改善吹塑件壁厚均勻性的幾種方法

1.異型口模

口模異型化是指擠出機(jī)頭的口?；蛐景艟植课恢瞄_設(shè)凹槽，增大對(duì)應(yīng)制件拐角處的口模間隙，以增加型坯局部位置的壁厚，得到異型化的型坯，彌補(bǔ)吹脹比不一致造成的徑向壁厚不均，從而得到壁厚較為均勻的制件。針對(duì)性地采用異型口模，并通過多次試模、優(yōu)化、設(shè)計(jì)加工出合理的異型口模，可以極大提高制件壁厚分布的均勻性。

2.軸向壁厚控制技術(shù)

軸向壁厚控制技術(shù)的作用是使得擠出的塑料型坯，根據(jù)制品不同的吹脹比沿軸向獲得不同的厚度，從而保證最終制品有比較均勻的壁厚。它是通過使芯棒或口模根據(jù)預(yù)設(shè)位置作軸向運(yùn)動(dòng)而改變機(jī)頭的開口量，達(dá)到改變塑料型坯壁厚的目的。目前中空成形機(jī)的儲(chǔ)料機(jī)頭一般都具有軸向型坯控制功能，其控制點(diǎn)從30點(diǎn)到256點(diǎn)不等。

3.徑向壁厚控制技術(shù)

采用軸向壁厚控制技術(shù)雖然能改善吹塑制品高度方向上的壁厚分布，但由于其擠出塑料型坯的水平截面仍呈等厚圓形，對(duì)部分在徑向某一部位有較大吹脹比要求的制品顯得仍不是最佳，因此便產(chǎn)生了徑向壁厚控制技術(shù)。徑向壁厚控制技術(shù)可以使擠出的型坯在所要求的區(qū)段內(nèi)呈非圓截面的變化。徑向壁厚程序控制技術(shù)發(fā)展至今，大致形成了2種典型的設(shè)計(jì)，一種稱為柔性環(huán)式，另一種稱為口緣修形式。

(1)柔性環(huán)技術(shù)

柔性環(huán)式是通過電液伺服控制薄壁撓性環(huán)在1個(gè)方向或2個(gè)對(duì)稱方向上的變形來改變擠出型坯的厚度。它的特點(diǎn)是無論吹制什么形狀的制品，只要口模直徑不變，徑向控制都能發(fā)揮作用。對(duì)中空成形塑料型坯徑向壁厚控制系統(tǒng)的研制工作，最近在江蘇獲得了關(guān)鍵性的技術(shù)突破。這項(xiàng)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)塑料型坯徑向壁厚的多點(diǎn)準(zhǔn)確控制，控制點(diǎn)可以方便地實(shí)現(xiàn)2～16點(diǎn)控制甚至更多點(diǎn)控制，目前正在產(chǎn)業(yè)化中。

(2)口緣修形技術(shù)

口緣修形是靠修形口模環(huán)的上下移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)型坯壁厚改變的。與撓性環(huán)結(jié)構(gòu)相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，加工技術(shù)難度低。在某些設(shè)計(jì)中，口模環(huán)的修緣部分做成活動(dòng)塊嵌入式，方便更換，減少更換時(shí)的成本。這種形式的設(shè)計(jì)，還需要進(jìn)行深入研究，降低成本，加快推廣步伐。

徑向壁厚控制技術(shù)對(duì)于提高大型中空制品的品質(zhì)是一個(gè)有效的方法，還能減輕制品的質(zhì)量。以200L塑料桶容器為例，至少可節(jié)省5%～10%的原料。目前加工一套大型徑向壁厚控制裝置的附加費(fèi)用較高，隨著徑向壁厚控制技術(shù)的深入研究和發(fā)展，將在更多的大中型擠出吹塑中空成形機(jī)上應(yīng)用。

軸向壁厚控制與徑向壁厚控制的聯(lián)合作用，可獲得最佳的塑料型坯，即可獲得更為理想的制品壁厚分布。目前國(guó)內(nèi)多家中空成形機(jī)制造廠家可在大型中空成形機(jī)上選擇配套徑向壁厚控制系統(tǒng)。

(3)型坯溫差法

型坯的變形抗力可用粘度來表示，粘度的大小與其溫度的高低有關(guān)。型坯溫度高，黏度小，變形抗力小，吹塑過程中容易變形，變形量較大;相反，型坯溫度低，黏度大，變形抗力大，吹塑過程中不容易變形，變形量較小。在擠出過程中，通過冷卻設(shè)備強(qiáng)制冷卻型坯吹脹比較大的部位，使型坯具有合理的溫度梯度。型坯吹脹比較大的部位溫度低，粘度增大，變形抗力增大。在自由吹脹階段，吹脹比較大的部位難于變形，變形量減小，而吹脹比較小的部位變形量增大。當(dāng)變形量較小部位完成變形，進(jìn)入約束吹脹階段，吹脹比較大部位繼續(xù)變形，直至吹脹成形制件，以此提高制件壁厚分布的均勻性。

(4)真空吸塑與擠出吹塑相結(jié)合

型坯各部位吹脹比不同導(dǎo)致制品壁厚不均勻。制品的吹脹過程可分為自由吹脹和約束吹脹2個(gè)階段。從壓縮空氣進(jìn)入型坯到型坯與模具內(nèi)壁開始接觸為止稱為自由吹脹階段。在這一階段，型坯具有相同的吹脹比，在各個(gè)方向的變形都不受約束，可在任意方向膨脹變形，且較均勻。從型坯與模具型腔開始接觸到型坯完全與模具內(nèi)壁貼合為止稱之為約束吹脹階段。在這一階段，型坯外表面受模具冷卻作用，溫度下降，粘度增大，變形較為困難，甚至不再變形，導(dǎo)致制品壁厚較大;沒有接觸模具型腔的坯料，溫度相對(duì)較高，粘度較小，變形較為容易，迅速變薄，緊貼模具內(nèi)表面，導(dǎo)致制品壁厚較小，最終使整個(gè)制件壁厚不均勻。如果型坯同時(shí)結(jié)束自由吹脹，就能得到壁厚完全均勻的制件。使型坯在真空負(fù)壓的拉力作用下，先向吹脹比較大部位發(fā)生變形，然后注入壓縮空氣，改善型坯各處的吹脹比，成功得到壁厚較為均勻的制件。