一步法挤拉吹
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第306页(1988字)
(一)一步法挤拉吹过程
一步法挤拉吹的成型过程如图15-30所示,可分为如下四个步骤:
①第一工位,由机头成型的型坯达到预定长度时,预吹塑模具转至机头下方,截取型坯,见图15-30(a)。
②转回第二工位,用定径压塑法成型颈部螺纹,预吹胀型坯,并使之冷却,见图15-30(b);预吹塑模具开启,经预吹胀的型坯仍套在定径进气杆上,转台顺时针转动,拉伸/吹塑模具从进气杆上拔取该型坯(此时,预吹塑模具截取下一型坯)。
③转台逆时针转动,将拉伸/吹塑模具转回第三工位,使已预吹胀的型坯到位,如图15-30(c);
④轴向拉伸与径向吹胀,如图15-30(d)。
图15-30 一步法挤拉吹工艺过程
(a)型坯挤出 (b)预吹塑 (c)拉伸 (d)吹胀为制品
(二)一步法挤拉吹成型机
ESB挤拉吹成型机,生产0.5~1.5L轻质PVC瓶,产量为450~520个/h,与ESB相似的有KEB挤拉吹机(法国Krupp-Kautex公司制造)。BMO4D挤拉吹机(法国Bekum公司制造),设置有两排双型腔模具,见图15-31,成型轻质PVC瓶的产量为1800个/h。Bekum公司已推出BOM6D挤拉吹机,设置有两台锥形双螺杆挤出机,两排三型腔模具,成型1.5L耐压PVC瓶的产量为2700个/h,轻质PVC瓶的产量可达3700个/h。
图15-31 BMO 4D挤拉吹机示意图
1-型坯挤出 2-预吹塑 3-拉伸/吹塑
以上三种挤拉吹机均为三工位。
(三)型坯温度调节
在第二工位,型坯被预吹胀后,其外壁与预吹模腔紧贴,型坯外部冷却较快;预吹胀空气,使型坯内壁的冷却较慢。只有冷却时间相当长时,型坯内外壁温差才能较小。
型坯内外壁的温度不均匀,则会影响拉伸过程、吹塑过程和制品的性能。因此,经预吹胀的型坯在冷却后至拉伸吹塑前,要有一定的时间进行温度调节。其调节方式主要是通过型坯壁内的热传导,使内壁附近的热量传至外壁。作者认为,还有一种调节方式,即对型坯外部进行补偿加热。
有理论研究表明:在一定条件下,对壁厚为1.2mm、1.7mm与2.4mm的预吹胀PVC型坯,分别经3.8、6.8与11.9s的冷却时间(tc)及5s、10s与18s的调温时间(te)后,型坯的温度分布可满足拉伸的要求。型坯壁厚为1.7mm时,若tc由理想的6.85s增加到8.4s,再经过10s的te后,会使型坯温度明显低于要求的拉伸温度。此外,预吹胀型坯的te要比tc长,te是确定成型周期的一个主要参数。型坯壁厚越大,te/tc的比值越大,为避免成型周期过长,一般要求预吹胀型坯的壁厚不大于2mm。
为缩短成型周期,从1979年起,有些厂家对一步挤拉吹成型机增设加热调温工位。
(四)挤拉吹模具
一步法挤拉吹要采用两副模具(即预吹塑模和拉伸/吹塑模具),见图15-32。预吹塑模具使型坯得到适当吹胀,并成型其颈部,更主要的是对预吹胀型坯作适当冷却。为此预吹塑模具开设一组冷却孔道,可分成4~10个控温段,冷却介质的温度一般为65~80℃。
图15-32 一步法挤拉吹的预吹
塑模(a)与拉伸吹塑模(b)
1-定径进气杆 2-去颈部余料套筒 3-剪切套 4-剪切块 5-型坯 6-夹坯区 7-冷却孔道 8-压缩空气出口 9拉伸/进气杆 10-排气槽 11-拉伸杆(伸出位置) 12-模底嵌块 13-模颈部Ⅰ、模体Ⅱ、模底的冷却介质入、出口Ⅲ
值得指出的是,拉伸吹塑时,型坯壁厚较小的部位往往对应于制品上壁厚较大的部位。这是因为冷却过程中,型坯壁厚较小部位的温度较低,拉伸吹塑时轴向拉伸比较小。