中空吹塑成型工艺的影响因素

中空吹塑成型过程复杂，影响制品质量的因素很多，大体上包括产品形状、生产原料的性能和加工成型的工艺参数等几个方面。虽然影响产品性能的因素众多，但是当制品的要求和工艺条件确定了以后，可以通过改变影响因素来优化产品质量，能够达到降低原材料的消耗、降低生产时间、优化产品性能的目的。

1.材料种类

树脂原料的性质和种类不同，会使得加工成型的工艺及设备发生改变。树脂原料的熔融指数、分子量以及流变性能均会影响制品的成型，尤其是在型坯挤出阶段，原料的熔融流动性大就会使得型坯容易产生垂伸现象，会导致制品的壁厚变薄和分布不均匀。

2.制件形状

由于吹塑产品的外观越来越复杂，导致吹塑产品时各个位置的吹胀比不同。制品的凸边、把手、拐角等位置由于形变量比较大，制品的壁厚要薄，因此在吹塑过程中要增加这部分的型坯壁厚。工业产品的外观更为复杂，有许多拐角和凸边，这些部分的吹胀比要比其他平面部分的吹胀比要大，壁厚要相对薄一点，因此使得中空吹塑制品的厚度分布不均匀。

3.型坯的离模膨胀和垂伸

中空吹塑成型方法中比较关键的一个环节是型坯的挤出成型，型坯的大小和厚度从根本上决定了产品的尺寸和壁厚。型坯的成型过程中都会产生熔体垂伸和离模膨胀现象。型坯垂伸是型坯自身重力的作用，使得型坯的长度增加，厚度和直径减小;而离模膨胀是原料经过挤出机加热熔融后，通过机头挤出时会发生非线性粘弹性形变，使得型坯的长度变短，厚度和直径增加。在挤出吹塑过程中，垂伸和离模膨胀两种现象同时影响，增加了吹塑成型的难度，也使得制品的厚度分布不均匀。

4.加工温度

HDPE的加工温度一般在160~210。C。加工温度过高时，会使得型坯的垂伸现象明显，壁厚分布不均匀，但是制品的表面会比较光滑;模头的温度尽量与加热段的温度-致，杯口的温度要适当低于模头的温度，这样能降低型坯离模膨胀的影响。

5.挤出速度

挤出速度增加，型坯的离模膨胀越大，会使得型坯的厚度增加。挤出速度过慢，型坯受自身重量的影响时间越长，型坯垂伸现象越严重;挤出速度过快，会造成型坯出现鲨鱼皮现象，严重时会导致型坯破裂。而挤出速度会受到吹塑时间的影响，速度过快会降低吹塑时间，可能会使得制品不能成型。挤出速度会影响制品表面和壁厚，需要不断调整以求得的挤出速度范围。

6.吹胀比

型坯内外表层熔体将在模具中被迅速地吹胀延展并紧贴模具表面直至冷却成型，模具内部直径更大处的型坯将受到更大的应力(此时的模具更大尺寸处直径与型坯直径的比即吹胀比)，在吹塑吹胀比较大的瓶型时易发生漏气致使无法吹胀成型。制品的外观很大程度影响吹塑时的吹胀比。在吹塑形状不规则的制品时，吹胀比不能太大，否则容易导致熔体破裂。

7. 吹气压力与时间

在型坯吹塑过程中，压缩气体能够使得型坯吹胀成型并紧贴在模具的内部。型坯的成型速度是由气体压力大小决定的。当气体压力过大时，型坯的变形速度较快，会使得型坯的平面部位较快地紧贴模具内部，使得型坯在模具的影响下温度降低，逐渐成型，不能继续变形。而此时型坯的拐角部位由于形变量大，还未贴紧模具，继续发生形变，导致制品的壁厚分布不均匀。当气体压力过小时，制品的成型困难，而且由于保压压力过小会使得吹胀起来的型坯收缩，不能得到的更好的制品，因此在吹胀时需要合理控制气体压力。中空制品的吹气压力一般控制在0.2~1 MPa。吹气时间主要由吹塑时间、保压时间和产品的冷却时间决定的。如果吹气时间太短，会使得产品吹塑时间短，也没有足够的保压和冷却时间，型坯会明显向内收缩，表面变得粗糙，影响制品的外观，甚至不能成型;如果吹气时间过长，制品能拥有良好的外观，但是会延长生产时间。

8.模温和冷却时间

模具的切口一般用韧性比较大的钢制品制成，因此需要有优良的冷却效果。模具的温度过低会使得模具切口冷却较快，没有延展性;温度过高会使得型坯冷却不充分，模具切口会比较薄，制品遇冷收缩现象明显，使得制品严重变形。冷却时间较长，模具温度对制品的影响比较小，收缩不明显;冷却时间过短，型坯会有明显的收缩现象，制品表面会变得粗糙，因此需要合理控制模具温度和冷却时间。

9.螺杆转速

螺杆转速会影响型坯的质量和挤出机的工作效率，螺杆转速的大小受原材料、制品形状、螺杆的小大与形状限制。转速过低时，挤出机的工作效率明显降低，型坯的垂伸时间长，导致制品的壁厚分布不均匀。转速增加能够降低工作时间，同时能耗也会增加。同时螺杆转速增加能够提高螺杆对原材料的剪切速率，能够优化制品的外观。但是螺杆转速不宜过高，因为转速过高会使得原材料在机头和杯口的停留时间过短，使得温度分布不均匀，型坯的壁厚受到影响，进而影响制品的外观。转速过大也会使得摩擦力变大，生成大量的热量可能使得原材料降解，也可能会出现熔体破裂的现象。