從擠出吹塑中空工業制件壁厚不均勻原因分析出發, 提出擠出吹塑成型中局部抽真空的方法, 建立了抽真空系統。然后, 通過擠出吹塑成型中局部抽真空工藝優化制件壁厚, 使制件壁厚的方差由0.4739 減小到0.1303, 制件壁厚均勻性大大提高, 為中空工業制件的壁厚優化提供了一種有效方法。

　　中空擠出吹塑技術適用于PE、PP、PVC、熱塑性工程塑料、熱塑性彈性體等聚合物及各種共混物成型, 主要用于日用品、化工原料和醫藥用瓶、桶、壺、罐等中空制件。目前, 開始用于成型汽車儀表盤、保險杠、油箱、進氣管和排氣管、工具箱等大量形狀復雜的中空工業制件。由于擠出設備造價低、適應性較強, 可成型性能較高、形狀復雜的中空制件等優點。近年來得到迅速發展, 目前已成為繼塑料擠出成型、注射成型外的第三大成型方法。

　　但是, 擠出吹塑成型制件普遍存在壁厚不均勻的問題, 特別是對于形狀復雜的中空工業制件, 已成為制約擠出吹塑發展的重大瓶頸。由于工業制件,在吹塑過程中, 各部位的變形量不同, 導致制件壁厚分布不均勻, 不僅影響制品的使用性能, 而且加大原材料消耗, 增加生產成本, 延長成型周期, 降低生產效率。

1、分析

1.1 、制件壁厚不均勻的原因分析

　　本課題以工業制件-塑料油箱為研究對象,如圖1 所示。從圖中可以看出制件形狀不對稱, 與一般的對稱的中空容器相比, 形狀結構較復雜, 是一典型的中空工業制件。圖2 表示塑料油箱制件及剖件, 其平直段壁厚較厚, 有6~ 7.5 mm, 而制件拐角等部位壁厚較薄, 只有1.5~ 2 mm, 壁厚分布極不均勻。

圖1 油箱塑件圖

圖2 塑料油箱制件及剖件

　　產生壁厚不均勻的原因是型坯各部位變形不均勻( 吹脹比不同) 導致的。因為型坯吹脹過程可分為自由吹脹階段與約束吹脹階段兩個階段。從吹脹壓力進入型坯開始到型坯與模具型腔壁接觸時止稱之為自由吹脹階段, 在這一階段, 型坯各個方向的形變都不受約束, 因而型坯可在任意方向膨脹變形, 因此型坯變形比較均勻。當型坯與模具型腔壁接觸時起到型坯完全與模具內壁接觸時止稱之為約束吹脹階段, 在這一階段, 當型坯與模具型腔接觸后, 受模具冷卻作用, 溫度下降, 粘度增大, 不再發生變形, 吹脹比小, 壁厚較厚; 而沒有接觸型腔的型坯, 溫度相對較高, 粘度較小, 還要繼續變形, 吹脹比大, 壁厚較薄, 最終導致整個制件壁厚不均勻。對于工業制件,形狀更復雜, 自由變形階段更短, 約束吹脹階段更長, 壁厚不均勻現象更加嚴重。

　　考慮試驗條件, 不能夠在工廠做實驗。為了能在實驗室現有設備上進行課題研究, 將塑件的長、寬、高縮小1/3 左右, 其長為70 mm, 寬為29 mm, 高為65 mm, 凸緣高度為8~ 11 mm, 如圖3 所示。

4、結論

　　本文以工業制件塑料油箱為研究對象, 提出了擠出吹塑成型與局部抽真空工藝相結合的方法, 可以得出以下結論:

　　(1) 采用擠出吹塑成型中局部抽真空工藝是可行的, 在成型過程中能夠大大延長型坯的自由變形階段時間, 增加型坯的均勻變形程度。

　　(2) 通過擠出吹塑局部抽真空成型工藝, 使制件壁厚的方差由0.4739 減小到0.1303, 制件壁厚均勻性大大提高, 為中空工業制件的壁厚優化提供了一種有效方法。

　　(3) 擠出吹塑局部抽真空成型工藝結構簡單, 操作控制容易, 能方便地在擠出吹塑成型加工業中推廣應用, 很好地解決吹塑制件壁厚不均勻問題。