CN101700694A - 非对称形状挤出吹塑中空塑料制件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件的制作方法，1、采用吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置挤出型坯；2、在型坯进入吹塑模具之前，对型坯的温度进行调节处理，①利用局部吹冷风、喷水冷却强制冷却方法，使变形量大的型坯局部部位的温度降低一些，达到工艺控制温度；②对型坯局部吹冷风、喷水冷却的部位可以多个；③对型坯的其他部位保持自然冷却降温；使变形量较小的部位的温度高于变形量大部位的温度；3、将型坯放置在吹塑模具中，合模并吹塑，得到中空塑料制件。本发明能显著改善非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件壁厚均匀性，使其拐角圆弧等变形较大部位的壁厚增大；有效防止拐角圆弧部位在长期的使用过程中产生渗漏、穿孔，提高其使用寿命。

Description

非对称形状挤出吹塑中空塑料制件的制作方法

技术领域

本发明涉及一种挤出吹塑中空塑料制件的制作方法，尤其是利用型坯温差法调节挤出吹塑中空塑料制件壁厚均匀性、特别适用于非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件的制作方法。

背景技术

我国吹塑成型的中空塑料制件(中空容器)年增幅超过10％，由此带动吹塑类塑料机械年增幅超过20％。中空容器向轻量化、功能化、优越的性价比方向发展，促使中空成型机向着节能节料高效的高端技术方向快速发展。针对挤出吹塑塑料制件壁厚均匀性问题，在目前书籍、专业期刊、专利等报道、挤出吹塑设备和挤出吹塑生产中，挤出吹塑中空塑料制件壁厚均匀性问题一般采用控制挤出口模与芯棒的间隙，挤出壁厚不等的型坯，达到挤出吹塑壁厚较均匀的中空塑料制件的目的。这种控制，要求既有型坯轴向厚度的控制，又要求具有型坯径向厚度的控制才能适应成型非对称形状中空制品的挤出吹塑中空成型生产的需要。单一的控制芯棒的轴向位移和单一的异形口模或芯棒就不能起到轴向和径向同时调节的目的。由于径向壁厚控制装置制造上的困难，价格高昂，限制了用户广泛选用。而目前大多数自动化挤出吹塑中空成型设备配备了型坯轴向壁厚控制功能，而中小型自动化挤出吹塑中空成型设备没有型坯径向壁厚控制功能，就一般大型自动化挤出吹塑中空成型设备由于价格问题也没有型坯径向壁厚控制功能。对于型坯径向壁厚控制，生产厂家还要根据塑件的形状、尺寸和成型工艺设计加工异形口模或芯棒来实现。这样即复杂，又技术含量较高，生产成本增大，工艺过程管理复杂，对一般的挤出吹塑成型生产厂家难以做到，在很大程度上难以做到对型坯厚度的全面控制和调节。尤其是对非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件，均匀的型坯在吹塑过程中，各部位的变形不均匀，导致吹塑制件壁厚不均匀；该种壁厚不均匀主要体现在平面等变形较小部位的厚度较大，而拐角圆弧等变形较大部位的壁厚较小，导致拐角圆弧部位容易产生渗漏、穿孔、破裂等，影响塑料制件的使用，降低其使用寿命。

挤出吹塑是继塑料挤出成型、注射成型之后的第三大成型方法。挤出吹塑主要生产中空的塑料制品，如：日用化工、医药卫生、食品包装、建筑材料等行业应用的瓶、壶、罐、桶等塑料中空容器。随着科学技术的发展，挤出吹塑方法逐渐进入汽车、摩托车、通机、包装箱体等领域零部件的加工制造。这些零部件或是为了增加壁厚和强度，或是作为气体的管道，或是液体的容器，但是都有一个共同的特点，需要满足安装和固定的要求，形状和尺寸不对称，比一般的中空容器复杂；在吹塑成型工序中各个部位的变形量不一致。在挤出吹塑制造业，把这类制件统称为“工业制件”。挤出吹塑工业制件的成型工艺性能较差，制件的壁厚均匀性差，材料消耗量大，成型周期长，经济效益较差。

发明内容

本发明针对现有技术的非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件的制作方法生产的制件壁厚不均匀、尤其是拐角圆弧等变形较大部位的壁厚较小、影响塑料制件的使用、降低其使用寿命等不足，提供一种显著改善非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件壁厚均匀性的制作方法，使其拐角圆弧等变形较大部位的壁厚增大，与其平面等变形较小部位的壁厚基本相同，有效防止拐角圆弧部位容易产生渗漏、穿孔、破裂等不利现象，增大塑料制件的使用范围，提高其使用寿命。

本发明的技术方案：非对称形状挤出吹塑中空塑料制件的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按照工艺要求，采用吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置挤出型坯；

(2)在型坯进入吹塑模具之前，对型坯的温度进行调节处理，具体方法是：

①利用局部吹冷风、喷水冷却等强制冷却方法，使吹塑成型中变形量大的型坯部位的温度降低一些，达到工艺控制温度；

②对型坯局部吹冷风、喷水冷却的部位可以是一个，也可以是一个以上的多个；各个部位的温度可以不同，可以是连续冷却，也可以是间断冷却；

③对型坯的其他部位，即吹塑成型中变形量较小的部位保持自然冷却降温；使吹塑成型中变形量较小的部位的温度高于变形量大的型坯部位的温度；

(3)按照工艺要求，将上述经过温度调节处理的型坯对应地放置在吹塑模具中，合模并通入压缩气体进行吹塑，得到符合工艺要求的中空塑料制件。

本发明非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件的制作方法，相对于现有技术，具有如下特点：

1、能显著改善非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件壁厚均匀性的制作方法，使其拐角圆弧等变形较大部位的壁厚增大，与其平面等变形较小部位的壁厚基本相同。

2、能有效防止塑料制件拐角圆弧部位在长期的使用过程中产生渗漏、穿孔、破裂等不利现象，增大塑料制件的使用范围，提高其使用寿命。

3、本发明结构简单，所增加的设备数量较少，投资较小，可以添加在现有的吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置上，或作为制件壁厚调节单元设置在新型的吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置上。

4、本发明操作简单、方便，容易掌握，基本不增加非对称、复杂形状的挤出吹塑中空塑料制件的制作成本。

附图说明

图1-1、1-2、1-3是本发明方法及型坯结构示意图；

图2-1、2-2、2-3、2-4是本发明型坯吹塑成型示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明非对称形状的挤出吹塑中空塑料制件的制作方法，其特征在于包含如下操作步骤：

1、按照工艺要求，采用吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置挤出型坯；

2、在型坯进入吹塑模具之前，对型坯的温度进行调节处理，具体方法是：

①利用局部吹冷风、喷水冷却等强制冷却方法，使吹塑成型中变形量大的型坯局部部位的温度降低一些，达到工艺控制温度；

②对型坯局部吹冷风、喷水冷却的部位可以是一个，也可以是一个以上的多个；各个部位的温度可以相同，也可以不同；每个部位冷却时可以是连续冷却，也可以是间断冷却；

③对型坯的其他部位，即吹塑成型中变形量较小的部位保持自然冷却降温；使吹塑成型中变形量较小的部位的温度高于变形量大的型坯部位的温度；

3、按照工艺要求，将上述经过温度调节处理的型坯对应地放置在吹塑模具中，合模并通入压缩气体进行吹塑，得到符合工艺要求的中空塑料制件。

对于不同的塑料制件，其多个拐角圆弧处的变形量是不同的，根据工艺计算后，其每个拐角圆弧处需要的吹塑温度可能是不相同的；而且，在进行冷却降温时，各个部位可以是连续冷却，也可以是间断冷却。

根据塑料熔体的流变学原理，其型坯的变形抗力可用黏度来表示，黏度的大小与其温度的高低有关。型坯温度高，黏度小，变形抗力小，吹塑过程中容易变形，变量较大；相反，型坯温度低，黏度大，变形抗力大，吹塑过程中不容易变形，变量较小。根据这一原理，在挤出吹塑成型中，可以根据制件吹塑时各部位变形情况，将型坯的不同部位的温度进行调节。其调节原理如下：

A、对于非对称形状、形状复杂的吹塑制件，在吹塑过程中，型坯各个部位变形量不同，因此，型坯各个部位变形的时间长短也不相同。在挤出吹塑的前一阶段，型坯被吹塑模具夹持，刚开始通入压缩空气，型坯开始变形。由于塑件形状复杂，各部位变形量不同，在变形过程中，变形量小的部位(如平面部位等)先完成变形，当型坯与吹塑模具型腔壁接触，温度大幅度降低，黏度增大，变形抗力增大，变形也基本结束；此时，变形量大的部位型坯(如拐角圆弧部位等)还没有与吹塑模具型腔壁接触，还要继续变形，型坯继续被吹胀，型坯壁厚继续变薄，直到型坯与吹塑模具型腔壁接触，变形才结束。

B、对于型坯各部位变形结束的时间差，使先后结束变形的部位都达到比较均匀的变形量。要达到比较均匀的变形量，就要想办法在变形的开始阶段，增大变形量小的部位的变形量，减小变形量大的部位的变形量；当变形量小的部位结束变形后，变形量大的部位继续变形，最终，使吹塑制件壁厚均匀。

下面结合附图对本发明作进一步的描述：如图中，吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置1按照预先设定的工艺，将塑料原料经加热、输送到挤出口，将塑料挤压成型坯2，型坯2在吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置1的挤出口下面逐渐伸长；在吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置1上面或其周围，设置温度调节处理装置3，温度调节处理装置3按照工艺要求，对型坯2的局部部位进行降温处理，使该部位的温度降低一些，达到工艺控制温度；常用的温度调节处理装置3，可以是风冷却装置，以一定流速的冷风吹在型坯2的需要降温的部位，也可以是水冷却装置，以一定流速、一定温度的冷水喷在型坯2的需要降温的部位，使该部位的温度降低。型坯2的需要降温的部位是变形量大的部位，可以是一个，也可以是一个以上的多个；各个部位需要降低的温度可以相同，也可以不同；对该类需要降温部位进行风冷、水冷或其他方式的强制冷却后，使吹塑成型中变形量大的型坯部位的温度高于变形量较小的部位的温度。

将上述经过温度调节处理的型坯对应地放置在吹塑模具中，合模并通入压缩气体进行吹塑，得到符合要求的塑料制件。

本发明所述的塑料，通常包括普通塑料、增强塑料、改性塑料、树脂基复合材料等，采用本发明的方法，都能达到预期的技术效果。

Claims (1)

1.非对称形状挤出吹塑中空塑料制件的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按照工艺要求，采用吹塑类塑料中空挤出吹塑机械装置挤出型坯；

(2)在型坯进入吹塑模具之前，对型坯的温度进行调节处理，具体方法是：

①利用局部吹冷风、喷水冷却的强制冷却方法，使吹塑成型中变形量大的型坯部位的温度降低一些，达到工艺控制温度；

②对型坯局部吹冷风、喷水冷却的部位可以是一个，也可以是一个以上；各个部位的温度可以不同；每个部位冷却时可以是连续冷却，也可以是间断冷却；

③对型坯的其他部位，即吹塑成型中变形量较小的部位保持自然冷却降温；使吹塑成型中变形量较小的部位的温度高于变形量大的型坯部位的温度；

(3)按照工艺要求，将上述经过温度调节处理的型坯对应地放置在吹塑模具中，合模并通入压缩气体进行吹塑，得到符合工艺要求的中空塑料制件。

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