中空吹塑成型技術分析

佟克偉 王潮忱

摘?要：本文基于中空吹塑成型技術專利，依照中空吹塑的制造特征，側重闡述了擠出吹塑和注塑吹塑兩種專利的申請狀況，梳理以上兩種關鍵技術的發展脈絡，并預測吹塑成型技術在后續幾年中的發展方向，以期對我國技術發展有導向性與借鑒作用。

關鍵詞：中空吹塑;擠出吹塑;注塑吹塑;發展趨向

吹塑即本文所論述的對象——中空吹塑，業內還將其叫作吹塑模塑，是中空塑料產品生產過程中的主要一種成型方法。其是借用氣體壓力促使在模具中處于閉合狀態中的熱熔塑料型坯發生吹脹，最終形成空心制品的工藝技術。既往有大量的生產實踐表明，吹塑成型的優點集中在生產制造成本低廉、工藝流程簡易及效益高等方面上，缺點是產品壁厚度均勻性控制有較大難度。多種因素會對中空產品質量形成影響，這就要求嚴格遵照相關規程進行加工制造，并將新材料、新工藝等融合其中。

1 中空吹塑成型重點技術分析

1.1 擠出吹塑法

美國專利US2004115291A1對外公示了一種采用擠出吹塑成型法制作以塑膠為主要材料的中空體的裝備。該裝備安置了一擠出組件，其安設了一個順沿裝備長度方向的的擠出機及和其相連接的擠出機頭，具體是被安裝于外框。一吹塑成型站配置吹塑成型數目≥1，吹塑成型工具≥1，吹塑成型工具在遠離擠出模具的一側開設了一個模孔;吹塑成型工具能夠順沿橫向渠徑往復移動，以上所提及的橫向渠徑大體上是和從擠出機頭橫向末端處延展到擠出機頭下端對應的長度方向成角為90°。吹塑成型工具的模孔垂直重疊的情況就不會受到限制;若在軸向對擠出機頭高程作出調整，則能表現出該裝置定位的精確度，進而減少塑膠管材所安放位置有誤情況發生的風險，在單一吹塑成型腔的協助下，能大幅度的提升生產能力;并且還能規避由橫向調整吹塑成型工具組而造成系統暫停作業的情況。

中國專利CN1727170A對外展示了公一種全自動塑料擠出吹瓶機，該裝備的構成有1個擠出機，銜接擠出機料筒的模頭，和擠出機出料模頭相配套的吹瓶機構以及割料設施。在本裝置中，吹瓶機構被安設于一個旋轉工作臺面上部，針對安設于旋轉工作臺上的吹瓶機構，要求其≥1組。機架是吹瓶機構的重要部件之一，其一端安裝了固定模板，另一端則安裝了合模機構，合模機構連接活動模板;在吹瓶機構中，活動模板與固定模板形成了單片鉗式旋轉開、合模。該專利的制造方案中把吹瓶機構架設于旋轉工作臺上，其有益于減縮整個制品體積，尤其是兩個模板不僅能對外呈現為單片式，還能鉗式開、合模，在旋轉工作臺驅動下，固定模板至擠出機模頭的下部，此時坯料恰好進到模具內，運作效率顯著提升[1]。

1.2 注塑吹塑法

美國專利US2008116620A1公開的一種注塑機中采用了吹塑法及相關裝置，并聯合使用了具備模腔的模型，在該模腔中設計了模芯，及能夠插進該模芯與模腔間的往復式套管。本裝置與方法涵蓋將熔化狀態的塑料以成預成型物灌注至模芯和套管中，繼而縮到該套管中，采用本模芯內的噴嘴供應加壓流體，以實現對預成型物體的吹塑擴展，直至其容積能拓展并充滿該模腔為止;該裝置與方法涵蓋了當套管縮進過程中對其形成的熱調控作用，便于在該套管內形成溫度輪廓，繼而把其應用在預成型物體，進而在最后吹塑之前，實現對該預成型物體溫度輪廓的更精確化控制。

中國專利CN204160751U展示了一種中空制品注射吹塑成型模具，其主要是由注射系統，型坯與吹塑模具，模架，脫模、支管及轉位裝置;型坯模具主要由上模板、方形銷、型坯型腔體、下模板及支管架等構成。以上所闡述的型坯型腔體上部安設了方形銷，方形銷的走向是伸展至上模板開通的方形孔內;吹塑模頸圈是吹塑模具所構成，吹塑模頸圈被劃分為等同的兩部件，一件被緊緊安置于吹塑模型腔上，另一件安置于吹塑模下部的吹塑模型腔體上，進而保證所制品厚度的相對勻稱性，當然其沖擊韌度、剛度透氣性等多種性能也得到根本性保障[2]。

2 吹塑成型技術的研究與發展趨向

歷經20余年的研究，吹塑成型技術不管在理論還是實踐層面上均有很大進步，但結合相關資料，發現吹塑成型技術的研究工作大體上集中在成型過程中的某個時段，針對全過程整體分析不同工藝因素的數值擬化較為罕見。吹塑成型流程大體可以細化為型坯成型、型坯吹脹、冷卻固化三個階段，其之間形成緊密相關性，型坯的外部結構形狀、壁厚分布對型坯膨脹的表面輪廓、壁厚均勻性形成直接影響;針對型坯吹脹階段，其壓縮空氣與吹脹以后獲得制品厚度與溫度分布情況，均會影響制品冷卻固化過程，進而影響產品性能優劣度[3]。綜合以上論述的內容發現，加強吹塑成型整個過程進行系統化數值模擬具有很大現實意義，并保證擬化進程的連貫性，進而更精確的闡述制品成型的整個過程，吹塑成型技術水平也會相應提升。

3 結語

在社會經濟高速發展的時代背景中，各個行業對中空塑料制品的需求量有不斷增加的趨勢，并且對產品質量也提出更高要求，外加制品的幾何形狀也日趨復雜化，如果企業在制造中空塑料制品過程中，長期停滯在過往反復試模的生產狀態中，那么很難保證生產企業在激烈市場環境中有立錐之地，甚至有被淘汰的風險。立足于現狀，發現我國中空吹塑成型相關技術起步較遲緩，但是后期發展較快速，高校及各大企業中均積極投身之該項技術的研究進程中，這對新型制作方法的產出及裝置多樣化均有促進作用。

參考文獻：

[1]邱建成.中空吹塑行業近幾年的技術發展趨勢探討[J].塑料包裝，2018，28（01）：29-39.

[2]邱建成.多重壁中空吹塑成型技術[J].塑料包裝，2017，27（06）：49-50+61.

[3]王晶，傅勇，徐振明.中空吹塑用PP專用樹脂的流變性能和力學性能[J].現代塑料加工應用，2017，29（05）：49-51.

項目：遼寧省教育廳科學研究經費項目（LGZY2019005）

作者簡介：佟克偉（1986-），男，漢族，遼寧盤錦人，本科，講師，畢業于吉林工程技術師范學院，現就職于遼寧工程職業學院，研究方向：機械設計制造及其自動化。