現(xiàn)代吹塑技術(shù)源于上世紀(jì)三十年代，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已發(fā)展成為繼注塑和擠出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技術(shù)與注塑相比較，設(shè)備造價(jià)低，可成型復(fù)雜的中空制品，廣泛應(yīng)用于包裝，軟料業(yè)及玩具、汽業(yè)制造等行業(yè)。本文主要從以下四個(gè)方面為大家講解吹塑技術(shù)的要點(diǎn)及特性。

一、吹塑技術(shù)概論

1. 注射拉伸吹塑

2. 擠出吹塑

3. 注射吹塑

二、吹塑件設(shè)計(jì)及吹塑材料

1. 吹塑件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2. 吹塑材料

三、吹塑模具設(shè)計(jì)

四、吹塑缺陷及排除方法

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一、吹塑技術(shù)概論

1.注塑拉伸吹塑

目前，注塑拉伸吹塑技術(shù)應(yīng)用比注吹更為廣泛，這種吹塑方法實(shí)際也是注射吹塑，只不過(guò)增加了軸向拉伸，便吹塑更加容易及能耗降低。注拉吹可以加工制品的體積比注吹要大一些，吹制的容器體積在0.2~20L，其工作過(guò)程如下：

① 先注塑型坯，原理同普通注塑；

② 再將型坯轉(zhuǎn)至加熱調(diào)溫工序，使型坯變軟；

③ 轉(zhuǎn)至拉—吹工位，合模。型芯內(nèi)推桿沿軸向拉伸型坯，同時(shí)吹氣使型坯貼緊模壁并冷卻；

④ 轉(zhuǎn)至脫模工位取件

注—拉—吹過(guò)程：

注塑型坯→加熱型坯→合模拉伸并吹起→冷卻并取件

注拉吹機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖

2.擠出吹塑

擠出吹塑是吹塑成型中應(yīng)用最多的一種吹塑料方法，其可以加工的范圍很廣，從小型制品到大型容器及汽車配件，航天化工制品等，加工過(guò)程如下：

①先將膠料熔融，混煉，熔體進(jìn)入機(jī)頭成為管況型坯；

②型坯達(dá)到預(yù)定長(zhǎng)度后，吹塑模具閉合，將型坯夾在兩半模具之間；

③吹氣，將空氣吹入型坯內(nèi)，將型坯吹脹，便之貼緊模具型腔成型；

④冷卻制品；

⑤開模，取走已冷硬的制品。

擠出吹塑加工過(guò)程：

熔料→擠出型坯→合模吹塑→開模取件

擠出吹塑原理示意圖

（1—擠出機(jī)頭； 2—吹塑模； 3—型坯； 4—壓縮空氣吹管； 5—塑件）

3.注射吹塑

注塑吹塑是綜合了注射成型與吹塑特性的成型方法，目前主要應(yīng)用于吹制精度要求較高的飲料瓶及藥瓶及一些小型的結(jié)構(gòu)零件等。

① 在注塑工位，先注塑出型胚，加工方法同普通注塑。

② 注塑模開模后，芯棒連同型坯移動(dòng)到吹塑工位。

③ 芯棒把型坯置于吹塑模之間，合模。接著，壓縮空氣通過(guò)芯棒中間吹入型坯內(nèi)，吹脹使之貼緊模壁，并使之冷卻。

④ 開模，芯棒轉(zhuǎn)至脫模工位，將吹塑件取出之后，芯棒再轉(zhuǎn)入注射工位循環(huán)。

1）注吹機(jī)的工作過(guò)程：

吹塑型坯→注塑模開模轉(zhuǎn)至吹膜工位→合模吹塑及冷卻→旋轉(zhuǎn)至脫模工位取件→型坯

注射吹塑原理示意圖

2）注塑吹塑優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：制品強(qiáng)度相對(duì)較高，精度高。容器上不形成接合縫，不需修整，吹塑件透明度及表面光潔度較好，其主要運(yùn)用于硬質(zhì)塑料的容器與廣口容器。

缺點(diǎn)：機(jī)器的設(shè)備造價(jià)很高，能耗大，一般只成型容積比較小的容器（500ml以下），不能成型形狀復(fù)雜的容器，難以成型橢圓形制品。

總結(jié)：無(wú)論是注射吹塑或注拉吹，擠拉吹塑，其都分為一次成型及兩次成型法工藝，一次成型法自動(dòng)化程度高，型坯的夾持及轉(zhuǎn)位系統(tǒng)要求精度高，設(shè)備造價(jià)高。一般大多廠家都使用兩次成型法，即通過(guò)注塑或擠出先成型型坯，再將型坯放入另一臺(tái)機(jī)械(注吹機(jī)或注拉吹機(jī))吹出成品，生產(chǎn)效率較高。

二、吹塑產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)概論

吹塑制品廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，尤其是飲料及藥品包裝業(yè)得到大量的應(yīng)用，玩具業(yè)應(yīng)用亦很廣泛，如：吹制嬰兒奶瓶，中空浮水件，圣誕節(jié)燈罩，玩具游艇，兒童學(xué)行車配件及一些大型玩具，如滑梯軌道、基座等。

圖 各種吹塑成型的瓶子

隨著產(chǎn)品要求的不同，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重點(diǎn)亦不同，對(duì)玩具類產(chǎn)品吹塑制品更偏重對(duì)安全性及物理測(cè)試（拉、扭、擲及應(yīng)力開裂的考量），而對(duì)容器類制品，則更注重及耐壓、耐腐蝕及有良好的阻透性的要求。

1）棱角處做R過(guò)渡

一般地，吹塑制品的拐角，棱角處都要做成R過(guò)渡，因?yàn)?/span>尖角處的吹脹比比較大容易造成壁厚不均勻，另外銳角處也容易產(chǎn)生壓力開裂，制件的R過(guò)渡可使制品壁厚均勻。

2）增加抗壓、拉、扭方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著制品要求不同，亦可增加一些抗壓、拉、扭方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

A.如要使制品增加縱向抗壓力，可沿受力方向設(shè)計(jì)一些加強(qiáng)筋；

B.如要改善制品的抗癟陷性能，也可將表面設(shè)計(jì)成利于受力的弧狀結(jié)構(gòu)并輔以加強(qiáng)筋，瓶類制品肩部要斜一些，不能太平直；

一般瓶底做成內(nèi)凹形狀增加強(qiáng)度及放置穩(wěn)定性。例如，我們通常見到的盛裝食用油的瓶子，表面常常有一些凹凸的形狀，除可增加瓶體強(qiáng)度外，也有利于貼商標(biāo)等。

圖 食用油瓶底做成內(nèi)凹形狀增加強(qiáng)度及放置穩(wěn)定性

2.吹塑材料要求及介紹

吹塑技術(shù)之所以發(fā)展及應(yīng)用如此廣泛，與吹塑材料的發(fā)展是相輔相承的，吹塑材料已由最初的LDPE、PET、PP及PVC制品逐漸發(fā)展可以吹塑工程塑料、橡膠、以及一些復(fù)合材料。

1）各種吹塑料方面對(duì)膠料的特殊要求

A.擠出吹塑

擠出吹塑是在粘流態(tài)下進(jìn)行的，所以為減少型坯垂伸，優(yōu)化壁厚分布，通常用分子量較大的塑料。

B.注射吹塑

注塑吹塑是在高彈態(tài)下進(jìn)行，為減少注塑型坯能耗，使用一些易于流動(dòng)的塑料（分子量較小的塑料）。

C. 注射拉伸吹塑

一般使用非結(jié)晶塑料，因非結(jié)晶塑料分子間纏結(jié)力較小，更易于拉伸。雖然PET也結(jié)晶，但其仍是最主要的拉伸吹塑材料，其結(jié)晶速度相當(dāng)慢。總之，吹塑級(jí)塑膠絕大部分都具有中等至較高的分子量分布。

2）吹塑材料種類

A. 聚烯烴類

HDPE、LLDPE、LDPE、PP、EVA一般用于吹塑工業(yè)用制品，容器及玩具配件，化學(xué)藥品的貯存容器等。

B.熱塑性聚脂

PETG、PETP主要用于吹制碳酸飲料包裝瓶、酒瓶等已逐步取代PVC而被廣泛應(yīng)用，缺點(diǎn)是其成本較高，主要用于注拉吹塑。

C.工程塑料（合金）

ABS、SAN、PS、PA、POM、PMMA、PPO等已被逐漸應(yīng)用在汽車、醫(yī)藥、家電、化工等行業(yè)，尤其是PC及其共混塑膠，可吹制高檔的容器及汽車用品（PC/ABS等）。

D.熱塑性彈性體

通常有SBS、SEBS、TPU、TPE等吹塑做膠料，而熱固性塑料及硫化橡膠及交聯(lián)PE是不能進(jìn)行吹塑加工的。

圖 塑料原料

總結(jié)：

注射吹塑常用材料

PE、PET、PVC、PP、PC及POM，主要用于成型精度要求較高，體積較小的容器及結(jié)構(gòu)件；

注射拉伸吹塑常用的材料

PETP、PVC、PP、PAN，尤以PETP最常用，而PC、PS、PA也可用于此工藝。

三、吹塑模具及主要輔件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

模具通常只有型腔部分，沒有凸模，模具表面一般不需做硬化處理，型腔所承受的吹脹壓力較注塑要小很多，一般為0.2~1.0MPG，造價(jià)較低。

吹塑模具結(jié)構(gòu)圖

1.模具材料

通常使用鋁合金制造，而對(duì)于有腐蝕性的膠料如：PVC和POM，也使用鈹銅或銅基合金；對(duì)于壽命要求較高的模具，如吹塑工程塑料ABS、PC、POM、PS、PMMA等需用不銹鋼來(lái)制做模具。

圖 模具

2.模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）分型面

一般要放置在對(duì)稱面上，減小吹脹比，如橢圓形制品，分模面在長(zhǎng)軸上，距形制品，則通過(guò)中線。

2） 型腔表面

對(duì)PE料應(yīng)稍微有點(diǎn)粗糙，幼砂表面有利于排氣；而其他塑料(如：ABS、PS、POM、PMMA、NYLON等)的吹塑，其模具型腔一般不能噴砂，可在模腔分模面處做排氣槽，或在型腔上做排氣孔，一般型腔上的排氣孔直徑φ0.1~φ0.3，長(zhǎng)度為0.5~1.5mm。

3）型腔尺寸

型腔尺寸的設(shè)計(jì)要考慮塑料的收縮率，具體可以參考常見塑料收縮率，可以點(diǎn)擊藍(lán)色藍(lán)色連接查看：→常用塑膠材料收縮率大全總匯

4）切斷刃口和尾料槽

一般地，對(duì)吹塑工程塑料及較硬質(zhì)的塑料，切斷刃口處要用耐磨性好的材料，如鈹銅，不銹鋼等來(lái)制造；而對(duì)于LDPE、EVA等軟質(zhì)塑制制品，一般鋁合金則可以了；

切斷刃口要選擇合理的尺寸，過(guò)小會(huì)降低接縫處強(qiáng)度，過(guò)大則無(wú)法切斷及分模面處夾口大，而在切斷刃口下方開尾料槽，尾料槽處設(shè)計(jì)成夾角，切斷時(shí)可將少量熔體擠入接合縫，從而提高接合縫處強(qiáng)度。

5）注射吹塑模具

設(shè)計(jì)不同于擠出吹塑，主要區(qū)別是，注吹模不需切斷刃及尾料槽，注吹件的型坯設(shè)計(jì)非常重要，其直接關(guān)系到成品品質(zhì)。

6） 注吹模具——型坯設(shè)計(jì)原則

ａ.長(zhǎng)徑長(zhǎng)≤10/1；

ｂ.吹脹比3/1～4/1(制品尺寸與型坯尺寸的比值)；

ｃ.壁厚2～5.0mm；

ｄ.按制品的形狀，在吹脹比大的地方，壁厚要厚，而在吹脹比小的地方，壁厚要薄一些；

ｅ.對(duì)橢圓比大于2/1的橢圓形容器，芯棒需設(shè)計(jì)成橢圓形，對(duì)小于2/1有橢圓制品，圓形芯棒就可以成型橢圓容器。

7）吹氣桿設(shè)計(jì)

吹氣桿的結(jié)構(gòu)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)及制品要求而定，一般進(jìn)氣桿孔徑的選取范圍是：

L<1 ：孔徑φ1.5 ；

4>L>1 ：孔徑φ6.5 ；

200>L>4 ：孔徑φ12.5(L：為容積，單位為升)

表1常見塑料吹塑吹氣氣壓

四、各種吹塑工藝的缺陷及排除

1.吹塑工藝控制要點(diǎn)

1）對(duì)于擠出吹塑

要留意控制型坯的垂伸現(xiàn)象及皺缺陷。如垂伸太長(zhǎng)，則壁厚會(huì)減小且切除的余料也增多；如垂伸不夠，型坯太短，則無(wú)法吹脹。

2）皺折現(xiàn)象

型坯下降到一定長(zhǎng)度時(shí)，由于型坯上部熔體不能承受型坯自重而產(chǎn)生圓周應(yīng)力而發(fā)生；一般地，熔體強(qiáng)度較高，型坯直徑膨脹小，擠出速率高及模口間隙大一些均有助于改善皺折。

3）壁厚不均

另一問(wèn)題是型坯下降時(shí)，壁厚不均，通常在機(jī)頭口模上裝有六方螺母，可以用來(lái)調(diào)節(jié)芯棒與口模的間隙。

4）做好排氣

要獲得良好的制件表面質(zhì)量，一定要注意排氣，如PE料在模表面噴砂，噴砂粒度小于180#，而硬質(zhì)塑料的吹塑模做排氣孔，排氣針及排氣槽等；另外，提高吹脹壓力對(duì)改善制品外觀亦有幫助。

2.缺陷排除

1）褶皺

• 檢查機(jī)頭口模與芯棒是否同軸

• 降低型坯溫度

• 增加機(jī)頭的模口間隙或成型段長(zhǎng)度

• 選擇型坯膨脹較小的聚合物

2）長(zhǎng)度不均勻

• 檢查加料斗內(nèi)原料有無(wú)架橋現(xiàn)象

• 檢查機(jī)筒進(jìn)料段溫度是否過(guò)高

• 檢查螺桿轉(zhuǎn)速有無(wú)波動(dòng)

• 提高擠出機(jī)背壓

• 檢查擠出機(jī)與機(jī)頭的控溫裝置

• 檢查螺桿、機(jī)筒有無(wú)磨損

• 檢查回收料與新料是否混合均勻

• 檢查過(guò)濾網(wǎng)有無(wú)破裂或被雜志部分堵塞

3）泡孔

• 嚴(yán)格地干燥吸濕性聚合物

• 在料斗中加熱原料，去除濕氣

• 降低擠出機(jī)入料口的水冷卻量

• 檢查，去除原料中的雜質(zhì)

• 清除擠出機(jī)、機(jī)頭內(nèi)積料，避免講解

• 提高擠出機(jī)背壓

4）條紋

• 去除原料中的雜質(zhì)

• 清除積聚在機(jī)頭內(nèi)的雜質(zhì)

• 避免積料與講解

• 降低型坯溫度

• 拋光或更換機(jī)頭口模

• 更換燒斷的加熱圈

5）凝膠

• 篩去回收料中的料末

• 干燥原料

• 提高螺桿的分散混煉性能，降低機(jī)筒