饮料包装中空吹塑成型技术

饮料包装中空吹塑成型技术中空制品大家见到过的中空制品？中空制品中空吹塑成型定义中空吹塑成型定义塑料中空吹塑成型是一种适用于热塑性塑料的生产中空塑料制品的加工过程。将挤出或注射成型所得的管坯置于模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到中空制品的成型方法。吹塑制品生产包括塑料型坯制造和型坯吹胀与制品冷却三个阶段。吹塑工艺分类吹塑工艺根据吹塑机的工作原理可以分为以下4种方法:1:挤出吹塑工艺2:注射吹塑工艺3:多层吹塑工艺4:注塑拉伸吹塑工艺挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺:挤出吹塑分为连续式挤出吹塑和间歇式挤出吹塑两种。连续式挤出吹塑适用于快速生产小型制品,利用挤出机不断制造型坯,型坯逐一进入在一转台上的对开模具中，然后依次进行闭模，吹胀，冷却,顶出等操作。间歇式挤出吹塑则适用于生产大型吹塑制品，常用于生产高分子量的聚乙烯大型容器。挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺过程１.由挤出装置挤出半熔融状管坯；２.当型坯到达一定长度时，模具移到机头下方闭合，抱住管坯，切刀将管坯割断；３.模具移到吹塑工位，吹气杆进入模具吹气，使型坯紧贴模具内壁而成型为制品(吹气压力5-8公斤）4.冷却定型；5.打开模具，取出制品；6.修整制品。挤出吹塑工艺•应用范围•应用比较广泛，以HDPE制品为主•基本原理挤出吹塑工艺挤出管坯壁厚控制挤出螺杆转动把塑料挤出伺服阀由计算机控制，移动伺服油缸模芯轴经由伺服油缸带动模芯轴出口的大小，因而发生变化，挤出不同厚薄型坯挤出吹塑工艺•典型设备•美国的格拉汉（回转式）、德国的SIGBLOWTEC、德国的B&M、意大利TECHNE、MAGIC、AUTOMA、JOMAR，西班牙UNILOR等。•国内雅琪、王牌、同大注射吹塑工艺注射吹塑工艺:注射吹塑先由注塑成型机将熔融物料注入注塑模内形成型坯，开模后型坯留在芯模上，吹塑模趁热将型坯闭合于型腔中，再从模芯设置的空气通道引入5－10公斤的压缩空气使型坯吹胀紧贴型腔，并在压缩空气压力下进行冷却，脱模后即可取得制品。注射吹塑的好处是制品壁厚均匀，重量公差小，后加工少，飞边少。但注射吹塑的模具费用高，因此适用于生产批量大的小型精制品，容量在1升以下，要求瓶颈尺寸精度较高的医药瓶、食品瓶、化妆品瓶和工业用品瓶，都可以注射吹塑成型法制造。注射吹塑工艺下图所示为三工位注射吹塑中空成型机的典型成型原理。注射吹塑工艺三组芯棒互成120°夹角水平径向排列在转塔上，注射型坯模具、吹塑模具和脱模装置三工位也成120°对应分布，合模后模具与芯棒就紧密贴合。在熔融塑料被注射到注射型坯模具中后，在芯棒周围形成型坯，一个表面完全光洁精致的瓶颈就在此工位形成;开模后，该型坯随芯棒旋转120°到吹塑工位，在这里型坯被吹成制品的最终形状;然后制品再被旋转120°到脱模工位，被脱模架推出。多层吹塑工艺多层吹塑工艺:多层吹塑是用几种塑料以适当方法制得多层复合型坯，然后用一般吹塑工艺成型的。多层吹塑主要是为了满足化妆品、药品和食品等对塑料包装容器阻透性、阻燃性、耐候性、隔热性、内外二色性等的更高需求。例如外层为PVC而内层为PE的双层吹塑瓶，PVC外层能提供良好的阻透性、刚性、阻燃性和耐候性，而内层PE则使瓶对包装物无毒和优异的耐化学药品性。多层吹塑制品的典型应用是牛奶、天然果汁、茶、番茄酱、碳酸软饮料(ＣＳＤ)和啤酒的包装。多层吹塑工艺多层吹塑工艺多层挤出吹塑是指不同品种的塑料经多个挤出机塑化后，经特殊机头形成一个坯壁分层而又紧密粘接在一起的型坯，再送入吹塑模内吹胀而制得多层中空制品的技术。这种吹塑技术是在单层挤出吹塑的基础上发展起来的，其成型过程与单层挤出吹塑大致相同，只是成型设备采用多个挤出机分别塑化不同品种的塑料，而所用机头应能挤出多层结构的管状物，三层管坯挤出设备如图所示。多层吹塑工艺1--油压缸2--隔层3--挤出机4--环状柱塞5--环状室6--机头7--三层芯模8--芯模注塑拉伸吹塑工艺注拉吹工艺:注拉吹是用注塑方法制得之型坯进行拉伸吹塑。分为一步法注拉吹工艺和两步法注拉吹工艺。注塑拉伸吹塑工艺在加工成型PET瓶时，不管是采用“一步法”还是“二步法”，它们都是通过注射型坯、加热型坯、拉伸型坯、吹塑成型、制品脱模这五道工序来完成的。有所不同的是，“一步法”是指用同一台设备来连续完成上述全部五道工序，而“二步法”则是指用两台或三台设备完成这些工序，且其过程是不连续的，先注坯，然后再集中进行下面的工序。注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺一步法注拉吹，其型坯是热的，它把注射型坯、加热型坯、拉伸型坯、吹塑成型、制品脱模五个工序在一台设备中完成。所用设备是由注射装置、注射模、调温装置、吹塑模和锁模装置等组成的。在成型型坯时，注射机将熔融塑料注人预制型坯模内，模具处于垂直位置。冷却后模具型芯向上，模腔部分向下移动，然后由转台将型坯旋转到加热调温工位，达到所需温度后，再转至拉伸吹塑工位进行拉伸、吹胀和冷却定型。最后转至顶出工位将瓶子顶出。注塑拉伸吹塑工艺二步法注拉吹，是将注射型坯和拉伸吹塑分开进行的。第一步是用注射法制得型坯。第二步是将预制型坯在烘箱中预热，当预制型坯内外层温度已达到平衡时，离开烘箱运送到拉伸工位进行成型。二步法的注射条件与一步法类似，所不同的是，二步法所用的注射型坯需冷却至玻璃化温度度Tg以下，使其处于非晶态。一步法和两步法优缺点比较一步法优点：投资成本低生产连续进行、设备占地少、自动化程度高瓶坯所经历的热历程较短，有利于热敏性塑料的生产能量消耗较低一步法缺点：不能分开和优化注射成型和吹塑成型的加工工艺制品壁厚相对较厚两步法优点：可分别优化瓶坯的成型与拉伸吹塑成型工艺产量高瓶子的质量相对可以做到很轻两步法缺点：设备费用高能耗相对高注塑拉伸吹塑工艺•应用范围•PET饮料瓶，PP瓶，PC瓶日精ASB一步法吹瓶机一步法制瓶机日本日精公司ASB吹瓶机HUSKY瓶坯机两步法制瓶机瓶坯机HUSKY瓶坯模具PET瓶坯PET瓶坯（preform)典型瓶坯模具结构典型瓶坯模具的结构两步法吹瓶机•吹瓶机两步法吹瓶机工位图两步法吹瓶机两步法吹瓶模具吹瓶模具和瓶坯注塑模具吹瓶设计的关键技术•HDPE瓶•吹胀比：管坯直径与瓶子最大直径之比小于1：4。•瓶子的设计必须考虑瓶子的使用要求和工艺要求。•所有表面是弧面、斜面和锥面，避免尖锐转角。•尽量减少外形的突变。•可以通过设计加强筋来增加瓶子的强度。吹瓶设计的关键技术•PET瓶设计•分类•普通瓶-矿泉水瓶、油瓶•充气饮料瓶-可乐瓶•热灌装饮料瓶-茶饮料、果汁饮料瓶•对瓶子的性能要求：•耐压性能•密封性能•跌落性能PET瓶型与瓶坯设计流程1.与客户讨论瓶子的外形、容量、做何种产品、瓶子的外形等各种要求，确认各项技术数据。瓶子设计需确定指标：容量；外型要求（由客户提出）；顶压、侧压、堆码的高度；瓶高（陈列、生产线的限制）；瓶子最大直径；瓶口的标准；瓶颈的长度、瓶颈的直径（相对瓶坯颈部的直径增加0.5mm）；PET瓶型与瓶坯设计流程贴标区的要求（采用套标还是贴标，贴标区的位置，是否采用加强筋，加强筋的类型，贴标区的尺寸）瓶子重量；注点高度；采用何种方法吹瓶（一步法或两部法）；运输过程对瓶子的要求；瓶坯要求（采用何种瓶坯）；吹瓶的高于空气是否加热；瓶子装何种产品；PET瓶型与瓶坯设计流程2.建瓶子3D模型，出瓶型图纸，客户确认瓶子的外形。3.对瓶子进行模拟分析，确定瓶子的外形结构是否合理。4.根据分析的结果调整瓶子外形，并通知相关人员讨论确定瓶子外形。5.设计瓶坯。6.设计并制造试验模。7.试生产瓶子，委托质监部做各项性能试验。8.根据试验结果调整瓶型，直到符合性能要求。吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析•饮料瓶子的机械性能的CAE分析•顶压•侧压•内压•跌落•吹塑过程的CAE分析•应力场——应力张量•速度场•厚度分布•温度分布（非等温）•粘度、剪切速率、热流量等等吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析计算结果-厚度分布曲线谢谢大家！