Экструзионно-выдувное формование — это процесс, используемый для изготовления полых термопластичных изделий.
Пластиковая смола плавятся внутри экструдера и продавливается через головку экструдера для формирования полой трубки, называемой заготовка.
Форма смыкается вокруг заготовки. Затем внутрь заготовки подается сжатый воздух, прижимая горячий пластик к полости формы.
После того как пластик остывает и становится достаточно твердым, чтобы сохранять форму, форма открывается и изделие извлекается.
Этот процесс широко используется для таких продуктов, как:
- Бутылки с моющим средством
- Бутылки со смазкой
- Бутылки с химикатами
- Тара для агрохимикатов
- Лабораторные бутыли для реактивов
- Канистры
- Контейнеры с широким горлом
- Пластиковые игрушки
- Плавники
- Шарики для сухого бассейна
- Автомобильные воздуховоды
- Другие полые промышленные детали
Как работает экструзионно-выдувная машина?
Подача пластика → Пластификация и экструзия → Формование заготовки → Закрытие формы → Выдувное формование → Охлаждение → Открытие формы и извлечение изделия
Это базовый производственный цикл машины для экструзионно-выдувного формования.
1. Подача и пластикация пластмассы
Пластиковые гранулы подаются в бункер и попадают в обогреваемый цилиндр.
Шнек вращается внутри цилиндра, продвигая материал вперед по мере его нагревания, сжатия и смешивания. К тому моменту, когда пластик достигает головки экструдера, он должен образовать стабильный и однородный расплав.
Контроль температуры здесь важен.
Если температура расплава слишком низкая, экструзия может быть нестабильной, а поверхность рукава может оказаться негладкой.
Если температура слишком высокая, расплав становится слишком мягким. Длинная трубчатая заготовка может вытянуться под собственным весом до закрытия формы.
Следовательно, температура должна подходить как для материала, так и для изделия.
2. Формование заготовки
Расплавленный пластик проходит через головку экструдера и образует полые трубчатые заготовки, известные как рукав (или парисон).
Конечное изделие формируется из этой заготовки, поэтому ее диаметр, длина и толщина оказывают прямое влияние на качество изделия.
Для простой бутылки может быть достаточно относительно одинаковой толщины заготовки.
Для канистры с ручкой, плечом и большой площадью дна распределение материала приобретает еще большее значение. Различным частям изделия может потребоваться разное количество материала.
В этом случае система управления заготовкой может регулировать зазор матрицы во время экструзии и изменять толщину различных сечений заготовки.
Цель состоит не просто в том, чтобы сделать контейнер толще. Она заключается в том, чтобы разместить материал там, где это необходимо.
3. Закрытие пресс-формы
Когда заготовка достигает требуемой длины, форма смыкается вокруг нее.
Две половинки формы зажимают пластик и формируют базовую заготовку, необходимую для выдувания.
Зажимной узел должен обеспечивать достаточное пространство для пресс-формы и удерживать ее закрытой в процессе выдувания.
Именно поэтому выбор автомата нельзя основывать только на объеме бутылки.
Оба продукта могут иметь объем 5 литров, но один из них может быть высоким и узким, в то время как другой — низким, широким и оснащенным ручкой. Размеры их пресс-форм могут сильно различаться.
Размеры изделия и ожидаемый размер пресс-формы всегда следует проверять перед подтверждением машины.
4. Выдувное формование
После закрытия формы сжатый воздух поступает в заготовку.
Горячий пластик расширяется до тех пор, пока не соприкоснется с внутренней поверхностью полости формы.
Полость определяет внешнюю форму изделия, включая корпус, плечи, ручку и другие формованные детали.
Давление выдувания, положение выдувания и вентиляция формы — все это влияет на качество формования.
Если воздух не может должным образом выходить из полости формы, некоторые участки изделия могут сформироваться нечетко даже при достаточном давлении выдувания.
5. Охлаждение
Пластик должен остыть внутри формы, прежде чем изделие можно будет извлечь.
Охлаждающая вода циркулирует по каналам в пресс-форме и отводит тепло от пластика.
Охлаждение является важнейшей частью цикла выдувного формования, особенно для крупногабаритных или тяжелых контейнеров.
Легкая бутылка объемом 500 мл обычно требует гораздо меньшего охлаждения, чем толстостенная 20-литровая канистра.
Именно поэтому производительность оборудования определяется не только степенью автоматизации. Для одного и того же изделия, экструзионной системы и конфигурации пресс-формы полуавтоматические и автоматические машины могут иметь схожую производительность формования.
Масса изделия, скорость экструзии, эффективность охлаждения, конструкция пресс-формы и цикл формования обычно оказывают наибольшее влияние на производительность.
5. Охлаждение
Пластик должен остыть внутри формы, прежде чем изделие можно будет извлечь.
Охлаждающая вода циркулирует по каналам в пресс-форме и отводит тепло от пластика.
Охлаждение является важнейшей частью цикла выдувного формования, особенно для крупногабаритных или тяжелых контейнеров.
Легкая бутылка объемом 500 мл обычно требует гораздо меньшего охлаждения, чем толстостенная 20-литровая канистра.
Именно поэтому производительность оборудования определяется не только степенью автоматизации. Для одного и того же изделия, экструзионной системы и конфигурации пресс-формы полуавтоматические и автоматические машины могут иметь схожую производительность формования.
Масса изделия, скорость экструзии, эффективность охлаждения, конструкция пресс-формы и цикл формования обычно оказывают наибольшее влияние на производительность.
6. Раскрытие формы и извлечение изделия
После достаточного охлаждения форма открывается, и изделие извлекается.
Изделия, полученные методом экструзионно-выдувного формования, обычно имеют облой в таких местах, как горловина, дно или ручка.
При полуавтоматической работе извлечение изделия и удаление облоя, как правило, выполняются вручную.
Полностью автоматическая машина может интегрировать извлечение изделий, удаление облоя, транспортировку и переработку отходов в производственный процесс.
Таким образом, основное различие заключается в обращении после формования и потребности в рабочей силе, а не в большой разнице в объеме базового формования.
Основные части экструзионно-выдувной машины
Хотя конструкция экструзионно-выдувных машин варьируется, большинство из них содержат несколько основных систем.
Система экструзии
Его задача — пластифицировать материал и подавать достаточное количество расплавленного пластика для каждого цикла формования.
Экструзионная система обычно включает в себя:
- Хоппер
- Винт
- Бочка
- Зоны нагрева
- Приводной мотор
- Коробка передач
При выборе экструдера диаметр шнека является лишь одним из ориентиров.
Фактическая производительность экструзии важнее.
Например, 20-литровая канистра весом 1 кг требует гораздо больше материала за цикл, чем легкая 5-литровая бутылка.
Если экструдер не успевает подготовить достаточно материала за требуемый цикл, экструзия становится узким местом производства.
Формовочная головка
Головка экструдера формует расплавленный пластик в заготовку.
В зависимости от изделия машина может использовать:
- Одна голова
- Двойная голова
- Несколько голов
- Головка непрерывного выдавливания
- Аккумулирующая головка
Бутылки малого и среднего размера обычно производятся методом непрерывной экструзии.
Крупные и тяжелые изделия могут потребовать использования аккумуляторной головки, которая хранит больший объем расплавленного материала и выдавливает его за более короткий период времени.
Головку экструдера следует выбирать в зависимости от массы изделия, размера, количества гнезд пресс-формы и требуемых размеров заготовки.
Зажимной узел
Головка экструдера формует расплавленный пластик в заготовку.
В зависимости от изделия машина может использовать:
- Одна голова
- Двойная голова
- Несколько голов
- Головка непрерывного выдавливания
- Аккумулирующая головка
Бутылки малого и среднего размера обычно производятся методом непрерывной экструзии.
Крупные и тяжелые изделия могут потребовать использования аккумуляторной головки, которая хранит больший объем расплавленного материала и выдавливает его за более короткий период времени.
Головку экструдера следует выбирать в зависимости от массы изделия, размера, количества гнезд пресс-формы и требуемых размеров заготовки.
Система продувки
Система выдува подает сжатый воздух для формования изделия внутри пресс-формы.
Положение выдува зависит от конструкции изделия и пресс-формы.
Конструкция горлышка, расположение ручки и форма отверстия могут повлиять на схему выдува.
Гидравлическая и система управления
Гидравлическая система управляет такими движениями, как открытие и закрытие формы.
Сервогидравлические системы способны регулировать гидравлическую производительность в соответствии с реальной потребностью машины и снижать ненужное энергопотребление.
Электрическая система управления координирует экструзию, нагрев, движение пресс-формы, выдув, охлаждение и время цикла.
Управление с помощью ПЛК и сенсорного экрана позволяет настраивать и сохранять производственные параметры для различных пресс-форм и изделий.
Какие изделия может производить выдувной экструзионный станок?
Экструзионно-выдувное формование может использоваться для изготовления множества полых пластмассовых изделий.
К распространенным примерам относятся:
- Бутылки с моющим средством
- Флаконы для шампуня и бытовой химии
- Канистры с моторным маслом
- Бутылки со смазкой
- Агрохимические бутылки
- Лабораторные бутыли для реактивов
- Канистры
- Емкости для химикатов
- Контейнеры с широким горлом
- Пластиковые игрушки
- Шарики для сухого бассейна
- Плавники
- Автомобильные воздуховоды
- Другие полые промышленные пластиковые детали
Подходящая машина зависит не только от объема продукции.
Например, для двух 5-литровых продуктов могут потребоваться разные настройки машины, если один весит 150 г, а другой — 400 г.
Габариты изделия, вес, форма и конструкция пресс-формы имеют значение.
Планируете новый проект по выдувному формованию? Отправьте фотографии изделия, его размеры, объем, вес, материал и требуемую производительность в компанию I-TOP Machinery. Мы сначала проверим изделие и порекомендуем подходящую конфигурацию машины и пресс-формы с учетом реальных производственных требований.
