中空吹塑成型技术.pdf
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1、第五章中空吹塑成型 中空成型的原理及分类 中空成型过程 中空吹塑过程的影响因素 51中空成型的原理及分类 中空成型的粘弹性原理 根据中空成型原理的两点推论 中空吹塑成型的分类及工艺特点 一.中空成型的粘弹性原理 数学描述 文字叙述 一.数学描述 聚合物由于其长链结构及分子链的柔 顺性。一般情况下,将聚合物置于一定温 度下,从受外力作用开始,大分子的形复 经历一系列中间状态过渡到与外力相适应 的平衡状态是一个松驰过程,其形变随时 间的变化为: (1) 12 (1) t t et EE ddd g h * - =+-+ 在聚合物的玻璃化温度以上,普弹形变 在总形变中所占比例很小,可忽略。于是 (2
2、) 其中,t* 为松驰时间,随温度升高而减小。 为粘度,随温度升高而降低。 (2)式也可写成 (3) 2(1) t t ethggg * - =-+ 12 (1) t t e EE dd g * - =+- 2=/E2为t时的高弹形变 =/为t=1时粘性形变,即 单位时间的粘性形变 由于在高弹态或粘流温度附近, 聚合物的松弛时间t*很短,若成型中 的形变时间t1t* ,则由(3)式可 得,当外力作用时间t=t1时: 1 2211(1) t t etthhggggg * - =-+? 释放外力后,高弹形变回复 (4) 若在高弹形变回复之前,将温度降低到 Tg (或结晶温度)以下再释放外力,则松弛
3、 时间t*,这时(4)式变为 即高弹形变部分不再回复,粘性形变不 可逆,释放外力亦不回复. 1 2 ()/ 1 ttt ethggg * - =+ 21thggg=+ 二.原理叙述 利用聚合物推迟高弹形变的松驰时间的 温度依赖性,在聚合物玻璃化温度以上的Tf 附近,使聚合物半成品(管,中空异型材 等)快速变形,然后保持形变,在较短时 间内冷却到玻璃化温度或结晶温度以下, 使成型物的形变被冻结下来,这就是中空 成型的粘弹性原理。 二根据成型原理的推论 1.中空吹塑成型制品的使用温度应比 聚合物的玻璃化温度或结晶温度低得 多。 2.成型温度越高,制品中不可逆形变 所占比例越大,成型物的形状稳定性
4、越好。 三中空成型的分类及特点 挤出吹塑 注射吹塑 拉伸吹塑 多层吹塑 1.挤出吹塑 挤出吹塑的工艺流程包括:管坯的形成: 由挤出机挤出,并垂挂在安装于机头正下方的预 先分开的型腔中;当下垂的型坯达到合格长度 后立即合模,并靠模具的切口将型坯切断; 从模具分型面上的小孔插入的压缩空气吹管送入 压缩空气,使型坯吹胀紧贴模壁而成型;保持 空气压力使制品在型腔中冷却定型即可脱模。 2注射吹塑 注射吹塑型坯的形成是通过注射成型 方法将型坯模塑在一根金属管上,管的一 端通入压缩空气,另一端的管壁上开有微 孔。注射模塑的型坯通常在冷却后取出, 吹塑前重新加热到Tg以上,迅速移入模具 中,并吹入压缩空气,型
5、坯即胀大脱离金 属管贴于模壁上成型和冷却。 3.拉伸吹塑 在型坯吹塑前于Tg-Tf间,用 机械方法使型坯先作轴向拉伸,继 而在吹塑中,型坯径向尺寸增大, 又得到横向拉伸,后快速冷却至Tg 以下。 4.多层吹塑 以多层管坯复合,并 在同一条件下进行吹胀, 冷却。 52中空成型工艺过程 第一是制造型坯; 第二是型坯定位; 第三是吹塑; 第四是冷却。 一.型坯的的制造 型坯的注射成型 型坯的挤出成型 1.型坯的注射成型 一步法:注射型坯一经成型,还在塑性 状态模具开启;进入成型的第二阶段,即 把芯轴连同型坯迅速送到吹塑模具中,打 开压缩空气阀门,经芯轴吹入压缩空气, 使还处于熔融状态的型坯吹胀至模腔
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