這兒首要指吹塑 ( 又稱吹塑模塑 ) 是借助于氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹構成中空制品的辦法，是第三種最常用的塑料加工辦法，一起也是開展較快的一種塑料成型辦法。吹塑用的模具只要陰模 ( 凹模 ) ，與注塑成型比較，設備造價較低，適應性較強，可成型功用好 ( 如低應力 ) 、可成型具有雜亂崎嶇曲線 ( 形狀 ) 的制品。

吹塑成型起源于 19 世紀 30 時代。直到 1979 年今后，吹塑成型才進入廣泛運用的階段。這一階段，吹塑級的塑料包含：聚烯烴、工程塑料與彈性體；吹塑制品的運用涉及到轎車、辦公設備、家用電器、醫(yī)療等方面；每小時可出產 6 萬個瓶子也能制作大型吹塑件 ( 件重達 180kg) ，多層吹塑技能得到了較大的開展；吹塑設備已選用微機、固態(tài)電子的閉環(huán)操控體系，計算機 CAE/CAM 技能也日益老練；且吹塑機械更專業(yè)化、更具特征。

1 吹塑成型辦法

1.1 成型辦法

不同吹塑辦法，因為質料、加工要求、產值及其本錢的差異，在加工不同產品中具有不同的優(yōu)勢。具體的吹塑成型進程可參考文獻。這兒從微觀角度介紹吹塑的特色。

中空制品的吹塑包含三個首要辦法：擠出吹塑：首要用于未被支撐的型坯加工；打針吹塑：首要用于由金屬型芯支撐的型坯加工；拉伸吹塑：包含擠出一拉伸一吹塑、打針一拉伸一吹塑兩種辦法，可加工雙軸取向的制品，極大地下降出產本錢和改善制品功用。

此外，還有多層吹塑、限制吹塑、蘸涂吹塑、發(fā)泡吹塑、三維吹塑等。但吹塑制品的 75 ％用擠出吹塑成型， 24 ％用打針吹塑成型， 1 ％用其它吹塑成型；在所有的吹塑產品中， 75 ％歸于雙向拉伸產品。擠出吹塑的長處是出產功率高，設備本錢低，模具和機械的挑選規(guī)模廣，缺點是廢品率較高，廢料的回收、運用差，制品的厚度操控、質料的渙散性受限制，成型后有必要進行修邊操作。打針吹塑的長處是加工進程中沒有廢料發(fā)生，能很好地操操控品的壁厚和物料的渙散，細頸產品成型精度高，產品外表光潔，能經(jīng)濟地進行小批量出產。缺點是成型設備本錢高，并且在一定程度上僅適宜于小的吹塑制品。 中空吹塑的工藝條件，要求吹脹模具中型坯的壓縮空氣有必要潔凈。打針吹塑空氣壓力為 0.55 ～ 1MPa ；擠出吹塑壓力為 0.2l ～ 0.62MPa ，而拉伸吹塑壓力常常需求高達 4MPa 。在塑料凝結中，低壓使制品發(fā)生的內應力低，應力渙散較均勻，且低應力可改善制品的拉伸、沖擊、彎曲等功用。

1.2 制品品種

吹塑制品有容器、工業(yè)制件兩類。

其間容器包含：包裝容器，大容儲蓄桶 / 儲罐，以及可折疊容器。但跟著吹塑工藝的老練，工業(yè)制件的吹塑制品越來越多，運用規(guī)模也日益廣泛?，F(xiàn)在，容器約占 80 ％的商場份額，每年增加 4 ％左右；而工業(yè)及結構用制品占總量的 20 ％，每年增加速度為 12 ％。容器耗費量的增加在于可旋扭塑料容器的運用規(guī)模不斷擴大，工業(yè)用制品的耗費量增加首要是由新式加工技能的改善所致，如多層型坯擠出、雙軸擠出、非軸對稱吹塑等。

1.3 吹塑成型開展

(1) 原資料聚合物在成型進程中，首先經(jīng)過口模時受高剪切力效果，然后物料出現(xiàn)擠出脹大及垂縮現(xiàn)象，在構成下垂的型坯時，其脹大率接近為零。接著型坯被吹脹緊貼在模具上，這時出現(xiàn)低的脹大率。過度的口模脹大會發(fā)生廢品。過度的垂縮導致制件的頂端到底部壁厚厚度不均勻，嚴重的乃至不能成型。因此，在挑選適宜吹塑的聚合物時，有必要澄清其剪切及脹大的粘彈特性。

HDPE 因為熱穩(wěn)定性好，又有多種改性產品，因此成為吹塑成型中運用最廣泛的塑料。經(jīng)過共聚和共混效果，對吹塑成型用原資料的研討在接連擠出吹塑級樹脂方面也取得了一些開展，如 PA6 、 PP 和 PET 。間歇式型坯吹塑成型，理論上適用于結構板材和大型制件的二次加工，要求運用工程塑料，如阻燃型 ABS 、增強 pvc 、改性 PPO 和 PC 等，而這類擠出型塑料的耐高溫功用一般較差，僅有少量樹脂可在慣例設備上吹塑成型大型制件。在聚萘二甲酸乙二酯 (PEN)/PET 共混料吹塑成型時，需將防氧浸透和防水氣浸透的樹脂如 ( 乙烯 / 乙酸乙烯醇 ) 共聚物 (EVOH) 和 HDPE 與 PET 構成復合層，并發(fā)生錨聯(lián)層，以改善 PEN/PET 料的浸透性和熱穩(wěn)定性?，F(xiàn)在正研討將 HDPE 與 PA6 選用多層吹塑成型，出產燃油油箱。

(2) 設備與工藝技能開展 吹塑機械設備已有很大的改善。

較新的效果有： ①選用改善型紅外加熱技能進行再吹塑成型； ②非常高速的旋轉擠塑壓力，首要運用在牛奶瓶的出產上； ③模具附設在梭式壓機上以補償噴流現(xiàn)象； ④多層接連擠出吹塑成型防浸透性容器； ⑤經(jīng)過對取向結晶和熱結晶、預成型坯和模溫、吹氣壓力，以及型坯在模腔內停留時刻的嚴格操控，進行接連性熱定形 PET 瓶的出產。

因為商場對雜亂、彎曲的運送管材制件的需求，推動了偏軸擠出吹塑技能的開發(fā)，這種技能抽象稱為 3D 或 3 維吹塑成型。 理論上，該工序非常簡略，型坯擠出后，被部分吹脹并貼在一邊模具上，接著擠出機頭或模具轉動，按已編的 2 軸或 3 軸程序轉動。難點在于要求具有非常大的慣性量的大型吹塑機械在高速合模時差錯要低于 10 ％。多層吹塑成型工藝常用于加工防浸透性容器，其改善工藝是增設一個閥門體系，在接連擠出進程中可替換塑料質料，因此可交替出產出硬質和軟質制品。出產大型制件如燃油箱或轎車外結構板材時，在冷卻進程中需下降模腔內壓力以調整加工循環(huán)周期。解決辦法是先將熔料貯存在擠出螺桿前端的熔槽中，再在適當高速下擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的改變，然后確保消除垂縮和擠出脹大現(xiàn)象。 儲料缸式機頭改善，使之能擠出熱敏性塑料如 ABS — R 、改性PPD 和 PVC 。并且，重新規(guī)劃的機頭，在出產中可快速裝拆以方便整理塑料，一起，對塑料的流變特性剖析及計算機流道剖析可規(guī)劃流線型流道，以便于熱敏性塑料的成型。

(3) 操控程序及吹塑模仿型坯的程序操控已有數(shù)十年的經(jīng)歷。 首要問題是型坯可拉坯變薄的最薄程度 ( 如瓶頸部位 ) ，增厚的型坯拉坯的最大程度 ( 如容器瓶體或邊角部位 ) ，以及規(guī)劃一個壁厚度改變部位，例如凹邊和瓶肩等。其工作重點應會集在所運用塑料的粘彈性特性上。對試管狀的預成型坯壁厚的猜測，也就是規(guī)劃具有防浸透效果的型坯最佳壁厚厚度的挑選根據(jù)。這是由預成型坯的結晶程度，所運用塑料與溫度相關的應力一應變彈性特性，以及由注塑加工構成的凍住應力程度和散布等狀況來決議的。

1980 年， GE 公司就為熱成型和吹塑成型開發(fā)了： PITA 程序規(guī)劃。 型坯吹塑成型的操控軟件有必要歸納考慮如下要素：不均勻的型坯壁厚；型坯截坯口和盤繞型吹塑管材截口；在合模前預先吹脹型坯；吹脹進程操控和截坯口開設的部位；以及結構件吹塑成型中對型坯邊緣的裁切定位等。

現(xiàn)在，商業(yè)化的吹塑成型模仿軟件首要有原美國的 ACTech 公司的 C — PITA 、比利時的 POLYFLOw 等。數(shù)值模仿的難度在于：大應變、非線性資料行為、觸摸問題以及脹大進程中一些物理非穩(wěn)定性，而這些雜亂性將導致發(fā)生一系列需求迭代求解的非線性方程。其間，資料、吹塑成型機理的研討一直是研討的難點、熱門，如拉伸吹塑被廣泛運用，但對該進程的模仿所需求的應力誘導結晶的數(shù)學描繪，到現(xiàn)在為止尚無適宜的辦法。而擠出吹塑的型坯，是聚合物熔體流經(jīng)環(huán)形模頭時構成的，環(huán)形管道的幾何形狀和資料的粘彈性質將直接影響型胚脹大，現(xiàn)有的粘彈性知識還無法描繪這個進程。 與相對老練的注塑 CAE 技能比較，吹塑成型軟件現(xiàn)在正處于開展的初期階段。

1.4 吹塑成型的開展趨勢

吹塑將跟著商場對其制品的需求，在資料、機械、輔佐設備、操控體系、軟件等方面有如下開展趨勢。

(1) 原資料為滿意吹塑制品的功用、功用 ( 醫(yī)藥、食品包裝 ) 要求，吹塑級的質料將愈加豐厚，加工功用更好。如 PEN 類資料，不僅強度高、耐熱性好、氣體阻隔性強、通明、耐紫外線照耀，可適用于吹制各種塑料瓶體，并且填充溫度高，對二氧化碳氣體、氧氣阻隔功用優(yōu)秀，且耐化學藥品。

(2) 制品包裝容器、工業(yè)制品將有較大增加，并且打針吹塑、多層吹塑會有快速的開展。

(3) 吹塑機械及設備吹塑機械的精細高效化；輔佐出產 ( 操作 ) 設備的自動化?！熬毟咝А辈粌H指機械設備在出產成型進程中具有較高的速度和較高的壓力，并且要求所出產的產品在外觀尺度動搖和件重動搖方面均能到達較高的穩(wěn)定性，也就是說出產制品各個部位的尺度和外形幾何形狀精度高，變形及縮短小，制品的外觀及內涵質量和出產功率等指標均要到達較高的水準。輔佐操作包含去飛邊、切割、稱重、鉆孔、檢漏等，其進程自動化是開展的趨勢之一。

(4) 吹塑成型模仿吹塑機理的研討愈加深化，吹塑模仿的數(shù)學模型的合理構建，數(shù)值算法的快速、準確是模仿的要害，吹塑成型模仿將會在制品質量猜測、操控中發(fā)揮越來越重要的效果。

2 影響吹塑制品質量的要素及常見缺點的掃除

2.1 吹塑成型的影響要素 下面從吹塑成型進程剖析各個階段的成型參數(shù)。

吹塑成型進程可分為四個階段：

(1) 型坯構成階段聚合物在擠出機中的運送、熔融、混煉、泵出成型為型坯的構成階段；在這一階段，影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)有： ①資料的分子量散布、平均分子量； ②吹塑機的溫度操控體系和螺桿轉速，其間溫度操控體系包含料斗溫度，料筒 1 區(qū)、 2 區(qū)、 3 區(qū)、 4 區(qū)溫度，法蘭溫度，以及儲料模頭 1 區(qū)、 2 區(qū)、 3 區(qū)、 4 區(qū)溫度。

(2) 型坯下料階段型坯從模唇與模芯的空隙中擠出為下料階段。此刻，型坯離模脹大和型坯垂伸這兩種現(xiàn)象影響型坯成型。影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)是吹塑機的模頭直徑和壁厚操控體系，其間操控體系包含軸向壁厚操控體系和周向壁厚操控體系，以調整模唇與模芯的空隙。

(3) 型坯預吹階段為避免型坯內外表的觸摸、粘附，改善制品壁厚的均勻性，要對型坯進行預吹脹。在型坯預吹階段，從型坯下方往型坯內噴氣，以護持型坯，減小其垂伸。在這一階段，影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)有：預吹壓力、預吹時刻。

(4) 型坯高壓吹階段高壓吹脹型坯，使之貼緊模具型腔，完成產品塑性成型階段。該階段，影響產品成型的是型坯受高壓吹脹變形、型坯與模腔觸摸變形。而影響壁厚散布的首要工藝參數(shù)有：資料的縮短率；吹氣壓力、時刻；模具資料、結構、模具排氣體系以及模具冷卻體系，如冷卻水道散布、冷卻水進水溫度等。雖然影響吹塑制品質量的要素較多，但當出產條件、制品要求斷定后，調整吹塑工藝參數(shù)能有用改善制品質量。優(yōu)化的工藝參數(shù)能夠前進出產功率，下降原資料耗費，優(yōu)化產品的歸納功用。

2.2 吹塑成型工藝條件的設定

工藝條件調整的意圖是，在滿意產品最小壁厚要求的基礎上，產品壁厚盡可能均勻，產品件重盡可能小 ( 減少資料耗費 ) 。工藝參數(shù)設定的合理辦法是，將經(jīng)歷與數(shù)值剖析技能結合?；具M程為：

①運用已樹立的計算機模型，模仿吹塑模具、下料型坯、夾料板等狀況；

②輸入各階段對型坯壁厚散布影響的參數(shù)；

③對得到的模仿成果進行剖析，經(jīng)過計算機模仿顯現(xiàn)哪些部位壁厚達不到要求，而哪些部位壁厚超厚；

④運用人工經(jīng)歷，調整輸入的參數(shù)，重復①～③的進程，確保產品各部位在到達最小壁厚的前提下，盡可能減小產品各部位壁厚。

⑤對多個工藝計劃的成果剖析、比較，最終斷定優(yōu)化的工藝參數(shù)。拉伸吹塑又稱雙軸取向吹塑，是在聚合物的高彈狀況下經(jīng)過機械辦法軸向拉伸型坯、用壓縮空氣徑向吹脹 ( 拉伸 ) 型坯以成型包裝容器的辦法。拉伸吹塑有一步法、二步法。

2.3 吹塑成型常見的制品缺點及其改善這兒給出擠出吹塑成型、打針吹塑成型、拉伸吹塑成型常見的問題、發(fā)生的原因及解決辦法。

(1) 擠出吹塑擠出吹塑是擠出成型最首要的成型辦法。有接連擠出和不接連擠出兩種辦法。

(2) 打針吹塑打針吹塑是先用打針法制成有底型坯，再將它吹移至吹塑模具中成型中空制品。打針吹塑可對制品進行準確的操控，能出產無刮痕、精度高、外表潤滑的制品，無需二次加工；其間制品的件重可操控在± 0 ． 1g ，螺紋的精度可為± 100 μ m 。

(3) 拉伸吹塑

3 結語 吹塑成型技能是跟著塑料工業(yè)、機械制作等多種技能的前進而不斷開展的，在吹塑產品的規(guī)劃、出產進程中，不斷融人現(xiàn)代規(guī)劃思維、規(guī)劃東西，工程技能人員應充分運用先進的規(guī)劃理念，結合人工經(jīng)歷，使制品規(guī)劃、制作各個環(huán)節(jié)的功率前進，然后前進吹塑制品的質量及商場競爭能力。