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產品設計工藝知多少——吹塑成型工藝
對于產品設計師而言,吹塑工藝應該是相對比較生疏的一種工藝。工業設計、產品設計屬于綜合性的職業,對工藝知識積累越多,面對設計過程中遇到的問題,就有更多的解決方案。
今天赫茲工業設計公司小編給諸君帶來,吹塑成型工藝的介紹和分析:
吹塑工藝一般應用在中空包裝容器比如:塑料瓶、水壺等產品上。
加工成本: 模具成本適中 單位成本低 | 典型案例: 化學品包裝 消費品包裝 藥品包裝 | 適用性: 只適合大批量生產 |
加工質量: 高品質,薄殼零件 高質量的高光、啞光及紋理表面 | 相關工藝: 注塑成型 旋轉成型 熱成型 | 加工周期: 加工周期短(1~2分鐘) |
吹塑成型有三種形式:擠出吹塑成型(EBM)、注射吹塑成型(IBM)和注射拉伸吹塑成型(ISBM)。每一種工藝均有獨特的設計優勢,適用于不同的產品生產。
擠出吹塑成型應用廣泛,具有較低的加工運行成本,可用于制造各種形狀的產品,且有多種材料可以選擇,用該工藝生產的容器可以有整體手柄及多層薄壁。
注射吹塑成型是一種非常精確的工藝,適合生產醫療設備或化妝品包裝,也適用于需要精確瓶頸和寬口徑的容器。
注射拉伸吹塑成型通常用于高質量、高透明度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)容器,如水瓶。注射工藝可確保非常精確的瓶口,且拉伸環可以產生較高的力學性能。這種工藝非常適合飲料、農用化學品及個人護理產品。
擠出吹塑成型主要用于醫療、化學、獸醫和消耗品產業,如靜脈注射容器、藥瓶及消費用品包裝。
注射吹塑成型特別用于消費用品包裝和醫療包裝(藥瓶、片劑包裝和診斷瓶及藥水瓶)。
注射拉伸吹塑成型主要用于個人護理用品、農用化學品、一般化學品、食品和飲料,以及制藥工業生產碳酸飲料容器、食用油容器、農用化學品容器、保健和口腔衛生用品、衛生間和洗漱用品產品,以及其他一些食物容器
這種工藝制品具有非常高的表面質量。其中IBM和ISBM技術突出的技術優勢在于可以精確地控制瓶口形狀、壁厚和重量。
所有的吹塑成型工藝都可以用于制造薄壁件及堅固的容器,容器的頸部并不必須是豎直的或管狀的,而且包括頸部螺紋、表面紋理和手柄在內的特色與細節均可以一次完成。
選擇注射吹塑成型的主要原因就是可以更好地控制壁厚和頸部細節。這意味著其他的瓶口蓋也可以應用。
技術說明:在擠出吹塑成型的階段:1,用常規擠出組件將塑料聚合物擠入模具之中。塑料聚合物在芯軸上以圓形管材的形式出現,被稱為擠出型坯。擠出過程是連續的。
在階段2,一旦擠出的型坯達到所需要的長度,兩側的模具就會閉合。此時,貼著模具壁就形成了封閉狀態。用刀子把型坯的頂端切掉。用吹桿將空氣吹入型腔,迫使型腔按照模具的形狀變形。熱的塑。料聚合物在冷的工具中固化。
在階段3,當零件充分冷卻后,打開模具,取出零件。
在階段4,使用修剪器修邊
擠出吹塑成型的主要優點在于加工過程中可以廣泛地選擇材料,并且可以制造形狀復雜的產品。
注射拉伸吹塑成型則可以制造透明度極高的容器。在工藝運用過程中采用拉伸預成型工藝,可以極大地增強構件的強度,同時提高容器的氣密性和水密性,因此可以將此工藝用于包裝刺激性食物、濃縮液和化學品。
注射吹塑成型工藝是在回轉工作臺上,將零件傳送到每個加工區域。
在階段1,通過注塑機將熔融坯料注入預成型模具型腔,中央轉臺旋轉120°到吹氣平臺。
在階段2,空氣被吹入預成型模具,迫使型坯貼合在模具壁上從而形成所需形狀。
在階段3,冷卻到合適溫度后,零件旋轉120°并且與中央轉盤分離,整個過程不需 要修剪和其他處理。
在階段1,使用與注射吹塑成型工藝相同的技術,即預成型件在芯棒上注塑成型。
在階段2,注射拉伸吹塑成型中的芯棒被拉伸棒所取代。將預成型件插入吹塑模具中并被夾緊。
在階段3,通過拉伸棒將空氣吹入模具中,縱向拉伸成型預成型件。
在階段4.模具打開,零件從拉伸棒中剝離。
這三種工藝之間最大的區別在于生產對象的容量不同,注射吹塑成型主要用于生產3mL到1L的容器,注射拉伸吹塑成型能夠生產的容器在50mL到5L之間,而擠出吹塑成型則可以生產3mL到220L大小的容器。吹塑成型是一種復雜的工藝,需要工程師與模具制造者的專業建議來指導設計過程。進行吹塑成型的設計時需要考慮很多因素,包括使用者(人體工程學)、產品(內容物的光敏性和黏度)、包裝(貨架高度)和展示(標簽等)。
所有的熱塑性塑料都可以采用吹塑成型工藝,但是某些材料可能更適合其中某種特定的工藝。擠出吹塑成型可加工的典型材料有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、PET和聚氯乙烯(PVC)。而注射吹塑成型適合的材料有PP和高密度聚乙烯(HDPE)。注射拉伸吹塑成型通常應用的典型材料是PE和PET。
比較加工成本,擠出吹塑成型是最便宜的,注射吹塑成型通常是擠出吹塑成型的兩倍,注射拉伸吹塑成型則是最貴的。
加工周期很短,單個模具可以包括10個或更多的型腔,1~2分鐘可完成一個周期。
勞動力成本也比較低,自動化操作程度高,但是設置和調整費用則比較高,因此通常只進行單一產品的生產加工。
所有的熱塑性塑料都可以循環使用,工藝廢料可以現場回收。使用后的廢棄材料也可以重新做成新產品,例如,回收的PET主要用于生產一些衣物。塑料吹塑要比玻璃吹制更節能。
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