這兒首要指吹塑 ( 又稱吹塑模塑 ) 是借助于氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹構(gòu)成中空制品的辦法，是第三種最常用的塑料加工辦法，一起也是開展較快的一種塑料成型辦法。吹塑用的模具只有陰模 ( 凹模 ) ，與注塑成型比較，設(shè)備造價(jià)較低，適應(yīng)性較強(qiáng)，可成型功用好 ( 如低應(yīng)力 ) 、可成型具有雜亂崎嶇曲線 ( 形狀 ) 的制品。

吹塑成型起源于 19 世紀(jì) 30 時(shí)代。直到 1979 年以后，吹塑成型才進(jìn)入廣泛運(yùn)用的階段。這一階段，吹塑級的塑料包含：聚烯烴、工程塑料與彈性體；吹塑制品的運(yùn)用涉及到轎車、辦公設(shè)備、家用電器、醫(yī)療等方面；每小時(shí)可出產(chǎn) 6 萬個(gè)瓶子也能制作大型吹塑件 ( 件重達(dá) 180kg) ，多層吹塑技能得到了較大的開展；吹塑設(shè)備已選用微機(jī)、固態(tài)電子的閉環(huán)操控體系，計(jì)算機(jī) CAE/CAM 技能也日益老練；且吹塑機(jī)械更專業(yè)化、更具特征。

1 吹塑成型辦法

1.1 成型辦法

不同吹塑辦法，因?yàn)橘|(zhì)料、加工要求、產(chǎn)值及其本錢的差異，在加工不同產(chǎn)品中具有不同的優(yōu)勢。具體的吹塑成型進(jìn)程可參考文獻(xiàn)。這兒從微觀視點(diǎn)介紹吹塑的特色。

中空制品的吹塑包含三個(gè)首要辦法：擠出吹塑：首要用于未被支撐的型坯加工；打針吹塑：首要用于由金屬型芯支撐的型坯加工；拉伸吹塑：包含擠出一拉伸一吹塑、打針一拉伸一吹塑兩種辦法，可加工雙軸取向的制品，極大地下降出產(chǎn)本錢和改善制品功用。

此外，還有多層吹塑、限制吹塑、蘸涂吹塑、發(fā)泡吹塑、三維吹塑等。但吹塑制品的 75 ％用擠出吹塑成型， 24 ％用打針吹塑成型， 1 ％用其它吹塑成型；在所有的吹塑產(chǎn)品中， 75 ％歸于雙向拉伸產(chǎn)品。擠出吹塑的長處是出產(chǎn)功率高，設(shè)備本錢低，模具和機(jī)械的挑選規(guī)模廣，缺點(diǎn)是廢品率較高，廢料的收回、使用差，制品的厚度操控、質(zhì)料的渙散性受限制，成型后有必要進(jìn)行修邊操作。打針吹塑的長處是加工進(jìn)程中沒有廢料發(fā)生，能很好地操操控品的壁厚和物料的渙散，細(xì)頸產(chǎn)品成型精度高，產(chǎn)品外表光潔，能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行小批量出產(chǎn)。缺點(diǎn)是成型設(shè)備本錢高，并且在一定程度上僅適宜于小的吹塑制品。 中空吹塑的工藝條件，要求吹脹模具中型坯的壓縮空氣有必要潔凈。打針吹塑空氣壓力為 0.55 ～ 1MPa ；擠出吹塑壓力為 0.2l ～ 0.62MPa ，而拉伸吹塑壓力常常需求高達(dá) 4MPa 。在塑料凝結(jié)中，低壓使制品發(fā)生的內(nèi)應(yīng)力低，應(yīng)力渙散較均勻，且低應(yīng)力可改善制品的拉伸、沖擊、曲折等功用。

1.2 制品種類

吹塑制品有容器、工業(yè)制件兩類。

其間容器包含：包裝容器，大容儲(chǔ)蓄桶 / 儲(chǔ)罐，以及可折疊容器。但跟著吹塑工藝的老練，工業(yè)制件的吹塑制品越來越多，運(yùn)用規(guī)模也日益廣泛。現(xiàn)在，容器約占 80 ％的商場份額，每年增加 4 ％左右；而工業(yè)及結(jié)構(gòu)用制品占總量的 20 ％，每年增加速度為 12 ％。容器耗費(fèi)量的增加在于可旋扭塑料容器的運(yùn)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，工業(yè)用制品的耗費(fèi)量增加首要是由新型加工技能的改善所造成的，如多層型坯擠出、雙軸擠出、非軸對稱吹塑等。

1.3 吹塑成型開展

(1) 原資料聚合物在成型進(jìn)程中，首要經(jīng)過口模時(shí)受高剪切力效果，然后物料出現(xiàn)擠出脹大及垂縮現(xiàn)象，在構(gòu)成下垂的型坯時(shí)，其脹大率挨近為零。接著型坯被吹脹緊貼在模具上，這時(shí)出現(xiàn)低的脹大率。過度的口模脹大會(huì)發(fā)生廢品。過度的垂縮導(dǎo)致制件的頂端到底部壁厚厚度不均勻，嚴(yán)重的甚至不能成型。因此，在挑選適宜吹塑的聚合物時(shí)，有必要澄清其剪切及脹大的粘彈特性。

HDPE 因?yàn)闊岱€(wěn)定性好，又有多種改性產(chǎn)品，因此成為吹塑成型中運(yùn)用最廣泛的塑料。經(jīng)過共聚和共混效果，對吹塑成型用原資料的研討在接連擠出吹塑級樹脂方面也取得了一些開展，如 PA6 、 PP 和 PET 。間歇式型坯吹塑成型，理論上適用于結(jié)構(gòu)板材和大型制件的二次加工，要求運(yùn)用工程塑料，如阻燃型 ABS 、增強(qiáng) pvc 、改性 PPO 和 PC 等，而這類擠出型塑料的耐高溫功用一般較差，僅有少數(shù)樹脂可在慣例設(shè)備上吹塑成型大型制件。在聚萘二甲酸乙二酯 (PEN)/PET 共混料吹塑成型時(shí)，需將防氧浸透和防水氣浸透的樹脂如 ( 乙烯 / 乙酸乙烯醇 ) 共聚物 (EVOH) 和 HDPE 與 PET 構(gòu)成復(fù)合層，并發(fā)生錨聯(lián)層，以改善 PEN/PET 料的浸透性和熱穩(wěn)定性。現(xiàn)在正研討將 HDPE 與 PA6 選用多層吹塑成型，出產(chǎn)燃油油箱。

(2) 設(shè)備與工藝技能開展 吹塑機(jī)械設(shè)備已有很大的改善。

較新的效果有： ①選用改善型紅外加熱技能進(jìn)行再吹塑成型； ②非常高速的旋轉(zhuǎn)擠塑壓力，首要運(yùn)用在牛奶瓶的出產(chǎn)上； ③模具附設(shè)在梭式壓機(jī)上以補(bǔ)償噴流現(xiàn)象； ④多層接連擠出吹塑成型防浸透性容器； ⑤經(jīng)過對取向結(jié)晶和熱結(jié)晶、預(yù)成型坯和模溫、吹氣壓力，以及型坯在模腔內(nèi)停留時(shí)刻的嚴(yán)格操控，進(jìn)行接連性熱定形 PET 瓶的出產(chǎn)。

因?yàn)樯虉鰧﹄s亂、曲折的運(yùn)送管材制件的需求，推動(dòng)了偏軸擠出吹塑技能的開發(fā)，這種技能籠統(tǒng)稱為 3D 或 3 維吹塑成型。 理論上，該工序非常簡單，型坯擠出后，被部分吹脹并貼在一邊模具上，接著擠出機(jī)頭或模具滾動(dòng)，按已編的 2 軸或 3 軸程序滾動(dòng)。難點(diǎn)在于要求具有非常大的慣性量的大型吹塑機(jī)械在高速合模時(shí)差錯(cuò)要低于 10 ％。多層吹塑成型工藝常用于加工防浸透性容器，其改善工藝是增設(shè)一個(gè)閥門體系，在接連擠出進(jìn)程中可替換塑料質(zhì)料，因此可替換出產(chǎn)出硬質(zhì)和軟質(zhì)制品。出產(chǎn)大型制件如燃油箱或轎車外結(jié)構(gòu)板材時(shí)，在冷卻進(jìn)程中需下降模腔內(nèi)壓力以調(diào)整加工循環(huán)周期。解決辦法是先將熔料貯存在擠出螺桿前端的熔槽中，再在適當(dāng)高速下擠出型坯，以最大極限削減型坯壁厚的改變，然后確保消除垂縮和擠出脹大現(xiàn)象。 儲(chǔ)料缸式機(jī)頭改善，使之能擠出熱敏性塑料如 ABS — R 、改性PPD 和 PVC 。并且，從頭規(guī)劃的機(jī)頭，在出產(chǎn)中可快速裝拆以便利整理塑料，一起，對塑料的流變特性剖析及計(jì)算機(jī)流道剖析可規(guī)劃流線型流道，以便于熱敏性塑料的成型。

(3) 操控程序及吹塑模仿型坯的程序操控已有數(shù)十年的經(jīng)歷。 首要問題是型坯可拉坯變薄的最薄程度 ( 如瓶頸部位 ) ，增厚的型坯拉坯的最大程度 ( 如容器瓶體或邊角部位 ) ，以及規(guī)劃一個(gè)壁厚度改變部位，例如凹邊和瓶肩等。其工作重點(diǎn)應(yīng)會(huì)集在所運(yùn)用塑料的粘彈性特性上。對試管狀的預(yù)成型坯壁厚的猜測，也就是規(guī)劃具有防浸透效果的型坯最佳壁厚厚度的挑選根據(jù)。這是由預(yù)成型坯的結(jié)晶程度，所運(yùn)用塑料與溫度相關(guān)的應(yīng)力一應(yīng)變彈性特性，以及由注塑加工構(gòu)成的凍住應(yīng)力程度和散布等狀況來決議的。

1980 年， GE 公司就為熱成型和吹塑成型開發(fā)了： PITA 程序規(guī)劃。 型坯吹塑成型的操控軟件有必要?dú)w納考慮如下要素：不均勻的型坯壁厚；型坯截坯口和環(huán)繞型吹塑管材截口；在合模前預(yù)先吹脹型坯；吹脹進(jìn)程操控和截坯口開設(shè)的部位；以及結(jié)構(gòu)件吹塑成型中對型坯邊際的裁切定位等。

現(xiàn)在，商業(yè)化的吹塑成型模仿軟件首要有原美國的 ACTech 公司的 C — PITA 、比利時(shí)的 POLYFLOw 等。數(shù)值模仿的難度在于：大應(yīng)變、非線性資料行為、觸摸問題以及脹大進(jìn)程中一些物理非穩(wěn)定性，而這些雜亂性將導(dǎo)致發(fā)生一系列需求迭代求解的非線性方程。其間，資料、吹塑成型機(jī)理的研討一直是研討的難點(diǎn)、熱門，如拉伸吹塑被廣泛運(yùn)用，但對該進(jìn)程的模仿所需求的應(yīng)力誘導(dǎo)結(jié)晶的數(shù)學(xué)描繪，到現(xiàn)在為止尚無適宜的辦法。而擠出吹塑的型坯，是聚合物熔體流經(jīng)環(huán)形模頭時(shí)構(gòu)成的，環(huán)形管道的幾許形狀和資料的粘彈性質(zhì)將直接影響型胚脹大，現(xiàn)有的粘彈性常識還無法描繪這個(gè)進(jìn)程。 與相對老練的注塑 CAE 技能比較，吹塑成型軟件現(xiàn)在正處于開展的初期階段。

1.4 吹塑成型的開展趨勢

吹塑將跟著商場對其制品的需求，在資料、機(jī)械、輔佐設(shè)備、操控體系、軟件等方面有如下開展趨勢。

(1) 原資料為滿意吹塑制品的功用、功用 ( 醫(yī)藥、食品包裝 ) 要求，吹塑級的質(zhì)料將愈加豐富，加工功用更好。如 PEN 類資料，不只強(qiáng)度高、耐熱性好、氣體隔絕性強(qiáng)、通明、耐紫外線照耀，可適用于吹制各種塑料瓶體，并且填充溫度高，對二氧化碳?xì)怏w、氧氣隔絕功用優(yōu)秀，且耐化學(xué)藥品。

(2) 制品包裝容器、工業(yè)制品將有較大增加，并且打針吹塑、多層吹塑會(huì)有快速的開展。

(3) 吹塑機(jī)械及設(shè)備吹塑機(jī)械的精細(xì)高效化；輔佐出產(chǎn) ( 操作 ) 設(shè)備的自動(dòng)化。“精細(xì)高效”不只指機(jī)械設(shè)備在出產(chǎn)成型進(jìn)程中具有較高的速度和較高的壓力，并且要求所出產(chǎn)的產(chǎn)品在外觀尺度動(dòng)搖和件重動(dòng)搖方面均能到達(dá)較高的穩(wěn)定性，也就是說出產(chǎn)制品各個(gè)部位的尺度和外形幾許形狀精度高，變形及縮短小，制品的外觀及內(nèi)涵質(zhì)量和出產(chǎn)功率等目標(biāo)均要到達(dá)較高的水準(zhǔn)。輔佐操作包含去飛邊、切開、稱重、鉆孔、檢漏等，其進(jìn)程自動(dòng)化是開展的趨勢之一。

(4) 吹塑成型模仿吹塑機(jī)理的研討愈加深化，吹塑模仿的數(shù)學(xué)模型的合理構(gòu)建，數(shù)值算法的快速、準(zhǔn)確是模仿的要害，吹塑成型模仿將會(huì)在制品質(zhì)量猜測、操控中發(fā)揮越來越重要的效果。

2 影響吹塑制品質(zhì)量的要素及常見缺點(diǎn)的掃除

2.1 吹塑成型的影響要素 下面從吹塑成型進(jìn)程剖析各個(gè)階段的成型參數(shù)。

吹塑成型進(jìn)程可分為四個(gè)階段：

(1) 型坯構(gòu)成階段聚合物在擠出機(jī)中的運(yùn)送、熔融、混煉、泵出成型為型坯的構(gòu)成階段；在這一階段，影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)有： ①資料的分子量散布、平均分子量； ②吹塑機(jī)的溫度操控體系和螺桿轉(zhuǎn)速，其間溫度操控體系包含料斗溫度，料筒 1 區(qū)、 2 區(qū)、 3 區(qū)、 4 區(qū)溫度，法蘭溫度，以及儲(chǔ)料模頭 1 區(qū)、 2 區(qū)、 3 區(qū)、 4 區(qū)溫度。

(2) 型坯下料階段型坯從模唇與模芯的空隙中擠出為下料階段。此刻，型坯離模脹大和型坯垂伸這兩種現(xiàn)象影響型坯成型。影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)是吹塑機(jī)的模頭直徑和壁厚操控體系，其間操控體系包含軸向壁厚操控體系和周向壁厚操控體系，以調(diào)整模唇與模芯的空隙。

(3) 型坯預(yù)吹階段為防止型坯內(nèi)外表的觸摸、粘附，改善制品壁厚的均勻性，要對型坯進(jìn)行預(yù)吹脹。在型坯預(yù)吹階段，從型坯下方往型坯內(nèi)噴氣，以護(hù)持型坯，減小其垂伸。在這一階段，影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)有：預(yù)吹壓力、預(yù)吹時(shí)刻。

(4) 型坯高壓吹階段高壓吹脹型坯，使之貼緊模具型腔，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品塑性成型階段。該階段，影響產(chǎn)品成型的是型坯受高壓吹脹變形、型坯與模腔觸摸變形。而影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)有：資料的縮短率；吹氣壓力、時(shí)刻；模具資料、結(jié)構(gòu)、模具排氣體系以及模具冷卻體系，如冷卻水道散布、冷卻水進(jìn)水溫度等。盡管影響吹塑制品質(zhì)量的要素較多，但當(dāng)出產(chǎn)條件、制品要求斷定后，調(diào)整吹塑工藝參數(shù)能有用改善制品質(zhì)量。優(yōu)化的工藝參數(shù)能夠前進(jìn)出產(chǎn)功率，下降原資料耗費(fèi)，優(yōu)化產(chǎn)品的歸納功用。

2.2 吹塑成型工藝條件的設(shè)定

工藝條件調(diào)整的意圖是，在滿意產(chǎn)品最小壁厚要求的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品壁厚盡可能均勻，產(chǎn)品件重盡可能小 ( 削減資料耗費(fèi) ) 。工藝參數(shù)設(shè)定的合理辦法是，將經(jīng)歷與數(shù)值剖析技能結(jié)合。根本進(jìn)程為：

①使用已樹立的計(jì)算機(jī)模型，模仿吹塑模具、下料型坯、夾料板等狀態(tài)；

②輸入各階段對型坯壁厚散布影響的參數(shù)；

③對得到的模仿成果進(jìn)行剖析，經(jīng)過計(jì)算機(jī)模仿顯現(xiàn)哪些部位壁厚達(dá)不到要求，而哪些部位壁厚超厚；

④使用人工經(jīng)歷，調(diào)整輸入的參數(shù)，重復(fù)①～③的進(jìn)程，確保產(chǎn)品各部位在到達(dá)最小壁厚的前提下，盡可能減小產(chǎn)品各部位壁厚。

⑤對多個(gè)工藝計(jì)劃的成果剖析、比較，最終斷定優(yōu)化的工藝參數(shù)。拉伸吹塑又稱雙軸取向吹塑，是在聚合物的高彈狀態(tài)下經(jīng)過機(jī)械辦法軸向拉伸型坯、用壓縮空氣徑向吹脹 ( 拉伸 ) 型坯以成型包裝容器的辦法。拉伸吹塑有一步法、二步法。

2.3 吹塑成型常見的制品缺點(diǎn)及其改善這兒給出擠出吹塑成型、打針吹塑成型、拉伸吹塑成型常見的問題、發(fā)生的原因及解決辦法。

(1) 擠出吹塑擠出吹塑是擠出成型最首要的成型辦法。有接連擠出和不接連擠出兩種辦法。

(2) 打針吹塑打針吹塑是先用打針法制成有底型坯，再將它吹移至吹塑模具中成型中空制品。打針吹塑可對制品進(jìn)行準(zhǔn)確的操控，能出產(chǎn)無刮痕、精度高、外表潤滑的制品，無需二次加工；其間制品的件重可操控在± 0 ． 1g ，螺紋的精度可為± 100 μ m 。

(3) 拉伸吹塑

3 結(jié)語 吹塑成型技能是跟著塑料工業(yè)、機(jī)械制作等多種技能的前進(jìn)而不斷開展的，在吹塑產(chǎn)品的規(guī)劃、出產(chǎn)進(jìn)程中，不斷融人現(xiàn)代規(guī)劃思維、規(guī)劃工具，工程技能人員應(yīng)充分使用先進(jìn)的規(guī)劃理念，結(jié)合人工經(jīng)歷，使制品規(guī)劃、制作各個(gè)環(huán)節(jié)的功率前進(jìn)，然后前進(jìn)吹塑制品的質(zhì)量及商場競爭能力。