吹塑成型是塑料加工的重要方法之一,其原料有高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、纤维素塑料、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和聚酯等。吹塑成型加工的方法有挤一吹成型,注一吹成型和双向拉伸吹塑成型等。吹塑容器在设计时必须考虑吹胀比、延伸比、垂直载荷强度、容器刚性、支承面、瓶口螺纹、形状和外表面等。
1.吹胀比与延伸比
吹胀比指塑件最大直径与型坯直径之比。该比值要选择适当,过大会使塑件壁厚不均匀,加工工艺条件不易掌握。一般吹胀比取2:1~4:1,但常用2:1。
在延伸吹塑中空塑料中,塑件长度与型坯长度之比叫延伸比。如图39所示。延伸比的选择十分重要。延伸比确定以后,型坯长度就确定了。
垂直载荷强度:对于塑料瓶来说,它必须经受来自多方面的垂直载荷,其中首当其冲的是来自加料嘴和压盖机构的压力。
强度上的潜在易损因素是瓶肩上的倾斜角。如图40所示。例如,高密度聚乙烯吹塑瓶,其倾斜角在瓶肩长度(L)为12.7mm时至少应超过12°;瓶肩长度(L)为30.8mm时就为30°。不同树脂不同重量,瓶肩造型也不同。另外,在瓶体与瓶肩接合部位,只要允许就尽可能采用较大的弯曲半径(R),这样由于降低了转折部分的应力,从而提高了瓶子的垂直强度。
2 瓶身结构
瓶底结构对瓶身强度也有明显的影响,瓶身与瓶底转折处的锐角将削弱瓶子的垂直强度。因此,为了均匀地传递垂直载荷,瓶底角隅应采用大曲率渐弯。如图41所示。
瓶身结构;对于带有皮纹或皱折的瓶体,降低了瓶子垂直载荷强度,但能提高瓶身的刚度。如图42所示;高标准的设计如图43所示。商标区与非商标区的过渡采用渐变形式则垂直强度高,但商标区不明显;如采用突变形式,商标区虽然明显,但径向突变会导致嵌缝,随之应力开裂。
瓶颈不在瓶子中心,而偏向于一侧,则会形成偏颈结构。如图44所示。这种瓶型在瓶肩处形成拱形及锥形。当灌装时,瓶颈将向后倾斜。这种结构给灌装、封装和堆码带来一系列不便。但设计得当,拱形结构可以很容易地调整瓶子的平衡。
刚度:在一些轻量瓶的设计中,装饰性花纹并不仅仅是由于造型和装潢上的需要,从结构上来说,也是为了提高容器的刚度。例如,在圆形瓶中,瓶身上的沟槽增加了瓶子的刚度;在椭圆形的瓶身上,增加一些装饰性水平锯齿状花纹可以提高容器刚度;在异形瓶中,可以采用设计一些压花纹和漂亮的图案提高其刚度。如图45所示。