吹塑和发泡成型工件的形态和结构特征
常用的塑料加工方法也是发展迅速的塑料成型方法。吹塑只使用凹模(阴模)，与注塑相比，设备成本较低，适用。
适应性强，成型性好(如低应力)，产品具有复杂起伏曲线(形状)的成型性。吹塑起源于19的20世纪30年代。直到1979
2000年后，吹塑进入广泛应用阶段。在这个阶段，吹塑塑料包括:聚烯烃、工程塑料和弹性体；吹塑产品的应用涉及汽车和办公室。
公共设备、家用电器、医疗保健等。每小时可生产60000瓶，还可制造大型吹塑零件(零件重量为1.80kg)，多层吹塑技术有了很大发展。
吹塑设备已采用微机和固态电子学闭环控制系统，计算机CAE/CAM技术日趋成熟。而吹塑机械更专业，更有特色。
1吹塑法
1.1成型方法
由于原料、加工要求、产量和成本的不同，不同的吹塑方法在加工不同的产品时具有不同的优势。详细的吹塑工艺可以参考文献。
本文从宏观角度介绍了吹塑成型的特点。中空制品的吹塑成型包括三种主要方法:挤出吹塑:主要用于加工无支撑型坯；注射吹塑:主要用于
金属型芯支撑型坯的加工:拉伸吹塑:包括挤出-拉伸-吹塑和注射-拉伸-吹塑，可加工双向拉伸制品，大大降低生产成本。
提高了产品性能。此外，还有多层吹塑、压缩吹塑、浸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等。然而，75%的吹塑产品是通过挤出吹塑成型的，24%。
注射吹塑，1%由其他吹塑；在所有吹塑产品中，75%是双向拉伸产品。挤出吹塑的优点是生产效率高，设备成本低。
模具和机械选择面广，但缺点是废品率高，废料回收利用性差，产品厚度控制有限，原材料分散，成型后必须进行切边操作。
工作。注射吹塑的优点是加工过程中没有废料，产品的壁厚和材料的分散性可以得到很好的控制，细颈产品的成型精度高，产品表面光滑，经济实惠。
成功进行小批量生产。缺点是成型设备成本高，在一定程度上只适用于小型吹塑制品。
中空吹塑的工艺条件要求吹塑模具中型坯的压缩空气必须是清洁的。注射吹塑气压为0.55 ~ 65438±0 MPa；挤出吹塑压力为0.2l ~
0.62MPa，拉伸吹塑压力往往需要高达4MPa。在塑性凝固中，低压使制品内应力低，应力分散均匀，低应力能提高制品质量。
拉伸、冲击、弯曲等性能。1.2产品类型吹塑产品包括容器和工业产品。容器包括:包装容器、大容量存储桶/罐、可折叠。
集装箱。然而，随着吹塑技术的成熟，工业零件的吹塑产品越来越多，其应用范围也日益广泛。目前集装箱约占80%的市场份额，每年增长4%。
左右；工业和结构性产品占20%，年增长率12%。容器消费的增长在于可旋转塑料容器的应用范围不断扩大，工业
废旧产品消费量的增加主要是由于新型加工技术的改进，如多层型坯挤出、双轴挤出、非轴对称吹塑等。表2列出了吹塑产品的一些应用。
及其性能要求。
1.3吹塑的开发
(1)在成型过程中，原料聚合物在通过模具时首先受到高剪切力，然后材料呈现挤出膨胀和垂直收缩，当形成下垂型坯时，其膨胀率增加。
接近于零。然后型坯膨胀，紧贴模具，表现为低膨胀率。过度的模具膨胀会产生废品。过度下垂导致产品从顶部到底部的壁厚。
程度参差不齐，严重到连模都不会。因此，在选择适合吹塑的聚合物时，有必要了解其剪切和膨胀的粘弹性特征。由于其良好的热稳定性，HDPE具有
各种改性产品，从而成为吹塑中应用最广泛的塑料。通过* * *聚和* * *的混合作用，吹塑用原料的研究也在吹塑树脂的连续挤出方面
取得了一些进展，如PA6、PP和PET。间歇型坯吹塑理论上适用于结构板和大型产品的二次加工，需要使用工程塑料，如
阻燃ABS、增强PVC、改性PPO和PC等。，但这些挤出塑料的耐高温性能普遍较差，只有少数树脂能在常规设备上吹塑成大型产品。
件。当聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)/PET ***混合物被吹塑时，需要制造一种防氧气和防气体的树脂，例如(乙烯/乙酸乙烯酯)***聚合物(EVOH)。
产生锚定层以改善PEN/PET的渗透性和热稳定性。目前正在研究HDPE和PA6的多层吹塑。
油箱的生产。
(2)设备和技术的进步。
吹塑机械和设备有了很大的改进。较新的成就是:
①采用改进的红外加热技术进行二次吹塑；
②极高速旋转挤出压力，主要用于奶瓶的生产；
③模具附在梭式压机上，补偿喷射现象；
(4)多层连续挤出吹塑不渗透容器；
⑤通过严格控制取向结晶和热结晶、预成型体和模具温度、吹塑压力以及型坯在模腔中的停留时间，可以生产连续热定形PET瓶。
生产。
由于复杂曲折管材产品的市场需求，推动了离轴挤出吹塑技术的发展，一般称为3D或3D吹塑。
理论上，这个过程非常简单。型坯挤出后，部分膨胀并粘在一个模具上，然后挤出机头或模具按照编程的2轴或3轴程序旋转。
动起来。难点在于要求惯性非常大的大型吹塑机在高速合模时误差要低于10%。多层吹塑工艺通常用于加工不渗透容器。改进后的工艺是增加了阀门系统，在连续挤出过程中可以更换塑料原料，因此可以交替生产软硬制品。生产大型零件，如油箱或汽车
当使用结构板时，有必要在冷却过程中降低模腔中的压力以调整加工周期。解决方法是将熔体储存在挤出螺杆前端的熔融槽中，然后以相当高的速度
挤出型坯，尽量减少型坯壁厚的变化，从而保证消除下垂和挤出膨胀。
改进了储料筒模具，使其能够挤出ABS-R、改性PPD和PVC等热敏性塑料。而且重新设计的机头可以快速组装和拆卸，方便生产。
将塑料清理干净，同时对塑料的流变特性进行分析，对电脑流道进行分析，设计出流线型的流道，方便热敏塑料成型。
(3)吹塑模拟型坯的控制程序和程序控制已有几十年的经验。
主要问题是型坯拉伸的最薄程度(如瓶颈)，型坯拉伸的最大程度(如箱体或拐角)，以及a
壁厚变化的零件，如凹边和瓶肩。它的工作应该集中在所用塑料的粘弹性上。预测试管预制件的壁厚，也就是设计工具
具有抗渗透功能的型坯最佳壁厚的选择依据。这是由于预成型件的结晶程度、与温度相关的所用塑料的应力-应变弹性特性以及注射成型
加工形成的冻结应力的程度和分布。1980，GE公司开发了热成型和吹塑的PITA编程。
型坯吹塑控制软件必须综合考虑以下因素:型坯壁厚不均匀；型坯切断和圆形吹塑管切断；合模前提前吹胀型坯；
充气过程的控制和下料口打开的位置；以及结构件吹塑中型坯边缘的切割和定位。目前商用吹塑模拟软件主要包括美国原装的。
ACTech公司的C-pita，比利时的POLYFLOw等。数值模拟的难点是:大应变、非线性材料行为、接触问题以及膨胀过程中的一些事情。
理论是不稳定的，这些复杂性会导致一系列需要迭代求解的非线性方程。其中，材料和吹塑机理的研究一直是难点和热点。
例如，拉伸吹塑成型被广泛使用，但没有合适的方法来描述模拟该过程所需的应力诱导结晶。挤出吹塑的型坯是聚合的。
当熔体流经环形模头时，环形管的几何形状和材料的粘弹性会直接影响型坯的膨胀，现有的粘弹性知识无法描述这一过程。
与相对成熟的注塑CAE技术相比，吹塑成型软件目前处于发展的初级阶段。
1.4吹塑的发展趋势
随着市场对其产品的需求，吹塑在材料、机械、辅助设备、控制系统和软件方面将有以下发展趋势。
(1)原料为满足吹塑制品(药品和食品包装)的功能和性能要求，吹塑原料将更加丰富，具有更好的加工性能。比如笔杆材料，不仅结实
程度高，耐热性好，阻气性强，透明，耐紫外线辐射，适合吹各种塑料瓶，灌装温度高，对二氧化碳气体和氧气有阻隔性能。
优异且耐化学品。
(2)产品包装容器和工业产品将大幅增加，注射吹塑和多层吹塑将快速发展。
(3)精密高效的吹塑机械设备；协助生产(操作)设备的自动化。“精密高效”不仅仅意味着机械设备在生产和成型过程中具有相对较高的质量。
高速高压，并且要求生产出来的产品在外观尺寸波动和重量波动方面能达到很高的稳定性，也就是说生产出产品的每一部分的尺子。
尺寸和几何形状精度高，变形和收缩小。产品的外观、内在质量和生产效率要达到一个较高的水平。辅助操作包括修剪、切割，
称重、钻井和检漏的自动化是发展趋势之一。
(4)吹塑模拟吹塑机理的研究更加深入，合理构建数学模型和快速准确的数值算法是模拟的关键，吹塑模拟将
它在产品质量预测和控制中起着越来越重要的作用。
2影响吹塑产品质量的因素及常见缺陷的消除
2.1吹塑成型影响因素
从吹塑过程分析了各阶段的成型参数。吹塑过程可分为四个阶段:
(1)型坯成型阶段:聚合物在挤出机中输送、熔融、混合、泵送，形成型坯；在这个阶段，影响壁厚分布的主要工艺参数是:
①材料的分子量分布和平均分子量；
(2)吹塑成型机的温度控制系统和螺杆速度，其中温度控制系统包括料斗温度、机筒的区域1、2、3和4的温度、凸缘温度和储存。
模头1区、2区、3区和4区的温度。
(2)落料阶段:坯料从模唇和模芯之间的间隙挤出。此时，型坯膨胀和型坯垂直延伸这两种现象影响型坯成型。影响壁厚分布
主要工艺参数是吹塑机的模头直径和壁厚控制系统，其中控制系统包括轴向壁厚控制系统和周向壁厚控制系统，以调节模唇和模芯之间的间隙。
差距。
(3)在型坯预吹阶段，为了避免型坯内表面的接触和粘连，提高产品壁厚的均匀性，需要对型坯进行预吹。在型坯预吹阶段，从型坯下方到型坯
内部空气注射以保护型坯并减少其垂直延伸。在这个阶段，影响壁厚分布的主要工艺参数是:预吹压力和预吹时间。
(4)型坯在高压吹塑阶段高压膨胀，使其靠近模腔，实现产品的塑性成型阶段。在这个阶段，影响产品成型的是型坯被高压膨胀变形，型坯
与模腔的接触变形。影响壁厚分布的主要工艺参数是:材料的收缩率；吹气压力和时间；模具材料、结构、模具排气系统和模具冷却系统
系统，如冷却水通道分布、冷却水入口温度等。虽然影响吹塑产品质量的因素很多，但当生产条件和产品要求确定后，吹塑工艺参数的调整可以包括
有效提高产品质量。优化后的工艺参数可以提高生产效率，降低原材料消耗，优化产品的综合性能。
2.2吹塑工艺条件的设定
调整工艺条件的目的是在满足产品最小壁厚要求的基础上，使产品壁厚尽可能均匀，产品重量尽可能小(减少材料消耗)。工艺参数
合理的设置方法是将经验与数值分析技术相结合。基本流程是，
①利用建立的计算机模型，模拟吹塑模具、下料型坯和夹板的状态；
(2)输入各阶段影响型坯壁厚分布的参数；
(3)分析模拟结果，通过计算机模拟显示哪些部位的壁厚达不到要求，哪些部位的壁厚超厚；
(4)利用人工经验，调整输入参数，重复(1)至(3)的过程，保证在达到最小壁厚的前提下，尽可能减小产品各部位的壁厚。
⑤分析比较几种工艺方案的结果，最终确定优化的工艺参数。拉伸吹塑，又称双轴取向吹塑，是在聚合物的高弹性状态下，通过机械手段进行的。
用压缩空气沿正常方向拉伸型坯并沿径向膨胀(拉伸)型坯以形成包装容器的方法。拉伸吹塑有一步法和两步法。
2.3吹塑常见的产品缺陷及其改善这里给出挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑常见的问题、原因及解决方法。
(1)挤出吹塑挤出吹塑是最主要的成型方法。有两种方法:连续挤压和不连续挤压。表5给出了挤出吹塑制品的常见缺陷及改进方法。
(2)注射吹塑注射吹塑是用注射法制作有底型坯，然后吹进吹塑模具中，形成中空制品。注射吹塑可以精确地控制产品并且可以生产
无划痕、精度高、表面光滑的产品不需要二次加工；产品的重量可以控制在0。1g，螺纹精度可以达到100μ m..注射吹塑成型的通用系统
产品缺陷及改善方法见表6。
(3)拉伸吹塑成型
3结论
吹塑技术是随着塑料工业、机械制造等技术的进步而发展的。在吹塑产品的设计和生产过程中，不断融入现代设计思想。
设计工具，工程技术人员要充分利用先进的设计理念，结合手工经验，提高产品设计制造的效率，从而提高吹塑产品的效率。
质量和市场竞争力。