Enoch Ferngren 和 William Kopitke最先验证了吹塑加工工艺。这种工艺的原理源自于玻璃用品吹制。1938年,Ferngren 和Kopitke制造了一台吹瓶机并把它卖给了哈特福德帝国公司。这就是商用吹塑加工工艺的开端。在19世纪40年代,塑料制品的品种和数量都非常有限,因此,吹塑工艺直到很晚才得到飞速发展。随着产品种类的增多和生产率的提高,很快吹塑工艺制作的塑料制品越来越多。在美国的软饮料工业里,塑料容器的数量从1977年的零一直增长到了1999年的100亿。
吹塑工艺在第二次世界大战期间,开始用于生产低密度聚乙烯小瓶。50年代后期,随着高密度聚乙烯的诞生和吹塑成型机的发展,吹塑技术得到了广泛应用。中空容器的体积可达数千升,有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等,所得之中空容器广泛用作工业包装容器。
根据型坯制作方法,吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑,新发展起来的有多层吹塑和拉伸吹塑。
挤出工艺是把塑化后的塑料原来通过螺杆挤压到挤吹模头中,再配合下面的模具以及压缩气体来实现产品的成型。
挤出吹塑工艺由5步组成:
1.将塑化后的原料制成塑料型胚;
2.通过模具的闭合来截取部分型胚并切断型胚;
3.往模腔内充入气体使型胚成型,并冷却;
4.打开模具,拿出成型后的容器;
5.修整飞边得到成品。
1)首先将加热后的塑胚放入模具中;
2)使用锁模气缸将模具琐紧;
3)再用高压或机械结构等令胚模锁定;
4)中高压预吹气,同时拉伸气缸动作令胚模膨胀;
5)高压吹气,瓶胚依模具定型,并保压一定时间;
6)将已成型瓶中的高压释放,气缸复位——取瓶。
气动设备在吹瓶机的运行过程中应用的地方非常多;从放料 — 锁紧 — 拉伸 — 高压吹气\放气 — 取瓶,这一系列动作都是由气动设备辅助完成。如拉伸高压吹气放气回路,气路分成两块,常压部分和高压两个部分 [1] 。
塑料中空容器以质轻价廉、安全性高等特性, 广泛应用于饮料、医药、化妆品、食品及化工行业,更是吸引了更多的生产商选择塑料容器来代替以往的玻璃容器。当今塑料界最先进的设备、模具以及原料等无不一一展现在面前,新技术、新应用层出不穷,纵观塑料中空成型领域也是硕果累累。随着世界性石油价格飞涨,塑胶原料价格也是居高不下,开发能耗低、原料省的替代产品也是市场趋势之一。
三、吹瓶机的吹瓶过程
一、预热
将瓶坯(胚)通过红外线高温灯管照射,将瓶坯(胚)的坯(胚)体部分加热软化,为了保持瓶口形状,瓶坯(胚)口是不需要加热的,因此需要一定的冷却装置对其进行冷却操作。
二、吹瓶成型
该阶段是将已经预热好的瓶坯(胚)放置到已经做好的吹模中,对其内进行高压充气,把瓶坯(胚)吹拉成所需的瓶子。
市面上的吹瓶机一般分为全自动和半自动两种。
全自动吹瓶机通过机械手的操作将吹瓶的两个操作合在一起完成,免去了中间人工将预热好的瓶坯(胚)放入吹模的过程。大大加快了生产的速率,当然价格也为比半自动的要高。