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吹塑 (blow moulding )也稱中空吹塑,一種發(fā)展迅速的塑料加工方法。熱塑性樹脂經(jīng)擠出或注射成型得到的管狀塑料型坯,趁熱(或加熱到軟化狀態(tài)),置于對開模中,閉模后立即在型坯內(nèi)通入壓縮空氣,使塑料型坯吹脹而緊貼在模具內(nèi)壁上,經(jīng)冷卻脫模,即得到各種中空制品。吹塑薄膜的制造工藝在原理上和中空制品吹塑十分相似,但它不使用模具,從塑料加工技術(shù)分類的角度,吹塑薄膜的成型工藝通常列入擠出中。吹塑工藝在第二次世界大戰(zhàn)期間,開始用于生產(chǎn)低密度聚乙烯小瓶。50年代后期,隨著高密度聚乙烯的誕生和吹塑成型機的發(fā)展,吹塑技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。中空容器的體積可達數(shù)千升,有的生產(chǎn)已采用了計算機控制。適用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等,所得之中空容器廣泛用作工業(yè)包裝容器。

根據(jù)型坯制作方法,吹塑可分為擠出吹塑和注射吹塑,新發(fā)展起來的有多層吹塑和拉伸吹塑。

吹塑機的節(jié)能上可分為兩個部分:一個是動力部分,一個是加熱部分。

動力部分節(jié)能:大多采用變頻器,節(jié)能方式是通過節(jié)約電機的余耗能,例如電機的實際功率是50Hz,而你在生產(chǎn)中實際上只需要30Hz就足夠生產(chǎn)了,那些多余的能耗就白白浪費了,變頻器就是改變電機的功率輸出達到節(jié)能的效果。

加熱部分節(jié)能:加熱部分節(jié)能大多是采用電磁加熱器節(jié)能,節(jié)能率約是老式電阻圈的30%-70%。

1、相比電阻加熱,電磁加熱器多了一層保溫層,熱能利用率增加。

2、相比電阻加熱,電磁加熱器直接作用于料管加熱,減少了熱傳遞熱能損耗。

3、相比電阻加熱,電磁加熱器的加熱速度要快四分之一以上,減少了加熱時間。

4、相比電阻加熱,電磁加熱器的加熱速度快,生產(chǎn)效率就提高了,讓電機處在飽和狀態(tài),使其減少了,高功率低需求造成的電能損耗。

以上四點就是飛如電磁加熱器,為什么能在吹塑機上節(jié)能高達30%-70%的原因。

吹塑機可分為擠出吹塑機、注射吹塑機和特殊結(jié)構(gòu)吹塑機三大類。拉伸吹塑機可歸屬于上述每一類中。擠出吹塑機是擠出機與吹塑機和合模機構(gòu)的組合體,由擠出機及型坯模頭、吹脹裝置、合模機構(gòu)、型坯厚度控制系統(tǒng)和傳動機構(gòu)組成。型坯模頭是決定吹塑制品質(zhì)量的重要部件之一,通常有側(cè)進料型模頭和中央進料型模頭。大型制品吹塑時多采用蓄料缸式型坯模頭。蓄料缸容積最小為1kg,最大可達240kg。型坯厚度控制裝置用于控制型坯壁厚,控制點最多達128點,一般為20~30點。擠出吹塑機可生產(chǎn)容積范圍為2.5ml~104l的空心制品。

注射吹塑機是注塑機與吹塑機構(gòu)的組合體,包括塑化機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、控制電器及其它機械部件。常見的類型有三工位注射吹塑機和四工位注射吹塑機。三工位機有預(yù)制型坯、吹脹和脫模三個工位,每工位相隔120°。四工位機則多一預(yù)成型工位,每工位相隔90°。此外,還有工位間相隔180°的雙工位注射吹塑機。注射吹塑機生產(chǎn)的塑料容器尺寸精確,無需二次加工,但模具費用較高。

特殊結(jié)構(gòu)吹塑機是用片材、熔融料和冷坯為型坯吹塑具有特殊形狀和用途的空心體的吹塑機。由于生產(chǎn)的制品的形狀和要求不同,吹塑機的結(jié)構(gòu)也各異。

1、螺桿中心軸及汽缸由38CrMoAlA鉻、鉬、鋁合金經(jīng)氮處理制成,具有高厚度、耐腐蝕及耐磨損等優(yōu)點。

2、模頭鍍鉻,螺桿心軸結(jié)構(gòu)使卸料更均等平滑,更好地完成吹塑薄膜。復(fù)雜的吹膜機結(jié)構(gòu)使得輸出氣體更為均勻。提升機組采用方形框架平臺結(jié)構(gòu),提升框架高度可根據(jù)不同的技術(shù)需求自動可調(diào)。

3、卸料設(shè)備采用去皮旋轉(zhuǎn)設(shè)備及中心旋轉(zhuǎn)設(shè)備,并采用力矩馬達調(diào)整薄膜平滑度,便于操作。

簡單概述

在吹塑薄膜生產(chǎn)過程中,薄膜厚薄均勻度是一個很關(guān)鍵的指標,其中縱向厚薄均勻度可以通過擠出和牽引速度穩(wěn)定性加以控制,而薄膜橫向厚薄均勻度一般依耐于模頭精密制造,且隨著生產(chǎn)工藝參數(shù)變化而變化,為了提高薄膜橫向厚薄均勻度,須引進自動橫向厚薄控制系統(tǒng),常用控制方法有自動模頭(熱膨脹螺絲控制)和自動風環(huán),這里主要介紹自動風環(huán)原理與應(yīng)用。

基本原理

自動風環(huán)結(jié)構(gòu)上采用雙風口方式,其中下風口風量保持恒定,上風口圓周上分為若干個風道,每個風道由風室、閥門、電機等組成,由電機驅(qū)動閥門調(diào)整風道開口度,控制每個風道風量大小。

控制過程中,由測厚探頭檢測到薄膜厚薄信號傳送到計算機,計算機把厚薄信號與當前設(shè)定平均厚度進行對比,根據(jù)厚薄偏差量以及曲線變化趨勢進行運算,控制電機驅(qū)動閥門移動,當薄膜偏薄時,電機正向移動,風口關(guān)小;相反,電機反向移動,風口增大,通過改變風環(huán)圓周上各點風量大小,調(diào)整各點冷卻速度,使薄膜橫向厚薄偏差控制在目標的范圍。

控制方案

自動風環(huán)是一種在線實時控制系統(tǒng),系統(tǒng)被控對象為分布在風環(huán)上的若干個電機。由風機送來的冷卻氣流經(jīng)風環(huán)風室恒壓后分配到每個風道上,由電機驅(qū)動閥門作開合運動以調(diào)整風口及風量的大小,改變模頭出料處膜坯的冷卻效果,從而控制薄膜厚度,從控制過程看,薄膜厚度變化與電機控制量之間找不到明確關(guān)系,不同厚度薄膜以及閥門不同位置厚薄變化與控制量之間程非線性無規(guī)律變化,每調(diào)整一個閥門時對相鄰點影響都很大,且調(diào)整有滯后性,使不同時刻之間又互相關(guān)聯(lián),對于這種高度非線性、強耦合、時變性和控制不確定性系統(tǒng),其精確數(shù)學模型幾乎無法建立,即使能建立數(shù)學模型,也非常復(fù)雜,難以求解,以致沒實用價值,而傳統(tǒng)控制對較確定控制模型控制效果較好,而對于高度非線性,不確定性,復(fù)雜反饋信息控制效果很差甚至無能為力。鑒于此我們選擇了模糊控制算法。同時采用改變模糊量化因子方式更好適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的改變。