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    改善吹塑件壁厚均勻性的幾種方法

    日期:2018-08-13 瀏覽量:100+

    摘要:1.異型口模


    口模異型化是指擠出機頭的口模或芯棒局部位置開設凹槽,增大對應制件...


    1.異型口模


    口模異型化是指擠出機頭的口模或芯棒局部位置開設凹槽,增大對應制件拐角處的口模間隙,以增加型坯局部位置的壁厚,得到異型化的型坯,彌補吹脹比不一致造成的徑向壁厚不均,從而得到壁厚較為均勻的制件。針對性地采用異型口模,并通過多次試模、優化、設計加工出合理的異型口模,可以極大提高制件壁厚分布的均勻性。


    2.軸向壁厚控制技術


    軸向壁厚控制技術的作用是使得擠出的塑料型坯,根據制品不同的吹脹比沿軸向獲得不同的厚度,從而保證最終制品有比較均勻的壁厚。它是通過使芯棒或口模根據預設位置作軸向運動而改變機頭的開口量,達到改變塑料型坯壁厚的目的。目前中空成形機的儲料機頭一般都具有軸向型坯控制功能,其控制點從30點到256點不等。


    3.徑向壁厚控制技術


    采用軸向壁厚控制技術雖然能改善吹塑制品高度方向上的壁厚分布,但由于其擠出塑料型坯的水平截面仍呈等厚圓形,對部分在徑向某一部位有較大吹脹比要求的制品顯得仍不是最佳,因此便產生了徑向壁厚控制技術。徑向壁厚控制技術可以使擠出的型坯在所要求的區段內呈非圓截面的變化。徑向壁厚程序控制技術發展至今,大致形成了2種典型的設計,一種稱為柔性環式,另一種稱為口緣修形式。


    (1)柔性環技術


    柔性環式是通過電液伺服控制薄壁撓性環在1個方向或2個對稱方向上的變形來改變擠出型坯的厚度。它的特點是無論吹制什么形狀的制品,只要口模直徑不變,徑向控制都能發揮作用。對中空成形塑料型坯徑向壁厚控制系統的研制工作,最近在江蘇獲得了關鍵性的技術突破。這項控制技術可以實現塑料型坯徑向壁厚的多點準確控制,控制點可以方便地實現2~16點控制甚至更多點控制,目前正在產業化中。


    (2)口緣修形技術


    口緣修形是靠修形口模環的上下移動來實現型坯壁厚改變的。與撓性環結構相比,其最大的優點是使用壽命長,加工技術難度低。在某些設計中,口模環的修緣部分做成活動塊嵌入式,方便更換,減少更換時的成本。這種形式的設計,還需要進行深入研究,降低成本,加快推廣步伐。


    徑向壁厚控制技術對于提高大型中空制品的品質是一個有效的方法,還能減輕制品的質量。以200L塑料桶容器為例,至少可節省5%~10%的原料。目前加工一套大型徑向壁厚控制裝置的附加費用較高,隨著徑向壁厚控制技術的深入研究和發展,將在更多的大中型擠出吹塑中空成形機上應用。


    軸向壁厚控制與徑向壁厚控制的聯合作用,可獲得最佳的塑料型坯,即可獲得更為理想的制品壁厚分布。目前國內多家中空成形機制造廠家可在大型中空成形機上選擇配套徑向壁厚控制系統。


    (3)型坯溫差法


    型坯的變形抗力可用粘度來表示,粘度的大小與其溫度的高低有關。型坯溫度高,黏度小,變形抗力小,吹塑過程中容易變形,變形量較大;相反,型坯溫度低,黏度大,變形抗力大,吹塑過程中不容易變形,變形量較小。在擠出過程中,通過冷卻設備強制冷卻型坯吹脹比較大的部位,使型坯具有合理的溫度梯度。型坯吹脹比較大的部位溫度低,粘度增大,變形抗力增大。在自由吹脹階段,吹脹比較大的部位難于變形,變形量減小,而吹脹比較小的部位變形量增大。當變形量較小部位完成變形,進入約束吹脹階段,吹脹比較大部位繼續變形,直至吹脹成形制件,以此提高制件壁厚分布的均勻性。


    (4)真空吸塑與擠出吹塑相結合


    型坯各部位吹脹比不同導致制品壁厚不均勻。制品的吹脹過程可分為自由吹脹和約束吹脹2個階段。從壓縮空氣進入型坯到型坯與模具內壁開始接觸為止稱為自由吹脹階段。在這一階段,型坯具有相同的吹脹比,在各個方向的變形都不受約束,可在任意方向膨脹變形,且較均勻。從型坯與模具型腔開始接觸到型坯完全與模具內壁貼合為止稱之為約束吹脹階段。在這一階段,型坯外表面受模具冷卻作用,溫度下降,粘度增大,變形較為困難,甚至不再變形,導致制品壁厚較大;沒有接觸模具型腔的坯料,溫度相對較高,粘度較小,變形較為容易,迅速變薄,緊貼模具內表面,導致制品壁厚較小,最終使整個制件壁厚不均勻。如果型坯同時結束自由吹脹,就能得到壁厚完全均勻的制件。使型坯在真空負壓的拉力作用下,先向吹脹比較大部位發生變形,然后注入壓縮空氣,改善型坯各處的吹脹比,成功得到壁厚較為均勻的制件。




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