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浅谈中空吹塑制品常见问题及解决方案

日期:2018年8月29日 14:24

 中空吹塑成型技术是塑料加工常见技术之一,吹塑制品广泛应用于各行各业中,容器、薄膜、饮料瓶、玩具...可以说中空制品已经融入了我们的生活。本文将就中空吹塑产品容易出现的质量问题进行汇总,并简要阐述解决方案,以供探讨。

 

首先,中空吹塑产品遇到的第一个问题通常是制品重量波动大,该问题产生的原因主要有以下几点:(1)型坯突然变化;(2)原料混合不均匀;(3)进料段堵塞或架桥,造成挤出量不稳;(4)挤出机转速不稳定。针对上面的几点问题,我们可以通过如下方法加以排查和解决:检查、维修壁厚控制装置,使型坯控制更稳定;采用恰当的原料拌合装置,适当延长拌合时间,使原料各组分拌合均匀;检查进料口处是否有块状物或其他异物堵塞了进料口;适当降低进料口温度,避免“搭桥”现象的发生;检查挤出机电机是否异常、电机与变速箱联结是否松动、打滑,保证稳定的螺杆转速。与此同时,我们还需定期对电子秤进行校验,避免计量器具的波动影响质量判断。

 

中空吹塑制品被用于盛装液体时,经常会遇到容量不达标的情况。不同牌号的原料收缩率会有差异,并且模具冷却温度、吹气定型时间都是产品收缩率过大、尺寸缩小的原因,我们需要针对性地分析解决,使产品收缩率保持在可控范围;另外产品壁厚过厚或壁厚不均匀,导致变形、凹瘪,产品外观不符合设计预期也都是容积不达标的原因。而我们可以通过修理改进模具,先在理论上符合容积要求;再更换收缩率较小的原料,适当延长吹气时间,降低模具冷却温度,使成品尺寸收缩率尽可能降低;调节壁厚控制器,使壁厚分布均匀,解决个别部位凹瘪、变形的问题;适当调整吹气时间,使制品外形符合设计初衷;或者适当提高吹气压力等方式来进行解决。另外我们发现重量对于容量的影响也至关重要,且并不是重量减少一千克,容量增加一升的简单线性关系,具体重量与容积的关系需要我们针对不同的桶型进行具体的分析。

 

尺寸问题也可以说是容积问题的进一步延伸,尺寸超出标准范畴的问题,产生原因与解决方案基本同容积问题相同,在此不做赘述。若产品控制尺寸在中空吹塑过程中无法直接定型时,可以通过调整恰当的工艺时间、制品壁厚、选用合适的原料进行解决,甚至于使用模外定型进行控制,以满足质量要求。

 

制品外观是客户对制品质量的第一印象,制品表面有黑点、黑线问题大部分是由于温度设定不恰当,原料碳化;蓄料器或机头流道内堆积的碳化物被带出;原料内有异物所导致的。通过适当降低加工温度;清理流道系统,或降低注射压力;净化原料、及时清理过滤板、磁力架等措施可有效解决该类问题。并且,通过对黑点位置、性状的分析,有助于我们快速查找到问题产生原因,提高质量问题的处理速度。除黑点黑线外,注射压力过高;壁厚控制器壁厚跟踪不准确;口模粗糙等问题会造成型坯挤出时遇阻,导致制品表面有横向条痕。可通过适当降低注射压力;检查维修壁厚控制器,或重新设定型坯壁厚,减缓壁厚变化波动;清理、抛光口模等方式进行解决。与此同时,口模处有异物;模套或模芯边缘有毛刺或缺口;蓄料器或机头内有异物等情况会造成制品表面有纵向条痕,我们需要清理口模;修整模芯模套,平时在使用或清理模芯模套时也要注意保护,避免人为损伤的发生;清理蓄料器、机头,或适当提高注射压力,用熔融物料将异物带出,从而进行解决。

 

制品壁厚是对产品质量影响最大的因素之一,当出现制品壁厚不均匀或某处壁厚过薄的问题时,我们要及时对以下原因进行分析:机头口模间隙调整不当,型坯挤出时歪斜;模具与机头中心不一致;型坯挤出时下垂;挤出型坯长短波动大;型坯吹胀比过大;模具设计不合理;模具温度分布不均匀。并及时通过根据壁厚分布情况调整口模间隙;调整机头位置或调整模具安装位置;适当提高挤出速度或合模速度,选用熔体流动速率低的原料;检查料斗有无堵塞或架桥,若使用不同牌号的混合料,尽量拌和均匀;适当降低吹胀比;重新改进模具;根据产品特性,适当调整不同部位模具冷却温度等方式进行解决,另外,原料在熔融状态下的延展性能也是我们必须考虑的问题。在未彻底解决问题前,应避免批量生产,以免质量问题的扩大。

 

产品的密封性能是产品最重要的质量控制点之一,密封材质与内容物的相容性、密封器与口部的配合是需要我们重点考虑的。密封只是一个程度的问题,而不是绝对的。目前,采用较多的密封方式主要有3种,分别是内盖密封、密封圈密封、垫片密封,这三者各有优劣,内盖密封效果略差,但稳定耐用;垫片密封较好,但反复利用率略差;密封圈密封性能最好,但在设计时需注意干涉、摩擦等问题。在进行密封方式选择时,还需对材质、密封能力、密封时效等多个问题进行综合考虑。常见密封失效的原因如下:制品密封部位平面或内壁差;制品密封面高度前后左右有偏差;密封材质与内容物发生化学反应;密封器与口部配合不当。我们可通过调整密封部位平面或内壁,使其平整;调整高度偏差,使接触面高度一致;选用恰当的密封材质,避免内容物腐蚀;调整密封器与口部的配合等方式进行解决。通过对密封状态的研究,有助于提高对密封失效的预防,而在研究过程中,我们需要注意,实践才是检验理论的唯一途径,过于相信理论会导致很难生产出合格产品,过于依赖经验则不易发现潜在问题。

 

产品在装运过程中,一定会碰到堆码、运输的问题,在运输过程中,若产品不慎从高处跌落,则很容易发生破裂问题,通常破裂问题是由于壁厚调整不恰当;成型温度设定不恰当;原料牌号选用不合理;模具设计不合理等原因导致的。通过重新调整制品壁厚,加强受力处的壁厚控制,需要注意的是壁厚并不是越厚越好,有时降低某些部位壁厚反而能提高跌落性能;重新设定成型温度,过高会导致原料分解过低会导致塑化不良;重新选用适用的原料牌号,每一个牌号的原料,它们的性能侧重点也是各不相同的,没有最好的原料,只有最适用的原料;以及采取对产品结构进行改进等方式可解决跌落性能差的问题。与此同时,若壁厚调整不恰当;原料牌号选用不合理;模具设计不合理会致使产品堆码性能差,影响产品的运输,通过重新调整制品壁厚,加强受力处的壁厚控制;重新选用适用的原料牌号;对模具进行改进,根据需要加加强筋等方式可进一步提高产品堆码性能。在进行堆码性能改进时,将中空容器看做一个壳体结构进行研究,相对会简化研究过程。通常情况下,在产品结构已经确定的情况下,跌落性能与堆码性能是相辅相成而又相互对立的,我们需在其中找到合适的平衡点,以满足堆码性能佳、跌落性能好的要求。

 

最后,随着产品使用条件的不同,产品的耐环境应力开裂性能越来越被重视,原料牌号选用不恰当;模具设计不合理成型温度不恰当,造成应力集中等原因都会导致产品的耐环境应力开裂性能差。通过选用适当牌号的原料;对模具进行改进,尤其是尖锐转角处;设定适当的成型温度,并对壁厚进行调整,避免应力集中问题等方式可进行解决。环境应力开裂问题由于其特殊性,很难在生产过程中及时发现,待检测发现时可能损失已经造成,因此必须在生产初期考虑好该问题。在选材时,尽量选用分子量分布较宽、支化度较高的材质;在模具设计时,尽量避免尖锐转角等应力易集中结构;在工艺设定时,设定合适的温度与冷却速率。大部分原材料生产商都会提供原料的F50时间,该数值可有效反映原料的耐环境应力开裂性能,但实际生产时,该数据可以作为参考,不能过分依赖。

 

吹塑制品生产过程中会出现各种各样的状况,本次仅仅是挑选了几个成品最容易发生的问题进行探讨,提出几个不成熟的解决方案供大家参考,原料、设备、塑化、成型等吹塑制品生产的各个方面、每个细节都值得我们深入进行研究。


 

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