹塑工艺分类一、拉伸吹塑工艺分类 1 1、一步法：热型坯法、一步法：热型坯法 型坯、拉伸、吹塑在一台机中完成；型坯、拉伸、吹塑在一台机中完成；型坯是处于生产过程中的半成品；型坯是处于生产过程中的半成品；设备的组合方式有：设备的组合方式有：由挤出机和吹塑机组成由挤出机和吹塑机组成；由注射机和吹塑机组成由注射机和吹塑机组成。2 2、二

39、步法：冷型坯法、二步法：冷型坯法 型坯冷却后，冷型坯经再加热，进行拉伸、吹塑。型坯冷却后，冷型坯经再加热，进行拉伸、吹塑。 型坯可由挤出或注射成型得到，但绝大部分为注射成型型坯可由挤出或注射成型得到，但绝大部分为注射成型v注射注射- -拉伸、吹塑二步法成型拉伸、吹塑二步法成型注射拉伸吹塑设备与模具注射拉伸吹塑设备与模具v注射注射- -拉伸拉伸- -吹塑一步法成型吹塑一步法成型二、拉伸吹塑工艺二、拉伸吹塑工艺 过程过程特点是：将型坯温度控制在低于熔点的温度以下，并特点是：将型坯温度控制在低于熔点的温度以下，并利用双向拉伸的原理来改善制品的性能。利用双向拉伸的原理来改善制品的性能。1挤出型坯拉伸吹

40、塑工艺过程挤出型坯拉伸吹塑工艺过程1）热坯法挤出-拉伸-吹塑2）冷坯法挤出-拉伸-吹塑先将塑料挤成管材，并将其切断成一定长度而作为冷坯。先将塑料挤成管材，并将其切断成一定长度而作为冷坯。放进加热炉内加热到拉伸温度，然后通过运送装置将加热放进加热炉内加热到拉伸温度，然后通过运送装置将加热的型坯从炉中取出送至成型台上，使型坯的一端形成瓶颈，的型坯从炉中取出送至成型台上，使型坯的一端形成瓶颈，并使型坯沿轴向拉伸并使型坯沿轴向拉伸1.01.3倍后，闭合吹塑模具进行吹胀倍后，闭合吹塑模具进行吹胀成型。成型。另一种方法是从炉中取出加热的型坯，一边在拉伸装置中另一种方法是从炉中取出加热的型坯，一边在拉伸装置

41、中沿管坯轴向进行拉伸，一边送往吹塑模具，模具夹住经拉沿管坯轴向进行拉伸，一边送往吹塑模具，模具夹住经拉伸的型坯后吹胀成型，修整废边。此法生产能力每小时可伸的型坯后吹胀成型，修整废边。此法生产能力每小时可达到达到3000只，如容量为只，如容量为1L的瓶子。的瓶子。NoImageNoImage2注射型坯拉伸吹塑工艺过程注射型坯拉伸吹塑工艺过程先注射成型有底型坯先注射成型有底型坯并连续地由运送带并连续地由运送带(或回转带或回转带)送至加热炉送至加热炉(红外线或电红外线或电加热加热)，型坯经过再加热后达到高于玻璃化温度，型坯经过再加热后达到高于玻璃化温度1040的范围内，送到拉伸吹塑区合模，拉伸杆启动

42、，的范围内，送到拉伸吹塑区合模，拉伸杆启动，拉伸杆沿轴向进行纵向拉伸时，通入压缩空气，在圆拉伸杆沿轴向进行纵向拉伸时，通入压缩空气，在圆周方向使型坯横向膨胀，当拉伸杆达到模具底部，型周方向使型坯横向膨胀，当拉伸杆达到模具底部，型坯吹胀冷却成型后，拉伸杆退回，压缩空气停止通入坯吹胀冷却成型后，拉伸杆退回，压缩空气停止通入时，即得产品。时，即得产品。可装多个模腔可装多个模腔(28个个)同时进行拉伸和吹胀成型，生产同时进行拉伸和吹胀成型，生产能力每小时可达到能力每小时可达到2502400只只(如容量为如容量为3401800g饮饮料瓶料瓶)。三、拉伸吹塑工艺因素三、拉伸吹塑工艺因素 1、原料的选择、原

43、料的选择 一般来讲，热塑性塑料都能进行拉伸吹塑。一般来讲，热塑性塑料都能进行拉伸吹塑。2、拉伸吹塑工艺控制、拉伸吹塑工艺控制（1）型坯的再加热）型坯的再加热再加热使瓶坯侧壁温度达到热塑性范围，以进行拉伸再加热使瓶坯侧壁温度达到热塑性范围，以进行拉伸吹塑，加热应平稳，并保证温度分布的平衡；吹塑，加热应平稳，并保证温度分布的平衡；（2）拉伸吹塑）拉伸吹塑影响因素：拉伸比、拉伸速率、吹塑空气的压力和吹气影响因素：拉伸比、拉伸速率、吹塑空气的压力和吹气速率、冷却速度速率、冷却速度如：横向拉伸如：横向拉伸5倍，纵向拉伸倍，纵向拉伸25倍时，倍时，PET瓶的质量瓶的质量较满意，超过上述纵、横向拉伸比时制品

44、会泛白，强度较满意，超过上述纵、横向拉伸比时制品会泛白，强度下降。下降。 7.6 中空吹塑的发展中空吹塑的发展1、共挤出吹塑和共注塑吹塑模具、共挤出吹塑和共注塑吹塑模具共挤和共注目的：共挤和共注目的：获得由不同塑料组成的多层型坯，以便获得由不同塑料组成的多层型坯，以便吹塑成型多层结构的容器。吹塑成型多层结构的容器。多层吹塑的优点：多层吹塑的优点：（1）降低容器的渗透性：）降低容器的渗透性：常用吹塑料常用吹塑料PE、PP等的防渗能力等的防渗能力不强，氧气、二氧化碳、水蒸气及各种香精等有机化学物质不强，氧气、二氧化碳、水蒸气及各种香精等有机化学物质极易透过容器壁；而极易透过容器壁；而聚偏氯乙烯、尼

45、龙等防渗能力强聚偏氯乙烯、尼龙等防渗能力强，但不，但不易单独吹塑，将二者结合可大大提高容器的阻隔性能。易单独吹塑，将二者结合可大大提高容器的阻隔性能。为改进基体层（为改进基体层（A）和阻渗层（）和阻渗层（C）之间的结合能力，常在）之间的结合能力，常在二者间再加粘合层（二者间再加粘合层（B），形成三层共挤结构（），形成三层共挤结构（A-B-C）；）；为降低挤出难度往往使壁的最内层和最外层由同种塑料构为降低挤出难度往往使壁的最内层和最外层由同种塑料构成（即对称结构），则形成五层共挤结构（成（即对称结构），则形成五层共挤结构（A-B-C-B-A）。）。（2）改进容器耐热性：）改进容器耐热性：基体层基体层+耐热聚合物层复合；如饮品耐热聚合物层复合；如饮品热灌装（热灌装（90以下），或蒸煮、消毒（以下），或蒸煮、消毒（125 ）；耐热聚合）；耐热聚合物常见有物常见有PC、PA、PP、聚芳酯等。、聚芳酯等。（3）改进外观或印刷性：）改进外观或印刷性：PA或或PS表面光泽好，聚烯烃印刷表面光泽好，聚烯烃印刷性差，二者复合可改善印刷性。性差，二者复合可改善印刷性。（4）改进着