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(1)通过对型坯的适当吹胀,成型制品的颈部。
(2)对吹胀的型坯进行适当的冷却,以适合于轴向及径向的拉伸取向,使制品达到预期的强度。
为此,预吹塑模具应开设冷却孔道,并可分4~10个控温段,冷却介质温度通常为65~80℃。
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在一步法挤出拉伸吹塑中,主要采用两套模具:一套是预吹塑模具,另一套是拉伸吹塑模具。
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因为聚合物的热传导的传热速率很小,加热或冷却都比较困难。如果加热速度过快,会造成局部温度过高,以致造成聚合物分解甚至能放出一些有毒气体,影响生产,污染环境,危害工人健康,所以不能加热过快。在冷却时,如果冷
却速度过快,使聚合物内部造成内应力,使其物理性能,如弯曲强度、拉伸强度等降低。所以不能冷却过快。
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塑料吹塑成型方法有五种:挤出吹塑成型、注射吹塑成型、拉伸吹塑成型、多层吹塑成型和发泡吹塑成型。
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(1)吹塑机械的造价较低制品时制品的生产成本也较低。
(2)吹塑中,型坯是在较低压力下通过机头成型制品的残余应力较小,耐拉伸、冲击、弯曲与环境等各种应变的性能较高,具有较好的使用性能。而在注射成型中,熔体要在高压下通过模具流道与浇口,这会导致应力分布不均匀。
(3)吹塑级塑料(例如PE)的相对分子质量比注射级塑料要高得多。因此,吹塑制品具有较高的冲击韧性和很高的耐环境应力开裂性能,适于生产包装或运输洗涤剂
(4)由于吹塑模具仅由阴模构成,故通过简单地调节机头模口间隙这对无法预先准确计算所需壁厚的制品很有利。而对注射成型,改变制品壁厚的费用要高得多。
(5)吹塑成型可以生产壁厚很小的制品,这种制品无法通过注射成型来生产。
(6)吹塑成型可以生产形状复杂、不规则且为整体式的制品。采用注射成型时,要先生产出两件或多件制品后,通过配合、溶剂黏结或超声波焊接等组合在一起。
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吹塑制品是根据使用要求进行设计的。在设计时,首先要考虑充分发挥塑料材质性能的优点,避免缺点,在满足使用要求的前提下,吹塑件的形状和结构应尽可能地做到使模具结构简化,并符合工艺特点。
归纳起来,要考虑以下七个因素。
(1)塑料材质的物理力学性能,如强度、刚性、韧性等。
(2)塑料材质的成型工艺性,如流动性(熔体流动速率、黏度)。
(3)塑料材质的卫生性能,如是否符合食品包装、医药包装的要求。
(4)吹塑件形状应有利于充模流动、排气、补料,同时能适应高效冷却定型。
(5)吹塑件的成型收缩和各向收缩率的差异。
(6)模具的总体结构,特别是锁模装置和塑件脱模的复杂程序。
(7)模具零件的结构设计及制造工艺。
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吹塑成型,尤其是挤出吹塑成型,要优先选择相对分子质量较高的聚合物,这是由于提高相对分子质量会增加聚合物分子之间的缠结,提高熔体豁度。随着相对分子质量的提高,出现非牛顿流动行为时的剪切流动速率变小,非牛顿区相应加宽,豁度随剪切流动速率的增加而减小的幅度较大,即非牛顿性流动行为较强。在较高的剪切速率下,相对分子质量不同的聚合物熔体钻度相差较小。这样,由于在螺杆槽与挤出机头或注射喷嘴内熔体受到高剪切速率的作用,故采用高分子量的聚合物时,其熔体流动性能仍较好。对挤出吹塑成型,在型坯离开机头后及其吹胀过程中,熔体受到的剪切速率很小,采用高分子量的聚合物时熔体豁度要高许多,这可提高型坯的熔体强度,减小因其自重而产生的垂伸,并保证能在无撕裂的情况下均匀地吹胀型坯。提高相对分子质量可改善熔体的热稳定性,拓宽加工范围。吹塑制品在模具内被冷却时,分子热振动的降低会减小自由体积,这即为制品的收缩。分子末端具有大的活动性,对确定自由体积,也就是对收缩,起了主要作用。提高相对分子质量相对地降低了端基的含量,减少制品的收缩。相对分子质量较高可提高吹塑制品的许多使用性能,如冲击。韧性、耐环境应力开裂性、抗蠕变性、耐热性和耐溶剂性。相对分子质量较高的聚合物可取得较大的拉伸取向效应,进一步提高制品性能。
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吹塑成型用添加剂是塑料成型加工中所需要添加的各种辅助化学物质。加入添加剂的目的是改善塑料成型性能以及制品的使用性能或降低塑料的成本。
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(1)型坯制造过程中的主要影响因素及控制方法.
①原料的选择。在吹塑中,原料的选择非常重要。
②温度的控制。在挤出型坯的过程中,挤出机的温度控制非常重要。
③螺杆转速。螺杆转速是影响挤出型坯质量的另一个重要因素。
④口模的尺寸及质量。
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行星挤出机是单螺杆挤出机与多螺杆挤出机的组合,其进料段相当于单螺杆挤出机的进料段。
行星挤出机最重要的部分为行星混炼段,主要起使聚合物熔融、混炼的作用。该段由一根主螺杆、若干根行星螺杆以及壁上开设螺旋齿的机筒构成,行星螺杆与机筒齿底面之间的间隙为0.2~0.4mm,行星螺杆的根数与行星段直径成正比,一般为6~18根。工作过程中,主螺杆旋转驱动行星螺杆像行星一样转动,行星螺杆“浮动”在主螺杆与机筒内齿之间。行星段螺旋齿有“45”的升角,主螺杆转动时会产生轴向力,使行星螺杆轴向往前移动,故要在行星段末端设置一止推环。主螺杆、行星螺杆与机筒螺旋齿之间连续的啮合,使聚合物在齿侧面之间与径向间歇内受到反复的剪切与啮合作用,被减薄成许多料层,故可大大增加热传导表面积,使聚合物表面不断更新。
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