CMF | 吹塑成型技术
今天讲讲吹塑成型技术的三种不同方法

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吹塑成型技术(Forming Technology Blow Molding)
吹塑成型技术通常用于大规模生产中空包装容器的生产,是一个迅速生产大量的薄壁零件的方法。
吹塑成型技术
挤出吹塑(EBM) +注射吹塑(IBM)+ 注射拉伸吹塑(ISBM)
吹塑成型技术分为三种不同方法:挤出吹塑(EBM),注射吹塑(IBM)和注射拉伸吹塑(ISBM)。每个流程都有其特定的工艺,适用于不同的行业。
❶ 挤出吹塑(EBM)
挤出吹塑EBM(Extrusion blow molding)
EBM在大多数应用实例中适用,且备受欢迎,因为其设备和运行成本较低。它算是一种万能的工艺,可用于生产各种形状的产品,材料的选择也很广泛。其容器可以做整体处理,并且实现多个分层效果。

挤出吹塑EBM
第一阶段生产的过程中,传统的挤压装配会将塑料聚合物加热后挤压到容器。聚合物被挤压装置挤压在芯棒中成为圆管状,称为挤压半成品,其挤压的过程是连续的。
第二阶段,一旦半成品已达到足够长度,两边模具会顺势关闭,圆管状的半成品被模具的底部边缘修剪密封,形成瓶底。随后,半成品顶部被型坯切刀裁剪,横向转移到第二个设备,那里的空气吹针会将气体吹入设备,把聚合物撑大,迫使半成品在模具内贴合内壁,形成需要的形状。随后热聚合物会因为接触到冰冷的模具内壁而凝固.
第三阶段,冷却,将模具内半成品充分冷却后打开模具,就可以得到需要的产品。取出之后,由工人将容器进行修整,就得到了最后的成品。
❷ 注射吹塑IBM(Injection blow molding)
注射吹塑IBM是一种相对于挤出吹塑EBM更为精确的工艺,适用于要求更高的工业应用,如医疗和化妆品包装容器。可以用于生产产品尺寸要求非常准确的容器。

注射吹塑IBM的加工过程核心是基于一个旋转装置。
第一阶段,预成型加工模块将加热后的聚合物原料注入芯棒,完成顶端细节加工后,芯棒和预成型模块会旋转120°。
第二阶段,空气吹到预成型加工模块中,迫使半成品形成模具的形状。
第三阶段,充分冷却后,模块旋转120°,剥离芯棒,完成注塑。剥离之后,会进行修整,形成需要的产品。
❸ 注射拉伸吹塑ISBM(Injection Stretch Blow Molding)
注射拉伸吹塑ISBM通常用于生产高质量的透明质感等,要求明确的容器,如PET材料的水杯。循环注入方法可以确保产品的精确度,循环拉伸方法可以提供优越的力学性能。ISBM尤其适用于饮料、农药和个人护理产品包装。

第一阶段,ISBM过程使用和IBM相同的技术,其中预成型过程形式是和注射成型一样,将聚合物注射到芯棒进行加工。
第二阶段,ISBM芯棒拉伸杆被移除和替换。预成型模块插入到吹制模,夹紧并关闭。
第三阶段,通过拉伸杆定位模具纵向,并向模具中吹入空气,将聚合物吹到模具边缘。
第四阶段,冷却后模具打开,从拉伸杆部分剥离,从而得到产品。
这些吹塑技术的区别

再来说说这些吹塑技术的区别,最大的区别就是每个技术之间容纳的能力不同。
IBM通常生产的容器空间为3毫升到1升(0.005 到1.760品脱),而ISBM可以生产50毫升和5升(0.088 到8.799品脱)的容器。EBM可以创建最大的容积,可以介于3毫升和220升(0.005到387品脱)。
各自的优点:EBM的主要优点是,在选材上可以有更多选择进行复杂的造型生产。而ISBM可以用来产生有更多细节的容器。ISBM在拉伸吹期间,可以大大增加调整产品的机械强度。
应用场景方面:EBM主要用于医疗、化工、消费品行业容器,如药片瓶和药水瓶瓶,快消品包装。IBM主要用于精确度更高的快消品包装和医疗包装。ISBM主要在个人护理产品包装,农用化学品包装,一般化学品包装,食品和饮料及医药行业生产的瓶子,产品油容器、农用化学品容器、健康卫生产品,化妆品产品,和其他一些食品容器。
在设计吹塑工艺时,还有许多因素需要考虑,包括用户(人体工程学),产品(内容,物料,感光性),灌装(颈部、内容和填充线)、包装和表现(例如标签使用和打印)。
成本方面:EBM是最便宜的,IBM的工具通常比EBM贵两倍,而ISBM是最昂贵的。单件生产周期均非常迅速,单套模具生产一批零件只需要1 - 2分钟。实现生产自动化后,劳动力成本可以降到很低。
投产和换模具的成本会比较高,所以机器往往专注于单一产品。
当需要建设投产时,建议向工程师和老司机咨询,根据具体问题采用方法来实现。
当然,也可以询问军团,CMF设计军团致力于CMF研究,希望能帮助到你。
-----------------图片解说工艺流程-----------------
❶ 挤出吹塑(EBM) 001-010

001:聚乙烯聚合物颗粒存储在一个公用料斗中

002:挤压过程连续生产壁厚均匀的圆管状半成品

003:模具的底部和四周形成密封,型坯切断

004:吹棒插入颈部,将空气吹入模具

005:模具分开

006:修剪和微调

007:每个批次通过压力测试后,从吹塑机传送到标签和封盖装置

008:瓶子通过灌装线

009:瓶盖装配

010:成品包装发运
❷ 注射吹塑IBM(Injection blow molding)101-107

101:抛光芯棒

102:每个芯棒插入一个分模,热熔融的白色聚丙烯在芯棒周围成型

103:零件旋转120°,并插入吹塑模具。空气被吹入芯杆,塑料被迫采取模具腔的形状。当它与模具相对冷却的壁接触时,聚合物固化

104:零件从芯杆上剥离

105:计数用的激光传感器

106:压力测试

107:零件送入灌装和封盖系统类似于EBM的过程
❸ 注射拉伸吹塑ISBM(Injection Stretch Blow Molding)201-207

201:将预成型件装在芯棒上

202:预成型件转移到吹塑模具

203:模具在预成型体周围闭合,同时纵向拉伸并吹成形容器

204:脱模

205:压力测试

206:安装卡扣和把手

207:成品
本文原文和图片来自《Manufacturing Processes for Design Professionals》,由军团进行原创翻译整理。
THE END
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