CN114643694A - Pet塑料的注吹制作装置、工艺及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种PET塑料的注吹制作装置及工艺，包括注塑机、注塑模具、加热装置和吹塑机，注塑机包括注塑机料筒，注塑机料筒包括料嘴和与料嘴对接的模具热喷嘴，模具热喷嘴一端具有料嘴承接口，模具热喷嘴外缠绕有加热圈，模具热喷嘴热流道内设置有与热流道形状相适配的鱼雷形加热棒，模具热喷嘴另一端设置有与热流道连通的出料口；注塑模具内设有用于成型管坯的成型间隙，出料口与成型间隙的端口连通；加热装置用于对管坯进行二次加热；吹塑机用于对加热后的管坯进行吹拉成型。注塑温度280℃，从注塑模具侧面注料，冷却装置将PET熔融塑料急速冷却至5℃，二次加热预设温度为85℃。本发明得到的塑料制品表面无痕，透明度好，洁净度高。
Description
本申请是母案名称为“一种PET塑料的注吹制作工艺及其制品”的发明专利的分案申请；母案申请的申请号为：CN201711295397.1；母案申请的申请日为：2017.12.08。
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域，特别是涉及一种PET塑料的注吹制作装置、工艺及其制品。
背景技术
随着塑料及其制品的日新月异的发展，塑料加工制作逐渐发展成一个庞大的产业集群，几乎各行各业都在利用塑料制品，尤其是环保无毒的PET塑料制品成为用于许多应用的玻璃制品的替换物，如矿泉水瓶、太空水杯及工艺水晶球罩等。“注拉吹”技术是其中一种主要的塑料成型加工方法，目前采用的“注拉吹”多数为“一步法”工艺：即在一台机器内完成注、拉、吹的工序，“一步法”是在瓶胚注塑冷却到约110℃时作拉吹动作，该工艺一次性投入成本大、造价高，起步接单量并非一般的中小型企业所能承受。另外还有一种“两步法”工艺，“两步法”工艺是将注塑及拉吹两个步骤分开处理，在两台机器上各自进行，第一步用注塑机注出坯体，第二步将坯体加热后在吹塑机上吹拉成型。
现有的“注拉吹”工艺虽然十分适合制作中空的塑料制品，但是由于受到设备的限制，注塑时都是从模具的顶端进料，在形成的坯体顶部会留下一个进料标记，最终吹拉得到的塑料制品的表面上会留下疤痕，这个疤痕存在于如矿泉水瓶、水杯的产品上能够正常使用，但如果是作为工艺品或者装饰品(如工艺水晶球罩)的塑料制品来说，这个疤痕将会影响产品的外观、手感及玩赏性，很难得到市场的认可。
发明内容
本发明的目的是提供一种PET塑料的注吹制作装置及工艺，以解决上述现有技术存在的问题，改变了传统工艺的进料方式，得到的塑料制品表面无痕，透明度好，洁净度高。
本发明的目的还在于提供一种由上述注吹制作工艺制作得到的制品，制品的表面无痕，更加美观。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种PET塑料的注吹制作装置，包括注塑机、注塑模具、加热装置和吹塑机，所述注塑机包括注塑机料筒，所述注塑机料筒包括料嘴和与所述料嘴对接的模具热喷嘴，所述模具热喷嘴的一端具有料嘴承接口，所述模具热喷嘴外缠绕有加热圈，所述模具热喷嘴的热流道内设置有与所述热流道的形状相适配的鱼雷形加热棒，所述模具热喷嘴的另一端设置有与所述热流道相连通的出料口；所述注塑模具内设有用于成型管坯的成型间隙，所述出料口与所述成型间隙的端口连通；所述加热装置用于对成型的所述管坯进行二次加热；所述吹塑机用于对二次加热后的所述管坯进行吹拉成型。
优选地，所述注塑模具包括注塑模坯和与所述注塑模坯相配合的注塑模腔，所述注塑模坯设置在一能够移动的注塑模板上，所述注塑模板上开设有一端与所述出料口相连通的横浇道，所述横浇道的另一端延伸至所述注塑模坯的端口处，所述注塑模坯和所述注塑模腔之间形成所述成型间隙。
优选地，所述加热装置为旋转式烤炉，所述管坯在所述旋转式烤炉内通过自身旋转实现均匀加热。
优选地，所述吹塑机包括拉伸装置和高压空气进气装置，所述拉伸装置包括定位拉伸杆和用于驱动所述定位拉伸杆在所述吹塑机的吹塑腔内上下移动的气缸，所述定位拉伸杆的杆头由聚四氟乙烯材料制成，所述高压空气进气装置包括空压机和固定在所述定位拉伸杆上的高压空气进气头，所述高压空气进气头的进气压力为16公斤。
优选地，所述热流道靠近所述出料口的一端形成上宽下窄的缩口，所述出料口为上窄下宽的喇叭口。
本发明还提供一种PET塑料的注吹制作工艺，采用以上所述的PET塑料的注吹制作装置，采用两步法成型工艺，先将所述注塑机注射的PET熔融塑料注入具有冷却装置的所述注塑模具中，通过急速冷却而成型出透明的所述管坯，然后将所述管坯送入所述加热装置进行二次加热，达到预设温度后将加热后的所述管坯放置在所述吹塑机的吹塑腔中进行吹拉成型，得到所需的PET塑料制品；其中，所述注塑机的注塑温度为280℃，所述PET熔融塑料从所述注塑模具的侧面注料，通过所述注塑模具的冷却装置将所述PET熔融塑料急速冷却至5℃，从而成型出透明的所述管坯，所述二次加热的预设温度为85℃。
优选地，所述PET熔融塑料的原料为GF-PETG粒料，所述GF-PETG粒料通过熔料装置熔化为所述PET熔融塑料，注塑前需要对所述GF-PETG粒料进行干燥，干燥的温度为170℃，干燥的时间为4～6h。
优选地，将280℃的所述PET熔融塑料通过所述料嘴高压注入到所述模具热喷嘴中，所述PET熔融塑料从所述模具热喷嘴的出料口通过横浇道流入所述成型间隙中，实现注塑模具的侧面注料。
本发明还提供一种采用上述注吹制作工艺制作得到的制品，是由所述管坯吹拉成型得到的水晶球罩，所述水晶球罩上设置有一具有开口的缩径端。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的PET塑料的注吹制作装置及工艺，改变了传统工艺中从模具顶端进料的方式，将PET熔融塑料从注塑模具的成型间隙的端口注料，实现了注塑模具的侧面注料，避免疤痕的形成，产品的洁净度高，通过模具热喷嘴外缠绕的加热圈及热流道内的鱼雷形加热棒来对PET熔融塑料进行内外同时加热，保证PET熔融塑料在成型前的温度不下降，控制其流动性，防止成型时管坯产生偏薄、白斑、硬点及溶解痕的缺陷，保证成型质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的PET塑料的注吹制作装置及工艺中模具热喷嘴和注塑模具的结构示意图；
图2为本发明提供的PET塑料的注吹制作装置及工艺中吹塑机的结构示意图；
图3为采用本发明提供的PET塑料的注吹制作工艺制作的制品的结构示意图；
图中：1-模具热喷嘴，11-料嘴承接口，12-热流道，13-出料口，2-加热圈，3-鱼雷形加热棒，41-注塑模坯，42-注塑模腔，43-注塑模板，431-横浇道，51-吹塑腔，52-定位拉伸杆，53-气缸，6-高压空气进气头，1a-水晶球罩，11a-缩径端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种PET塑料的注吹制作装置及工艺，以解决上述现有技术存在的问题，改变了传统工艺的进料方式，得到的塑料制品表面无痕，透明度好，洁净度高。
本发明的目的还在于提供一种由上述注吹制作工艺制作得到的制品，制品的表面无痕，更加美观。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种PET塑料的注吹制作装置，包括注塑机、注塑模具、加热装置和吹塑机，注塑机包括注塑机料筒，注塑机料筒包括料嘴和与料嘴对接的模具热喷嘴1，模具热喷嘴1的一端具有料嘴承接口11，模具热喷嘴1外缠绕有加热圈2，模具热喷嘴1的热流道12内设置有与热流道12的形状相适配的鱼雷形加热棒3，模具热喷嘴1的另一端设置有与热流道12相连通的出料口13；注塑模具内设有用于成型管坯的成型间隙，出料口13与成型间隙的端口连通；加热装置用于对成型的管坯进行二次加热；吹塑机用于对二次加热后的管坯进行吹拉成型。
采用本装置进行生产时，改变了传统工艺中从模具顶端进料的方式，将PET熔融塑料从注塑模具的成型间隙的端口注料，实现了注塑模具的侧面注料，避免疤痕的形成，产品的洁净度高，通过模具热喷嘴1外缠绕的加热圈2及热流道12内的鱼雷形加热棒3来对PET熔融塑料进行内外同时加热，保证PET熔融塑料在成型前的温度不下降，控制其流动性，防止成型时管坯产生偏薄、白斑、硬点及溶解痕的缺陷，保证成型质量。
本实施例中，注塑模具包括注塑模坯41和与注塑模坯41相配合的注塑模腔42，注塑模坯41设置在一能够移动的注塑模板43上，注塑模板43上开设有一端与出料口13相连通的横浇道431，横浇道431的另一端延伸至注塑模坯41的端口处，注塑模坯41和注塑模腔42之间形成成型间隙。
本实施例中，加热装置为旋转式烤炉，管坯在旋转式烤炉内通过自身旋转实现均匀加热，加热效果好。
本实施例中，吹塑机包括拉伸装置和高压空气进气装置，拉伸装置包括定位拉伸杆52和用于驱动定位拉伸杆52在吹塑机的吹塑腔51内上下移动的气缸53，定位拉伸杆52的杆头由聚四氟乙烯材料制成，高压空气进气装置包括空压机和固定在定位拉伸杆52上的高压空气进气头6，高压空气进气头6的进气压力为16公斤。传统的定位拉伸杆的杆头由碳素钢制成，保温性能差，当定位拉伸杆的杆头接触二次加热后的管坯的底部时，管坯底部遇冷固化，会产生圈痕的瑕疵，而改用聚四氟乙烯制成的定位拉伸杆的杆头导热快，保温性能好，在拉伸过程中能够达到导热保温的最佳状态，保持恒定的温度，避免管坯的底部遇冷固化，不会出现圈痕的瑕疵，保证产品的最佳品质。
本实施例中，热流道12靠近出料口13的一端形成上宽下窄的缩口，出料口13为上窄下宽的喇叭口。
PET塑料在注塑成型过程中对料温是非常敏感的，注塑温度的偏差值不得超过±2℃，当注塑机的料嘴把一定温度的PET熔融塑料注射到模具热喷嘴1里，单靠模具热喷嘴1外围的加热圈2加热是无法保证PET熔融塑料的温度不下降，因此通过鱼雷形加热棒3从模具热喷嘴1的内部加热，这样就能保证PET熔融塑料在成型前的温度不下降，控制其流动性，防止成型时管坯产生偏薄、白斑、硬点及溶解痕的缺陷。
另外，与热流道12形状相适配的鱼雷形加热棒3还起到导流作用，使得PET熔融塑料能够沿着鱼雷形加热棒3的外壁顺流而下，不会产生偏心，从而实现PET熔融塑料的均匀加热。
本发明还提供一种PET塑料的注吹制作工艺，采用以上所述的PET塑料的注吹制作装置，先将注塑机注射的PET熔融塑料注入具有冷却装置的注塑模具中，通过急速冷却而成型出透明的管坯，然后将管坯送入加热装置进行二次加热，达到预设温度后将加热后的管坯放置在吹塑机的吹塑腔51中进行吹拉成型，得到所需的PET塑料制品；其中，注塑机的注塑温度为280℃，PET熔融塑料从注塑模具的侧面注料，通过注塑模具的冷却装置将PET熔融塑料急速冷却至5℃，从而成型出透明的管坯，二次加热的预设温度为85℃。
在本工艺中，PET熔融塑料的原料为GF-PETG粒料，GF-PETG粒料通过熔料装置熔化为PET熔融塑料，注塑前需要对GF-PETG粒料进行干燥，干燥的温度为170℃，干燥的时间为4～6h。
在本工艺中，将280℃的PET熔融塑料通过料嘴高压注入到模具热喷嘴1中，PET熔融塑料从模具热喷嘴1的出料口13通过横浇道431流入成型间隙中，实现注塑模具的侧面注料，以达到隐形进料的目的。
具体步骤如下：
(1)PET熔融塑料的原料为GF-PETG粒料，GF-PETG粒料通过熔料装置熔化为PET熔融塑料，注塑前需要对GF-PETG粒料进行干燥，干燥的温度为170℃，干燥的时间为6h，由于PET大分子中含有酯基，具有一定的亲水性，粒料在高温下对水比较敏感，当水分含量过多时，再生产过程中PET的分子量下降，得到的PET塑料制品就会带色、变脆；
(2)如图1所示，注塑机包括注塑机料筒，注塑机料筒包括料嘴和与料嘴对接的模具热喷嘴1，模具热喷嘴1的一端具有料嘴承接口11，将280℃的PET熔融塑料通过料嘴高压注入到模具热喷嘴1中，模具热喷嘴1外缠绕有加热圈2，模具热喷嘴1的热流道12内设置有与热流道12的形状相适配的鱼雷形加热棒3，鱼雷形加热棒3从热流道12靠近料嘴承接口11的一端延伸至热流道12的另一端，PET熔融塑料在注塑成型过程中对料温是非常敏感的，注塑温度的偏差值不得超过±2℃，当注塑机的料嘴把280℃左右的PET熔融塑料注射到模具热喷嘴1里，单靠模具热喷嘴1外围的加热圈2加热是无法保证PET熔融塑料的温度不下降，因此通过鱼雷形加热棒3从模具热喷嘴1的内部加热，这样就能保证PET熔融塑料在成型前的温度不下降，控制其流动性，防止成型时管坯产生偏薄、白斑、硬点及溶解痕的缺陷；
另外，与热流道形状相适配的鱼雷形加热棒3还起到导流作用，使得PET熔融塑料能够沿着鱼雷形加热棒3的外壁顺流而下，不会产生偏心，从而实现PET熔融塑料的均匀加热；
(3)如图1所示，模具热喷嘴1的另一端设置有与其热流道相连通的出料口13，注塑模具包括注塑模坯41和与注塑模坯41相配合的注塑模腔42，注塑模坯41设置在一可移动的注塑模板43上，注塑模板43上开设有一端与出料口13相连通的横浇道431，横浇道431的另一端延伸至注塑模坯41的端口处，注塑模坯41和注塑模腔42之间形成有用于成型管坯的间隙，PET熔融塑料经由鱼雷形加热棒3和加热圈2的共同保温后从模具热喷嘴1的出料口13通过横浇道431流入注塑模坯41和注塑模腔42之间的间隙中，实现注塑模坯的端口侧面注料，以达到隐形进料的目的；
(4)注入到注塑模具中的PET熔融塑料，通过冷却装置(注塑模具周围流动的冰水系统)的急速冷却冷却至5℃，从而成型出透明的管坯；
(5)透明的管坯送入加热装置进行二次加热，加热至85℃，加热装置为旋转式烤炉，管坯在旋转式烤炉内通过自身旋转实现均匀加热；
(6)如图2所示，将加热后的管坯放置在吹塑机的吹塑腔51中进行吹拉成型，吹塑机包括拉伸装置和高压空气进气装置，拉伸装置包括定位拉伸杆52和用于驱动定位拉伸杆52在吹塑腔51内上下移动的气缸53，定位拉伸杆52的杆头由聚四氟乙烯材料制成，高压空气进气装置包括空压机和两个对称固定在定位拉伸杆52上的高压空气进气头6，高压空气进气头6的进气压力为16公斤，空压机将高压空气注入到吹塑腔51内，对管坯进行吹塑，得到与吹塑腔51形状相同的PET塑料制品；
拉伸装置的改进在于：传统的定位拉伸杆的杆头由碳素钢制成，保温性能差，当定位拉伸杆的杆头接触二次加热后的管坯的底部时，管坯底部遇冷固化，会产生圈痕的瑕疵，而改用聚四氟乙烯制成的定位拉伸杆52的杆头导热快，保温性能好，在拉伸过程中能够达到导热保温的最佳状态，保持恒定的温度，避免管坯的底部遇冷固化，不会出现圈痕的瑕疵，保证产品的最佳品质。
采用上述技术方案后，本发明一种PET塑料的注吹制作工艺，采用两步法成型工艺，其特点在于，改变了传统工艺中从模具顶端进料的方式，将PET熔融塑料从注塑模坯的端口侧面注料，避免疤痕的形成，产品的洁净度高，通过控制注塑温度和冷却温度，使得产品成型时结晶少，透明度好，反之，控制不当易产生管壁偏薄、白斑、硬点且不透明的现象。
实施例二
一种采用上述注吹制作工艺制作得到的制品，如图3所示，是由管坯吹拉成型得到的水晶球罩1a，水晶球罩1a上设置有一具有开口的缩径端11a。水晶球罩1a并不局限于如图3所示的样式，比如，在图3中，缩径端11a的周沿向外凸设有一环形凸起，缩径端11a的外周沿还可设置为螺纹段，这取决于水晶球罩1a的密封方式。
制作得到的水晶球罩1a不同于市面上现有的水晶球罩，表面无痕，洁净度高，手感好，得到的市场满意度高，更适合作为工艺品和装饰品的半成品进行二次加工。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种PET塑料的注吹制作装置，其特征在于：包括注塑机、注塑模具、加热装置和吹塑机，所述注塑机包括注塑机料筒，所述注塑机料筒包括料嘴和与所述料嘴对接的模具热喷嘴，所述模具热喷嘴的一端具有料嘴承接口，所述模具热喷嘴外缠绕有加热圈，所述模具热喷嘴的热流道内设置有与所述热流道的形状相适配的鱼雷形加热棒，所述模具热喷嘴的另一端设置有与所述热流道相连通的出料口；所述注塑模具内设有用于成型管坯的成型间隙，所述出料口与所述成型间隙的端口连通；所述加热装置用于对成型的所述管坯进行二次加热；所述吹塑机用于对二次加热后的所述管坯进行吹拉成型。
2.根据权利要求1所述的PET塑料的注吹制作装置，其特征在于：所述注塑模具包括注塑模坯和与所述注塑模坯相配合的注塑模腔，所述注塑模坯设置在一能够移动的注塑模板上，所述注塑模板上开设有一端与所述出料口相连通的横浇道，所述横浇道的另一端延伸至所述注塑模坯的端口处，所述注塑模坯和所述注塑模腔之间形成所述成型间隙。
3.根据权利要求1所述的PET塑料的注吹制作装置，其特征在于：所述加热装置为旋转式烤炉，所述管坯在所述旋转式烤炉内通过自身旋转实现均匀加热。
4.根据权利要求1所述的PET塑料的注吹制作装置，其特征在于：所述吹塑机包括拉伸装置和高压空气进气装置，所述拉伸装置包括定位拉伸杆和用于驱动所述定位拉伸杆在所述吹塑机的吹塑腔内上下移动的气缸，所述定位拉伸杆的杆头由聚四氟乙烯材料制成，所述高压空气进气装置包括空压机和固定在所述定位拉伸杆上的高压空气进气头，所述高压空气进气头的进气压力为16公斤。
5.根据权利要求1所述的PET塑料的注吹制作装置，其特征在于：所述热流道靠近所述出料口的一端形成上宽下窄的缩口，所述出料口为上窄下宽的喇叭口。
6.一种PET塑料的注吹制作工艺，采用权利要求1～5中任意一项所述的PET塑料的注吹制作装置，其特征在于：先将所述注塑机注射的PET熔融塑料注入具有冷却装置的所述注塑模具中，通过急速冷却而成型出透明的所述管坯，然后将所述管坯送入所述加热装置进行二次加热，达到预设温度后将加热后的所述管坯放置在所述吹塑机的吹塑腔中进行吹拉成型，得到所需的PET塑料制品；其中，所述注塑机的注塑温度为280℃，所述PET熔融塑料从所述注塑模具的侧面注料，通过所述注塑模具的冷却装置将所述PET熔融塑料急速冷却至5℃，从而成型出透明的所述管坯，所述二次加热的预设温度为85℃。
7.根据权利要求6所述的PET塑料的注吹制作工艺，其特征在于：所述PET熔融塑料的原料为GF-PETG粒料，所述GF-PETG粒料通过熔料装置熔化为所述PET熔融塑料，注塑前需要对所述GF-PETG粒料进行干燥，干燥的温度为170℃，干燥的时间为4～6h。
8.根据权利要求6所述的PET塑料的注吹制作工艺，其特征在于：将280℃的所述PET熔融塑料通过所述料嘴高压注入到所述模具热喷嘴中，所述PET熔融塑料从所述模具热喷嘴的出料口通过横浇道流入所述成型间隙中，实现注塑模具的侧面注料。
9.一种采用如权利要求6～8中任意一项所述的PET塑料的注吹制作工艺制作得到的制品，其特征在于：是由所述管坯吹拉成型得到的水晶球罩，所述水晶球罩上设置有一具有开口的缩径端。
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