分析中空塑料成型机技术发展趋势

中空塑料成型机技术发展趋势单层小型挤吹中空塑料成型机目前，单层小型挤吹中空塑料成型机的生产技术相对比较成熟，今后，主要是向高效率、高生产率、多工位、多功能方向发展。“一步法”注拉吹中空塑料成型机对“一步法”注拉吹中空塑料成型机的研究开发包括主机和模具两个方面。由于注拉吹中空塑料成型机是主机与模具两者结合的设备，所以，从对整机的重要性来说，主机只占整机的40%，而模具要占整机的60%。因此，模具是“一步法”注拉吹中空塑料成型机的研制重点，而注射型坯的模具又是模具中的研制重点。主机的研究重点则是转盘运转的高速度及定位的稳定性。例如，推广应用齿轮、齿条同步吹塑合模机构，以提高合模机构的重复精度及生产效率。拉吹中空塑料成型机提高成型速度是拉吹中空塑料成型机努力追求的目标，其关键技术是：优化加热系统以减少加热时间；提高瓶坯的运转输送传动速度；提高瓶坯快速稳定定位性能；缩短模具开合以及吹塑压紧头的升降时间；增加成型腔数。另外，研究开发能够检测瓶坯的同心度和内径的质量检测系统对降低拉吹中空塑料成型机的废品率、提高生产效率也是非常重要的。总之，应大力开发将瓶坯的加热拉伸吹塑成型、原料的灌装、贴标、包装等多道工序集于一次完成的联机作业拉吹中空生产线。该生产线的特点是：灌充液体原料时，可直接在封闭无污染的环境中进行，而不需要对瓶进行再清洗。例如，采用净化压缩空气吹塑成型输液瓶后，可立即注入药液，再由传送机构输送到包装工位进行包装。多层共注射瓶坯设备多层复合瓶是中空容器的发展方向，它是专为啤酒的包装而开发的，有三层和五层两种类型。要发展多层复合瓶，开发多层注射瓶坯设备是其前提条件。多层共注射瓶的吹塑成型与单层PET瓶的吹塑成型相似，可用单层拉吹中空设备完成。注吹中空塑料成型机注吹中空塑料成型机不对注射型坯进行拉伸，只对型坯进行吹塑，是以“一步法”完成从原料到塑料瓶的整个生产过程。这种设备自动化程度高，特别适于大批量成型形状复杂的、带有螺纹瓶口的小型中空容器。注吹中空成型机是把注塑机同中空成型机的吹塑系统结合成一体的设备。该设备具有所用材料广泛、成型的瓶口螺纹精度高且密封性好、制品无接缝且强度高、无边角料而使成本更低等方面的优点，尤其在医药包装行业得到了更广泛的应用。注吹中空塑料成型机的发展方向是缩短成型周期以提高产量，为此，必须提高单机、单模生产率，减少换模停机时间，提高吹塑速度，优化传热系统。三维（3D）挤吹中空塑料成型机三维（3D）挤吹中空塑料成型机是为了成型形状复杂的中空工业零部件而新发展的设备，是一种废料少或无飞边的中空成型机。这种成型机主要具有以下优点：对合模力的要求较低；减少了切除料边的工作量，不必对成型品的外表面重新修正；热敏性塑料成型过程中的降解几率明显减少。三维（3D）挤吹中空成型工艺是：型坯被挤出后，通过预吹涨使其贴紧在一边的模具壁上；然后，挤出头或模具按编制的成型程序进行2轴或3轴的转动，当类似肠形的型坯充满模腔时，另一边模具开始闭合并包紧型坯，使之与后续的型坯分离，这时整个型坯被吹胀并贴紧在模腔的壁上而完成成型。开发三维（3D）挤吹中空塑料成型机时，应该在充分了解适用于3D导管的新型树脂及其发展趋势的前提下，开发三维运行机构及其控制系统，尤其要开发适合新型树脂塑化的机构和机头，在消化吸收国外先进技术的基础上，尽可能站在高起点上开发三维（3D）挤吹中空塑料成型机。注射中空塑料成型机注射中空塑料成型是无吹塑的特殊中空成型，它在模具、控制系统、成型工艺、后处理等方面均不同于普通的注塑和挤吹成型。该成型方法的主要优点是：制品强度高，制品的外形及表面质量高。因此，该成型方法特别适合于成型一些形状复杂的工业用中空制品。注射中空塑料成型机主要包括以下成型方式：模具滑动注射中空塑料成型。其原理是：首先将中空制品一分为二，两部分分别被注射形成半成品；然后，将两部分半成品及其模具滑动至对合位置，二次合模后，在制品的两部分结合缝处再注射入塑料熔体（二次注射）；最后得到完整的中空制品。与吹塑中空制品相比，该法成型的中空制品具有表面和尺寸精度高、壁厚均匀、设计自由度大的优点。在制造形状复杂的中空制品时，模具滑动注射中空塑料成型法与超声波焊接法相比的优点是：不需将半成品从模具中取出，因而可避免半成品在模具外冷却所造成的制品形状精度下降以及焊接法产生局部应力而引起的熔接缝区强度下降等问题。半壳注射中空塑料成型。其原理是：首先用注射的方法生产两个半壳，然后将两个半壳焊接起来而成为中空制品。半壳注射中空塑料成型的关键在于制品的设计。通常，汽车发动机的进气管和汽车油箱等制品可用这种方法成型。可熔型芯注射中空塑料成型。其原理是：利用低熔点的金属作为注射模具的型芯来生产内外表面形状复杂、光洁度高以及内部尺寸要求精确的中空塑料制品。这一技术的关键是：塑料注射时，型芯不得熔化；用作型芯的金属在熔化时以及用来熔化型芯的介质不会腐蚀塑料；在熔化型芯的温度下，制件不会发生变形。目前，可熔型芯注射中空塑料成型技术在汽车发动机的全塑多头集成进气管领域内已得到广泛应用，其新的用途有：汽车水泵、离心热水泵、航天器油泵、水泵推进轮等。电动中空塑料成型机电动中空塑料成型机是今后需要积极开发的产品，它包括两种类型：驱动机构以电动为主，以液压或气动为辅；全电动驱动，包括伺服电机驱动和变频电机驱动。全电动挤吹中空塑料成型机是用高效率电驱动取代液压驱动，用节能电驱动取代传统电驱动，具有节能、减少噪声和污染以及提高整机性能等优点。由于“一步法”注拉吹中空塑料成型机主要用于成型饮料瓶、果汁瓶、输液瓶等，所以，使用全电动驱动装置可以提高这些制品的自洁性。全电动驱动装置的关键技术是实现转盘机构、瓶坯成型合模机构、拉吹同步合模机构、注射塑化机构的全电动驱动。在全电动驱动装置中，全电动拉吹中空塑料成型机的主要优点是：定位精确，速度快，无振动，自洁性高，效率高。若要实现“一步法”拉吹中空塑料成型机的全电动化，需要把合模机构的驱动变为电驱动，例如采用伺服马达传动、滚珠丝杠驱动的肘杆合模机构。滚塑中空成型机对于用其他成型方法难以成型的异型复杂的中空制品，选用滚塑中空成型则具有明显的优势，这种成型方法特别在化工行业中大有发展前途。这是因为所有的热塑性粉状塑料都可以滚塑成型，并已扩展到交联和热固性塑料领域。滚塑中空成型机总体的技术发展趋势是向自动化、高速化方向发展。在加热方式上，是由热风循环法及明火加热法向油套加热法、熔盐加热法及红外线加热法等可自动控制的加热系统方向发展。目前，已开发出多种汽车用多层滚塑中空成型制品。例如，多层滚塑燃料油箱在成本和性能方面可与多层共挤出燃料油箱相媲美。中空制品后处理设备及工艺中空制品后处理设备及工艺的开发，直接关系到主机的推广应用。中空制品有其特殊性，例如，有的中空制品对阻隔性、阻透性、耐化学性等有特殊要求。为了满足中空制品的这些要求，除了采用多层共挤出技术以外，还可以对某些单层中空制品采用特殊的后处理工艺。一般，单层中空制品采用后处理法可比共挤出多层中空制品的成本更低，更能适应市场需求。中空制品后处理工艺主要是针对制品的表面涂层进行处理，具体方法包括物理法和化学法。例如，对单层PET瓶采用等离子增强化学蒸气沉淀技术（简称ACTIS技术），在瓶内涂以0.1μm高度氢化无定型碳后,可使瓶子对氧的阻隔性提高30倍,对CO2的阻隔性提高7倍,从而使PET瓶包装的啤酒味道与玻璃瓶包装的味道没有差别。总之，中空塑料成型机的发展方向是向着多品种、大型化、高效、高产、高速、节能、电动化、网络诊断、智能化等方向发展。中空塑料成型机的潜在应用市场是汽车零部件领域。我国的中空塑料成型机制造企业只有立足于新产品的开拓和产品设计的创新，才能够跟上国外先进水平的步伐。作者简介张友根，毕业于上海交通大学，现在宁波海航塑料机械制造有限公司任总工程师，主要从事塑料机械的研发工作，教授级高级工程师，享受国务院政府特殊津贴。到目前为止，张友根已撰写论文121篇，曾获得了3项上海市科技进步二等奖、2项机电部科技进步三等奖、4项上海市优秀新产品二等奖以及2项三等奖。另外，还荣获上海市工业战线优秀科技工作者、上海市“讲理想、比贡献”先进个人、上海市机电工业局先进工作者及先进科技工作者等荣誉。