中空成型技术作为一种高效、灵活、成本效益高的塑料成型工艺,在多个行业中得到了广泛应用。随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现,中空成型技术将继续发展,为市场提供更多高质量、高性能的中空制品,推动塑料制品行业的持续进步。
中空成型制品的性能很大程度上取决于所使用的塑料材料。常用的中空成型材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。为了提高制品的性能,还可以通过添加填料、增塑剂、抗氧剂等对材料进行改性。
影响大连中空成型制品收缩率的因素有哪些?
材料特性
分子结构:分子链柔性大、规整性好的材料,如聚乙烯,链段活动能力强,成型后分子链容易发生卷曲和重排,导致收缩率较大。而分子链刚性大、含有较多极性基团的材料,如聚氯乙烯,分子链间作用力较强,链段活动受限,收缩率相对较小。
添加剂:添加到塑料中的增塑剂、填料等添加剂会影响材料的收缩率。增塑剂的加入会使分子链间的距离增大,降低分子间作用力,从而使材料的收缩率增加。而填料的加入通常会降低材料的收缩率,因为填料可以限制分子链的运动,并且其自身的热膨胀系数一般比塑料基体小。
成型工艺参数
成型温度:较高的成型温度会使塑料分子链的活动能力增强,在冷却过程中分子链有更多的时间进行规整排列和收缩,导致收缩率增大。同时,温度过高还可能使材料发生热降解,影响材料性能,进一步影响收缩率。
成型压力:适当增加成型压力可以使塑料在模具中更加密实,减少内部孔隙,从而降低收缩率。但压力过高可能会导致制品内应力增加,脱模后内应力释放也会引起一定的收缩。
冷却速度:快速冷却会使塑料分子链在较短时间内被冻结,来不及充分收缩,从而降低制品的收缩率。然而,冷却速度过快可能会导致制品产生较大的内应力,影响制品的尺寸稳定性和力学性能。
模具设计
模具温度:模具温度对制品的冷却过程有直接影响。模具温度均匀性好,制品冷却均匀,收缩率也较为均匀;反之,若模具温度不均匀,制品不同部位的冷却速度不同,会导致收缩率不一致,产生变形。
脱模机构:不合理的脱模机构可能会使制品在脱模过程中受到不均匀的力,导致局部产生额外的收缩或变形。例如,顶出装置的位置和顶出力不均匀,会使制品某些部位受到较大的顶出压力,从而影响收缩率。
制品结构
壁厚:制品壁厚越大,冷却时间越长,内部塑料分子链有更多时间进行收缩,收缩率相对较大。而且厚壁制品在冷却过程中容易产生较大的温度梯度,导致内部应力较大,进一步影响收缩率。
形状复杂度:形状复杂的制品,由于不同部位的冷却速度和收缩情况相互影响,收缩率的控制较为困难。例如,带有薄壁和厚壁过渡、有加强筋或孔洞的制品,在这些结构变化的部位容易产生收缩不均匀的现象。
中空成型技术广泛应用于以下领域:食品和饮料包装:如矿泉水瓶、饮料瓶、食用油瓶等,要求制品具有良好的阻隔性和耐化学性。化妆品包装:如香水瓶、乳液瓶、洗发水瓶等,要求制品具有良好的外观和机械性能。医药包装:如药瓶、输液瓶、注射器等,要求制品具有良好的阻隔性和卫生性。
中空成型的基本过程包括以下几个步骤:熔融塑料:将塑料颗粒或粉末加热至熔融状态,形成可流动的塑料熔体。型坯成型:将熔融的塑料通过挤出机或注射机成型为管状的型坯(Parison)。吹塑成型:将型坯放入模具中,通过压缩空气将其吹胀,使其紧贴模具内壁,形成所需的中空形状。冷却定型:在模具中冷却,使塑料固化定型。脱模:打开模具,取出成型的中空制品。