【文章內(nèi)容簡介】 大，歸功于注射拉伸技術(shù)的發(fā)展。拉伸吹塑級的PET是在反應(yīng)器中著色的聚合物，一般有本色、綠色、淡黃色。經(jīng)雙向拉伸吹塑的PET瓶，具有更高的拉伸強度、彈性模量、沖擊韌性；具有更好的透明性及光澤性，瓶的霧度可降至4%；其耐化學(xué)藥品性提高，阻止氣體滲透性能提高；其蠕變性能增強，使其能成功的用于高密封性的碳酸飲料包裝。雙向拉伸吹塑，還使PET瓶的質(zhì)量大大降低，經(jīng)雙向拉伸的PET瓶，由于管坯的雙向拉伸會產(chǎn)生應(yīng)力集中，一旦遇熱會產(chǎn)生應(yīng)力松弛，不宜飲料的罐裝。避過，現(xiàn)在已有多項“熱定型”的專用專利技術(shù)，可用于生產(chǎn)適于87~90℃罐裝果汁、飲料的容器。擠出吹塑用PET，應(yīng)具有優(yōu)良的熔體強度，慢的結(jié)晶速度和較寬的分子量分布范圍。有一個以上二醇和一個以上二元酸合成的聚合物，成為共聚酯，G代表用于共聚物反應(yīng)中的其他乙二醇，1，4環(huán)己烷甲醇，他具有很高的剛性、硬度、透明性和韌性，可用于與食品接觸的容器。PET在成型前，需在50~70℃溫度下干燥4h，成型時的熔體溫度一般為200230℃，用于擠出吹塑方法制造洗發(fā)劑、液體洗滌劑、礦物油和食品的透明包裝容器，此外，PET還可與5%20%EVOH共聚物滲混組成共混物，用注射拉伸成型工藝制造高阻滲性瓶。 吹塑制件的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計 吹塑制品設(shè)計的主要內(nèi)容包括制件的容積、外形、垂直載荷強度、剛度、壁厚、底部（支撐面）、邊緣及圓角、口部、螺紋、等的設(shè)置。（1）公稱容積 按照《國際海上危險貨物運輸規(guī)則》對危險貨物運輸包裝用語的說明，容積有兩個含義：1) 實際容積，是指容器的內(nèi)容量。即是容器在水平置放時，盛裝水的最大容量。2） 標(biāo)稱容積，也是公稱容量，是容器預(yù)計盛裝液體的體積。（2）設(shè)計容積 容器在設(shè)計計算時的容積。 公稱容積=實際容積*95% 設(shè)計容積=公稱容積*（）該制件的設(shè)計容積為500ml。 公稱容積=設(shè)計容積/ =500/ = ml吹塑制件的外形設(shè)計是吹塑模具型腔設(shè)計的重要組成部分。吹塑制品的幾何外形設(shè)計除了考慮其實用性外，還應(yīng)注意美術(shù)造型、裝飾圖案、花紋，以增加制品的直美觀。因此，設(shè)計者應(yīng)對制品的功能、用途、可成型性、經(jīng)濟效益和外觀進行綜合分析研究，并且對這些因素加以權(quán)衡。從理論上分析，包裝容器應(yīng)是圓形的和橢圓形。這種造型，可用少量的材料，吹制出最大熱量的容器；而且，生產(chǎn)效率高，成型方便，不良現(xiàn)象少。但是，從市場銷售來看，容器的形狀必須是多樣化的，造型更美觀，標(biāo)新立異。吹塑制品外形設(shè)計應(yīng)易于開模后取出方便，避免因唾沫造成變形。常見的吹塑制品的幾何形狀有圓形、方形、長方形、橢圓形、球形、異形等。圓形容器的用量最多，使用廣泛，模具制造方便，型坯壁厚均勻制品剛性好，但是外形不美觀，運輸占用空間較大。長方形的剛性較差，型坯設(shè)計要求嚴格，壁厚偏差大，橢圓形多用于化妝品的包裝。 該吹塑制件橫截面設(shè)計為方形，如下圖：圖 21 塑件截面圖吹塑容器必須能耐加料口和壓蓋機構(gòu)的壓力。通常要求吹塑制品具有比瓦楞包裝箱更強的承受垂直載荷的能力，并能承受其他物品的壓力。用PET制成的吹塑瓶，當(dāng)肩頭長度為13mm時，其傾斜角至少應(yīng)超過12176。；肩頭長度為50mm時，應(yīng)超過30176。，另外，在瓶壁側(cè)面和肩頭斜坡的交接處，只要有可能就要盡量采用一個較大的彎曲半徑，可以降低轉(zhuǎn)折部分的應(yīng)力，考慮提高制品的垂直載荷強度，瓶身設(shè)計如下圖：圖 22 塑件肩部結(jié)構(gòu)在容器瓶壁周圍設(shè)計溝槽，提高了瓶子的剛度，溝槽提高了商標(biāo)區(qū)域的環(huán)向強度，設(shè)計時，圓形溝槽的深度宜小些，該制件設(shè)計如下圖：圖 23 瓶壁結(jié)構(gòu)增加容器的壁厚，可提高其耐沖擊強度和剛度；但是，容器的質(zhì)量也隨著增加。容器質(zhì)量的增加，會帶動容器成本的提高。為提高制品的競爭力，有必須將容器壁的厚度減至最低。塑料容器是利用擠出的型坯在模具中吹脹而成型的，膨脹大的地方制品壁薄，膨脹小的地方制品壁厚，膨脹量相同則壁厚均勻。另外，由于材料的熔融指數(shù)關(guān)系及型坯的自重影響而造成型坯下部偏厚，進而影響制品壁厚的均勻性。制品的壁厚與制品的直徑成反比，隨著瓶的直徑增大，瓶的壁厚就變薄，瓶口處與瓶體直徑差愈大，這兩處的壁厚差別與大。為保證制品質(zhì)量、壁厚均勻，可以根據(jù)制品的幾何形狀來確定瓶子的壁厚。（支撐面）通常很少以整個平面作為制品的支撐面，并要盡量減少支撐面。對于瓶類制品來說，一般采用環(huán)形支撐面。以整個平面作支撐面，在鉗貼 溶解部分因存在鉗切毛邊兒凸起，制品放置不穩(wěn)；如下圖環(huán)形支撐面，情況大為改善，且增加了制品底部的剛度。圖 24 塑件底部結(jié)構(gòu)從生產(chǎn)工藝可知，擠出吹塑制品的底部，一般都是型坯的夾斷處，是制品力學(xué)性能的薄弱部位。制品在底部夾縫處的壁厚，比其他部位厚，收縮率也較大，故容易產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象，影響制品的直立。因此，制品底部應(yīng)設(shè)計成內(nèi)凹形，制品的轉(zhuǎn)角處及內(nèi)凹處，均作較大的圓弧過渡。內(nèi)凹底形狀主要用于制造防爆瓶，在儲量大、能產(chǎn)生氣體或瓶呈錐形的情況下，瓶子破裂的危險現(xiàn)象是普遍存在的。該瓶除了內(nèi)凹底外，底邊也是漸變的，而且拐角半徑R很大，具有漸變的底邊外緣輪廓，較大的圓弧部分，內(nèi)凹角較大，內(nèi)拱長度短。（圓角）在擠出吹塑成型時，型坯吹脹首先接觸的部位，總是趨向于先行硬化，該部位的壁厚也大一些。而邊緣及轉(zhuǎn)角的部位，往往是型坯吹脹最后接觸的部位，其容器壁就相對地較薄弱。因此，容器邊緣和轉(zhuǎn)角部位，應(yīng)設(shè)計成圓角。從表面積和容積的關(guān)系，也可以說明這一點：當(dāng)球體和立方體的容積和質(zhì)量相同時，球體總是比立方體的壁厚厚一些。由于大多數(shù)塑料具有凹口敏感性，容器在尖叫處、口部螺紋的根部、頸部與容器體的交接點、型坯夾斷縫處等部位，最易產(chǎn)生裂縫和開裂現(xiàn)象。這些部位邊緣及交接處，也應(yīng)設(shè)計成圓角。矩形容器的轉(zhuǎn)角處，支撐著容器的大部分負荷，應(yīng)局部增加該處的壁厚，也有利于提高容器的剛度和耐垂直載荷強度。為增加制品的力學(xué)性能，制品的側(cè)壁與底部的轉(zhuǎn)角不一設(shè)計稱尖角，尖角也難以吹塑成型。這些轉(zhuǎn)角處應(yīng)采用較大的圓角半徑過度。當(dāng)然，也是為造型美觀一些。該制件的肩的斜度為45176。，平均肩寬大約20mm，每一件吹塑制品設(shè)計有孔口，他具有如下作用：吹脹型坯時，壓縮空氣的進氣口或排氣口；容器罐裝或抽吸內(nèi)容物的進出口；噴霧口；密封器的密閉口等。與容器口部配合使用的金屬件或塑料件，主要為蓋及密封器。為使容器口部能更好的與蓋及密閉器 的配合，容器口部有螺紋、費螺紋形等結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在擠出吹塑成型中，容器口部的外徑是有吹塑模具的模腔尺寸決定的；容器口部的內(nèi)直徑有吹塑模具的吹氣型芯的外直徑尺寸決定。這時，容器口部的厚度是有型坯壓縮形成的。若型坯壁的厚度發(fā)生變化，容器口部的內(nèi)徑也會發(fā)出變化。生產(chǎn)時，容器口部壞會產(chǎn)生收縮、凹陷等不良現(xiàn)象。為使容器口部與密閉蓋或密封器配合緊密，需對容器口部進行切削加工。擠出吹塑薄壁容器，由于容器口部的壁厚較薄，難于進行切削加工?？稍谌萜骺诓吭O(shè)計剪切塊。吹塑制品的螺紋設(shè)計，以采用梯形或半圓形的螺紋截面為好。根據(jù)使用要求和選用的材料不同，采用標(biāo)準(zhǔn)螺紋和細紋螺紋，而不采用粗牙螺紋，這是因為粗牙螺紋難以成型。吹塑制品口部的螺紋，因成型工藝不同而已異。擠出吹塑、共擠出吹塑制品，其口部螺紋式型坯在吹塑模具閉合時，經(jīng)擠壓形成的，為了便于制品上的毛邊清理和使螺紋具有所要求的拉力利于密封性，吹塑制品的螺紋設(shè)計可根據(jù)使用要求，設(shè)計成連續(xù)螺紋、斷續(xù)螺紋、卡頭螺紋等。瓶口螺紋設(shè)計為斷續(xù)螺紋，截面形狀為直角等腰三角形如圖：圖 25 口部螺紋結(jié)構(gòu)制品口部螺紋應(yīng)采用逐漸凸起的設(shè)計。，末端不宜延長到與垂直底面（制品肩部）相接處。同樣，螺紋的始末端，均不應(yīng)突然開始，或突然結(jié)束，應(yīng)該有一個過渡尺寸。由于擠出吹塑制品的口部都設(shè)置刀口，為有利于制品脫模，減少修整螺紋處廢邊的工時，使成型的螺紋更加清晰、飽滿?？诓柯菁y采用斷開式設(shè)計，螺紋在分型線兩邊斷開，其斷開距離，各為口部周長的10%。吹塑制品上使用的非螺紋結(jié)構(gòu)形式，用來保證瓶蓋與瓶體的密封固定。由于中空吹塑成型不需要凸模，且收縮大，在一般情況下，若當(dāng)制品表面有波紋時，為了便于從模內(nèi)取出，應(yīng)設(shè)計脫模斜度，但此制件雖有波紋，由于分型面的選擇，可以不設(shè)置脫模斜度。第三章 吹塑成型工藝好的吹塑制品設(shè)計還需要通過合理的工藝設(shè)計來實現(xiàn)。工藝設(shè)計包括成型方法的選擇，工藝過程、工藝參數(shù)及工藝條件的確定等。合理的工藝設(shè)計，能保證成型加工過程順利地進行；保證制品具有高的力學(xué)性能、外觀和尺寸精度。更為重要的是，工藝設(shè)計使設(shè)計者的制品設(shè)計能在大批量的成型加工過程中重復(fù)實現(xiàn)，并保持均勻、穩(wěn)定的發(fā)展。 中空吹塑成型方式中空吹塑成型工藝是吧熔融狀態(tài)的塑料型坯放入吹塑成型模具內(nèi)，然后閉合模具，借助壓縮空氣吹脹型坯，是型坯依附于模具內(nèi)型腔表面上，冷卻定型后便獲得一定形狀的中空塑料制品。中空吹塑成型有以下幾種形式。1. 擠出吹塑成型 目前，我國擠出吹塑中空成型是成型中空制品的主要方法。擠出吹塑成型時采用擠出機降熱塑性塑料熔融塑化，并通過機頭擠出管狀型坯；然后截取一段管坯趁熱將其置于吹塑模具中，閉合模具，接著用吹管通入壓縮空氣，使管坯吹脹并貼與模具型腔的內(nèi)壁成型；最后保壓和冷卻定型，排出壓縮空氣并開模取出制品。其優(yōu)點是：成型設(shè)備及模具機構(gòu)簡單，投資少，制品的生產(chǎn)成本低，操作容易，可用于薄壁、形狀復(fù)雜比規(guī)則的制品，適用于多種塑料的吹塑成型，是目前我國小型企業(yè)普遍采用的基本方法。其缺點是：由于擠出管坯速度較慢，對于較大的管坯因自重產(chǎn)生下垂現(xiàn)象，會使管坯壁厚不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而引起吹塑制品壁厚的差異，所以此法適合用于小型容器的生產(chǎn)。至于塑件需后加工去除飛邊的問題，隨自動化水平的提高，人工去除飛邊的手工操作越來越少，制品的質(zhì)量越來越高。圖 31 擠出機工作簡圖擠出吹塑成型是最大的一類吹塑成型方法。據(jù)資料介紹，世界上80%90%的中空容器，是采用擠出吹塑法成型的。擠出吹塑成型工藝主要用來成型單層結(jié)構(gòu)的中空容器，其成型的容器容量，最小的為幾毫升，最大的可達到幾萬毫升。他包括牛奶瓶、飲料瓶、洗滌劑瓶、化妝瓶等瓶類容器，化學(xué)試劑桶、農(nóng)用化學(xué)品桶、飲料桶等類容器，以及200L、1000L的大容量包裝桶和儲桶。2. 注射吹塑成型 注射吹塑成型是采用注射成型工藝，將熔融塑料注入注射模內(nèi)，制取有底的管狀型坯，且管坯包在周壁帶有微孔的空心型芯上；然后趁熱把型芯和包著的熱型坯移入到中空吹塑模具中；接著從芯棒的管道內(nèi)通入壓縮空氣，使管坯吹脹成型緊貼于吹塑模具的內(nèi)表面；最后經(jīng)過保壓、冷卻定型后排除壓縮空氣，開模取出制品。注射吹塑成型的優(yōu)點是：制品壁厚均勻無飛邊，必須后加工，中空制品的螺紋口部尺寸精確，廢料少。由于注射管坯是整體式，故制品底部沒有拼合縫，強度高，生產(chǎn)效率高，其缺點是：由于該工藝生產(chǎn)每種制品必須使用兩副模具（型坯模具和制品模具），注射型坯的模具要求承受較高的壓力（1040Mpa），而且注射型坯的模具要求有較高的強度，所以設(shè)備與模具投資較大，價格昂貴；另外，此工藝不能成型形狀復(fù)雜的制品；制品成型周期長。因此，該工藝多用于小型中空承受制品的大批量生產(chǎn)。目前，注射吹塑成型較廣泛應(yīng)用于使用聚苯乙烯或聚丙烯等塑料制造的藥品瓶、化妝品瓶。3. 拉伸吹塑成型拉伸吹塑，是在注射吹塑成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是將擠出或注射成型的有底型坯加熱到熔點以下適當(dāng)溫度后（型坯處于高彈性）置于吹塑模具內(nèi)，先用拉