中空吹塑成型技术分析

佟克伟 王潮忱

摘 要：本文基于中空吹塑成型技术专利，依照中空吹塑的制造特征，侧重阐述了挤出吹塑和注塑吹塑两种专利的申请状况，梳理以上两种关键技术的发展脉络，并预测吹塑成型技术在后续几年中的发展方向，以期对我国技术发展有导向性与借鉴作用。

关键词：中空吹塑;挤出吹塑;注塑吹塑;发展趋向

吹塑即本文所论述的对象——中空吹塑，业内还将其叫作吹塑模塑，是中空塑料产品生产过程中的主要一种成型方法。其是借用气体压力促使在模具中处于闭合状态中的热熔塑料型坯发生吹胀，最终形成空心制品的工艺技术。既往有大量的生产实践表明，吹塑成型的优点集中在生产制造成本低廉、工艺流程简易及效益高等方面上，缺点是产品壁厚度均匀性控制有较大难度。多种因素会对中空产品質量形成影响，这就要求严格遵照相关规程进行加工制造，并将新材料、新工艺等融合其中。

1 中空吹塑成型重点技术分析

1.1 挤出吹塑法

美国专利US2004115291A1对外公示了一种采用挤出吹塑成型法制作以塑胶为主要材料的中空体的装备。该装备安置了一挤出组件，其安设了一个顺沿装备长度方向的的挤出机及和其相连接的挤出机头，具体是被安装于外框。一吹塑成型站配置吹塑成型数目≥1，吹塑成型工具≥1，吹塑成型工具在远离挤出模具的一侧开设了一个模孔;吹塑成型工具能够顺沿横向渠径往复移动，以上所提及的横向渠径大体上是和从挤出机头横向末端处延展到挤出机头下端对应的长度方向成角为90°。吹塑成型工具的模孔垂直重叠的情况就不会受到限制;若在轴向对挤出机头高程作出调整，则能表现出该装置定位的精确度，进而减少塑胶管材所安放位置有误情况发生的风险，在单一吹塑成型腔的协助下，能大幅度的提升生产能力;并且还能规避由横向调整吹塑成型工具组而造成系统暂停作业的情况。

中国专利CN1727170A对外展示了公一种全自动塑料挤出吹瓶机，该装备的构成有1个挤出机，衔接挤出机料筒的模头，和挤出机出料模头相配套的吹瓶机构以及割料设施。在本装置中，吹瓶机构被安设于一个旋转工作台面上部，针对安设于旋转工作台上的吹瓶机构，要求其≥1组。机架是吹瓶机构的重要部件之一，其一端安装了固定模板，另一端则安装了合模机构，合模机构连接活动模板;在吹瓶机构中，活动模板与固定模板形成了单片钳式旋转开、合模。该专利的制造方案中把吹瓶机构架设于旋转工作台上，其有益于减缩整个制品体积，尤其是两个模板不仅能对外呈现为单片式，还能钳式开、合模，在旋转工作台驱动下，固定模板至挤出机模头的下部，此时坯料恰好进到模具内，运作效率显著提升[1]。

1.2 注塑吹塑法

美国专利US2008116620A1公开的一种注塑机中采用了吹塑法及相关装置，并联合使用了具备模腔的模型，在该模腔中设计了模芯，及能够插进该模芯与模腔间的往复式套管。本装置与方法涵盖将熔化状态的塑料以成预成型物灌注至模芯和套管中，继而缩到该套管中，采用本模芯内的喷嘴供应加压流体，以实现对预成型物体的吹塑扩展，直至其容积能拓展并充满该模腔为止;该装置与方法涵盖了当套管缩进过程中对其形成的热调控作用，便于在该套管内形成温度轮廓，继而把其应用在预成型物体，进而在最后吹塑之前，实现对该预成型物体温度轮廓的更精确化控制。

中国专利CN204160751U展示了一种中空制品注射吹塑成型模具，其主要是由注射系统，型坯与吹塑模具，模架，脱模、支管及转位装置;型坯模具主要由上模板、方形销、型坯型腔体、下模板及支管架等构成。以上所阐述的型坯型腔体上部安设了方形销，方形销的走向是伸展至上模板开通的方形孔内;吹塑模颈圈是吹塑模具所构成，吹塑模颈圈被划分为等同的两部件，一件被紧紧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体上，进而保证所制品厚度的相对匀称性，当然其冲击韧度、刚度透气性等多种性能也得到根本性保障[2]。

2 吹塑成型技术的研究与发展趋向

历经20余年的研究，吹塑成型技术不管在理论还是实践层面上均有很大进步，但结合相关资料，发现吹塑成型技术的研究工作大体上集中在成型过程中的某个时段，针对全过程整体分析不同工艺因素的数值拟化较为罕见。吹塑成型流程大体可以细化为型坯成型、型坯吹胀、冷却固化三个阶段，其之间形成紧密相关性，型坯的外部结构形状、壁厚分布对型坯膨胀的表面轮廓、壁厚均匀性形成直接影响;针对型坯吹胀阶段，其压缩空气与吹胀以后获得制品厚度与温度分布情况，均会影响制品冷却固化过程，进而影响产品性能优劣度[3]。综合以上论述的内容发现，加强吹塑成型整个过程进行系统化数值模拟具有很大现实意义，并保证拟化进程的连贯性，进而更精确的阐述制品成型的整个过程，吹塑成型技术水平也会相应提升。

3 结语

在社会经济高速发展的时代背景中，各个行业对中空塑料制品的需求量有不断增加的趋势，并且对产品质量也提出更高要求，外加制品的几何形状也日趋复杂化，如果企业在制造中空塑料制品过程中，长期停滞在过往反复试模的生产状态中，那么很难保证生产企业在激烈市场环境中有立锥之地，甚至有被淘汰的风险。立足于现状，发现我国中空吹塑成型相关技术起步较迟缓，但是后期发展较快速，高校及各大企业中均积极投身之该项技术的研究进程中，这对新型制作方法的产出及装置多样化均有促进作用。

参考文献：

[1]邱建成.中空吹塑行业近几年的技术发展趋势探讨[J].塑料包装，2018，28（01）：29-39.

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

[3]王晶，傅勇，徐振明.中空吹塑用PP专用树脂的流变性能和力学性能[J].现代塑料加工应用，2017，29（05）：49-51.

项目：辽宁省教育厅科学研究经费项目（LGZY2019005）

作者简介：佟克伟（1986-），男，汉族，辽宁盘锦人，本科，讲师，毕业于吉林工程技术师范学院，现就职于辽宁工程职业学院，研究方向：机械设计制造及其自动化。