饮料包装中空吹塑成型技术.ppt

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1、饮料包装中空吹塑成型技术中空制品中空制品大家见到过的中空制品？大家见到过的中空制品？中空制品中空制品中空吹塑成型定义中空吹塑成型定义中空吹塑成型定义中空吹塑成型定义 塑料中空吹塑成型是一种适用于热塑性塑料的生产中空塑料中空吹塑成型是一种适用于热塑性塑料的生产中空塑料制品的加工过程。将挤出或注射成型所得的管坯置于模塑料制品的加工过程。将挤出或注射成型所得的管坯置于模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到中空制品的成型方法。上，再经冷却脱模得到中空制品的成型方法。吹塑制品生产包括塑料型坯制造和型坯吹胀与制品冷吹塑

2、制品生产包括塑料型坯制造和型坯吹胀与制品冷却三个阶段。却三个阶段。吹塑工艺分类吹塑工艺分类吹塑工艺根据吹塑机的工作原理吹塑工艺根据吹塑机的工作原理可以分为以下可以分为以下4种方法种方法:1:挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺 2:注射吹塑工艺注射吹塑工艺 3:多层吹塑工艺多层吹塑工艺 4:注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺:挤出吹塑分为连续式挤出吹塑和间歇式挤出吹塑挤出吹塑分为连续式挤出吹塑和间歇式挤出吹塑两种。连续式挤出吹塑适用于快速生产小型制品两种。连续式挤出吹塑适用于快速生产小型制品,利用挤出机不断制造型利用挤出机不断制造型坯坯,型型坯坯逐一进入在一转

3、逐一进入在一转台上的对开模具中，然后依次进行闭模，吹胀，台上的对开模具中，然后依次进行闭模，吹胀，冷却冷却,顶出等操作。间歇式挤出吹塑则适用于生顶出等操作。间歇式挤出吹塑则适用于生产大型吹塑制品，常用于生产高分子量的聚乙烯产大型吹塑制品，常用于生产高分子量的聚乙烯大型容器。大型容器。挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺过程.由挤出装置挤出半熔融状管坯；.当型坯到达一定长度时，模具移到机头下方闭合，抱住管坯，切刀将管坯割断；.模具移到吹塑工位，吹气杆进入模具吹气，使型坯紧贴模具内壁而成型为制品(吹气压力5-8公斤）4.冷却定型；5.打开模具，取出制品；6.修整制品。挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺应用范

4、围应用范围应用比较广泛，以应用比较广泛，以HDPEHDPE制品为主制品为主基本原理基本原理挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺挤出管坯壁厚控制挤出管坯壁厚控制l挤出螺杆转动把塑料挤出l伺服阀由计算机控制，移动伺服油缸l模芯轴经由伺服油缸带动l模芯轴出口的大小，因而发生变化，挤出不同厚薄型坯挤出吹塑工艺挤出吹塑工艺典型设备典型设备美国的格拉汉（回转式）、德国的美国的格拉汉（回转式）、德国的SIG SIG BLOWTECBLOWTEC、德国的、德国的B&MB&M、意大利、意大利TECHNETECHNE、MAGICMAGIC、AUTOMAAUTOMA、JOMARJOMAR，西，西班牙班牙UNILORUNILOR

5、等。等。国内雅琪、王牌、同大国内雅琪、王牌、同大注射吹塑工艺注射吹塑工艺注射吹塑工艺注射吹塑工艺:注注射射吹塑先由注塑成型机将熔融物料注入注塑模内形成型吹塑先由注塑成型机将熔融物料注入注塑模内形成型坯坯，开模后型开模后型坯坯留在芯模上，吹塑模趁热将型留在芯模上，吹塑模趁热将型坯坯闭合于型腔中，闭合于型腔中，再从再从模芯设置的空气模芯设置的空气通道引入通道引入510公斤公斤的压缩空气使型的压缩空气使型坯坯吹胀紧贴型腔，并在压缩空气压力下进行冷却，脱模后即可吹胀紧贴型腔，并在压缩空气压力下进行冷却，脱模后即可取得制品。取得制品。注射吹塑的好处是制品壁厚均匀，重量公差小，后加工少，注射吹塑的好处是制

6、品壁厚均匀，重量公差小，后加工少，飞边少。但注射吹塑的模具费用高，因此适用于生产批量大飞边少。但注射吹塑的模具费用高，因此适用于生产批量大的小型精制品，容量在的小型精制品，容量在1升以下，要求瓶颈尺寸精度较高的升以下，要求瓶颈尺寸精度较高的医药瓶、食品瓶、化妆品瓶和工业用品瓶，都可以注射吹塑医药瓶、食品瓶、化妆品瓶和工业用品瓶，都可以注射吹塑成型法制造。成型法制造。注射吹塑工艺注射吹塑工艺下图所示为三工位注射吹塑中空成型机的典型成型原理。下图所示为三工位注射吹塑中空成型机的典型成型原理。注射吹塑工艺注射吹塑工艺三三组组芯芯棒棒互互成成120120夹夹角角水水平平径径向向排排列列在在转转塔塔上上

7、，注注射射型型坯坯模模具具、吹吹塑塑模模具具和和脱脱模模装装置置三三工工位位也也成成120120对对应应分分布布，合合模模后后模模具具与与芯芯棒棒就就紧紧密密贴贴合合。在在熔熔融融塑塑料料被被注注射射到到注注射射型型坯坯模模具具中中后后，在在芯芯棒棒周周围围形形成成型型坯坯，一一个个表表面面完完全全光光洁洁精精致致的的瓶瓶颈颈就就在在此此工工位位形形成成;开开模模后后，该该型型坯坯随随芯芯棒棒旋旋转转120120到到吹吹塑塑工工位位，在在这这里里型型坯坯被被吹吹成成制制品品的的最最终终形形状状;然然后制品再被旋转后制品再被旋转120120到脱模工位，被脱模架推出。到脱模工位，被脱模架推出。多层

8、吹塑工艺多层吹塑工艺多层吹塑工艺多层吹塑工艺:多层吹塑是用几种塑料以适当方法制得多层复合型坯，多层吹塑是用几种塑料以适当方法制得多层复合型坯，然后用一般吹塑工艺成型的。多层吹塑主要是为了满然后用一般吹塑工艺成型的。多层吹塑主要是为了满足化妆品、药品和食品等对塑料包装容器阻透性、阻足化妆品、药品和食品等对塑料包装容器阻透性、阻燃性、耐候性、隔热性、内外二色性等的更高需求。燃性、耐候性、隔热性、内外二色性等的更高需求。例如外层为例如外层为PVC而内层为而内层为PE的双层吹塑瓶，的双层吹塑瓶，PVC外层外层能提供良好的阻透性、刚性、阻燃性和耐候性，而内能提供良好的阻透性、刚性、阻燃性和耐候性，而内层

9、层PE则使瓶对包装物无毒和优异的耐化学药品性。多则使瓶对包装物无毒和优异的耐化学药品性。多层吹塑制品的典型应用是牛奶、天然果汁、茶、番茄层吹塑制品的典型应用是牛奶、天然果汁、茶、番茄酱、碳酸软饮料酱、碳酸软饮料()和啤酒的包装。和啤酒的包装。多层吹塑工艺多层吹塑工艺多层吹塑工艺多层吹塑工艺多层挤出吹塑是指不同品种的塑料经多个挤出机多层挤出吹塑是指不同品种的塑料经多个挤出机塑化后，经特殊机头形成一个坯壁分层而又紧密塑化后，经特殊机头形成一个坯壁分层而又紧密粘接在一起的型坯，再送入吹塑模内吹胀而制得粘接在一起的型坯，再送入吹塑模内吹胀而制得多层中空制品的技术。这种吹塑技术是在单层挤多层中空制品的技

10、术。这种吹塑技术是在单层挤出吹塑的基础上发展起来的，其成型过程与单层出吹塑的基础上发展起来的，其成型过程与单层挤出吹塑大致相同，只是成型设备采用多个挤出挤出吹塑大致相同，只是成型设备采用多个挤出机分别塑化不同品种的塑料，而所用机头应能挤机分别塑化不同品种的塑料，而所用机头应能挤出多层结构的管状物，三层管坯挤出设备如图所出多层结构的管状物，三层管坯挤出设备如图所示。示。多层吹塑工艺多层吹塑工艺1-油压缸 2-隔层3-挤出机 4-环状柱塞5-环状室6-机头7-三层芯模8-芯模注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺注拉吹工艺注拉吹工艺:注拉吹是用注塑方法制得之型坯进行拉伸吹塑。注拉吹是用注塑方法制得之型坯

11、进行拉伸吹塑。分为一步法注拉吹工艺和两步法注拉吹工艺。分为一步法注拉吹工艺和两步法注拉吹工艺。注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺在加工成型在加工成型PET瓶时，不管是采用瓶时，不管是采用“一步法一步法”还是还是“二步法二步法”，它们都是通过注射型坯、，它们都是通过注射型坯、加热型坯、拉伸型坯、吹塑成型、制品脱模加热型坯、拉伸型坯、吹塑成型、制品脱模这五道工序来完成的。有所不同的是，这五道工序来完成的。有所不同的是，“一一步法步法”是指用同一台设备来连续完成上述全是指用同一台设备来连续完成上述全部五道工序，而部五道工序，而“二步法二步法”则是指用两台或则是指用两台或三台设备完成这些工序，且其过程是

12、不连续三台设备完成这些工序，且其过程是不连续的，先注坯，然后再集中进行下面的工序。的，先注坯，然后再集中进行下面的工序。注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺一步法注拉吹，其型坯是热的，它把一步法注拉吹，其型坯是热的，它把注射型坯、加热型注射型坯、加热型坯、拉伸型坯、吹塑成型、制品脱模五坯、拉伸型坯、吹塑成型、制品脱模五个工序在一台设个工序在一台设备中完成。所用设备是由注射装置、注射模、调温装置、备中完成。所用设备是由注射装置、注射模、调温装置、吹塑模和锁模装置等组成的。吹塑模和锁模装置等组成的。在成型型坯时，注射机将熔融塑料注人预制型坯模在成型型坯时，注射机将熔融塑

13、料注人预制型坯模内，模具处于垂直位置。冷却后模具型芯向上，模腔部内，模具处于垂直位置。冷却后模具型芯向上，模腔部分向下移动，然后由转台将型坯旋转到加热调温工位，分向下移动，然后由转台将型坯旋转到加热调温工位，达到所需温度后，再转至拉伸吹塑工位进行拉伸、吹胀达到所需温度后，再转至拉伸吹塑工位进行拉伸、吹胀和冷却定型。最后转至顶出工位将瓶子顶出。和冷却定型。最后转至顶出工位将瓶子顶出。注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺二步法注拉吹，是将注射型坯和拉伸吹塑分开进行的。二步法注拉吹，是将注射型坯和拉伸吹塑分开进行的。第一步是用注射法制得型坯。第二步是将预制型坯在烘第一步是用注射法制得型坯。第二步是将预制

14、型坯在烘箱中预热，当预制型坯内外层温度已达到平衡时，离开箱中预热，当预制型坯内外层温度已达到平衡时，离开烘箱运送到拉伸工位进行成型。二步法的注射条件与一烘箱运送到拉伸工位进行成型。二步法的注射条件与一步法类似，所不同的是，二步法所用的注射型坯需冷却步法类似，所不同的是，二步法所用的注射型坯需冷却至玻璃化温度度至玻璃化温度度TgTg以下，使其处于非晶态。以下，使其处于非晶态。一步法和两步法优缺点比较一步法和两步法优缺点比较一步法优点：一步法优点：l投资成本低l生产连续进行、设备占地少、自动化程度高l瓶坯所经历的热历程较短，有利于热敏性塑料的生产l能量消耗较低一步法缺点：一步法缺点：l不能分开和优

15、化注射成型和吹塑成型的加工工艺l制品壁厚相对较厚两步法优点：两步法优点：l可分别优化瓶坯的成型与拉伸吹塑成型工艺产量高l瓶子的质量相对可以做到很轻两步法缺点：两步法缺点：l设备费用高l能耗相对高注塑拉伸吹塑工艺注塑拉伸吹塑工艺应用范围应用范围PETPET饮料瓶，饮料瓶，PPPP瓶，瓶，PCPC瓶瓶日精日精ASBASB一步法吹瓶机一步法吹瓶机一步法制瓶机一步法制瓶机日本日精公司ASB吹瓶机HUSKYHUSKY瓶坯机瓶坯机两步法制瓶机两步法制瓶机l瓶坯机瓶坯机HUSKYHUSKY瓶坯模具瓶坯模具PETPET瓶坯瓶坯PETPET瓶坯（瓶坯（preformpreform)典型瓶坯模具结构典型瓶坯模具结

16、构典型瓶坯模具的结构典型瓶坯模具的结构两步法吹瓶机两步法吹瓶机吹瓶机吹瓶机两步法吹瓶机工位图两步法吹瓶机工位图两步法吹瓶机两步法吹瓶机两步法吹瓶模具两步法吹瓶模具吹瓶模具和瓶坯注塑模具吹瓶模具和瓶坯注塑模具吹瓶设计的关键技术吹瓶设计的关键技术HDPEHDPE瓶瓶吹胀比：管坯直径与瓶子最大直径之比小于吹胀比：管坯直径与瓶子最大直径之比小于1 1：4 4。瓶子的设计必须考虑瓶子的使用要求和工艺要求。瓶子的设计必须考虑瓶子的使用要求和工艺要求。所有表面是弧面、斜面和锥面，避免尖锐转角。所有表面是弧面、斜面和锥面，避免尖锐转角。尽量减少外形的突变。尽量减少外形的突变。可以通过设计加强筋来增加瓶子的强度

17、。可以通过设计加强筋来增加瓶子的强度。吹瓶设计的关键技术吹瓶设计的关键技术PETPET瓶设计瓶设计分类分类普通瓶普通瓶-矿泉水瓶、油瓶矿泉水瓶、油瓶充气饮料瓶充气饮料瓶-可乐瓶可乐瓶热灌装饮料瓶热灌装饮料瓶-茶饮料、果汁饮料瓶茶饮料、果汁饮料瓶对瓶子的性能要求：对瓶子的性能要求：耐压性能耐压性能密封性能密封性能跌落性能跌落性能PETPET瓶型与瓶坯设计流程瓶型与瓶坯设计流程1.1.与客户讨论瓶子的外形、容量、做何种产品、瓶子与客户讨论瓶子的外形、容量、做何种产品、瓶子的外形等各种要求，确认各项技术数据。的外形等各种要求，确认各项技术数据。瓶子设计需确定指标：瓶子设计需确定指标：l容量；容量；l

18、外型要求（由客户提出）；外型要求（由客户提出）；l顶压、侧压、堆码的高度；顶压、侧压、堆码的高度；l瓶高（陈列、生产线的限制）；瓶高（陈列、生产线的限制）；l瓶子最大直径；瓶子最大直径；l瓶口的标准；瓶口的标准；l瓶颈的长度、瓶颈的直径（相对瓶坯颈部的直径增瓶颈的长度、瓶颈的直径（相对瓶坯颈部的直径增加加0.5mm0.5mm）；）；PETPET瓶型与瓶坯设计流程瓶型与瓶坯设计流程l贴标区的要求（采用套标还是贴标，贴标区的位置，贴标区的要求（采用套标还是贴标，贴标区的位置，是否采用加强筋，加强筋的类型，贴标区的尺寸）是否采用加强筋，加强筋的类型，贴标区的尺寸）l瓶子重量；瓶子重量；l注点高度；注

19、点高度；l采用何种方法吹瓶（一步法或两部法）；采用何种方法吹瓶（一步法或两部法）；l运输过程对瓶子的要求；运输过程对瓶子的要求；l瓶坯要求（采用何种瓶坯）；瓶坯要求（采用何种瓶坯）；l吹瓶的高于空气是否加热；吹瓶的高于空气是否加热；l瓶子装何种产品；瓶子装何种产品；PETPET瓶型与瓶坯设计流程瓶型与瓶坯设计流程2.建瓶子建瓶子3D模型，出瓶型图纸，客户确认瓶子的外模型，出瓶型图纸，客户确认瓶子的外形。形。3.对瓶子进行模拟分析，确定瓶子的外形结构是否对瓶子进行模拟分析，确定瓶子的外形结构是否合理。合理。4.根据分析的结果调整瓶子外形，并通知相关人员根据分析的结果调整瓶子外形，并通知相关人员讨

20、论确定瓶子外形。讨论确定瓶子外形。5.设计瓶坯。设计瓶坯。6.设计并制造试验模。设计并制造试验模。7.试生产瓶子，委托质监部做各项性能试验。试生产瓶子，委托质监部做各项性能试验。8.根据试验结果调整瓶型，直到符合性能要求。根据试验结果调整瓶型，直到符合性能要求。吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析饮料瓶子的机械性能的饮料瓶子的机械性能的CAECAE分析分析顶压顶压侧压侧压内压内压跌落跌落吹塑过程的吹塑过程的CAECAE分析分析应力场应力场应力张量应力张量速度场速度场厚度分布厚度分布温度分布（非等温）温度分布（非等温）粘度、剪切速率、热流量等等粘度、剪切速率、热流量等等吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析吹瓶设计的计算机辅助分析计算结果计算结果-厚度分布曲线厚度分布曲线谢谢大家！谢谢大家！