ブロー成形のプロセスは複雑であり、一般に製品の形状、原材料の性能、成形加工のプロセスパラメータなど、製品の品質に影響を与える多くの要因があります。製品の性能に影響を与える要因は数多くありますが、製品の要件とプロセス条件が決定されれば、影響する要因を変更することで製品の品質を最適化でき、原材料の消費量を削減し、生産量を削減するという目的を達成できます。時間を短縮し、製品のパフォーマンスを最適化します。
1、材質の種類
樹脂原料の性質や種類の違いにより、加工・成形技術や設備も変わります。樹脂原料の溶融指数、分子量、レオロジー特性は製品の成形に影響を与えます。特にビレットの押出段階では、原料の溶融流動性によりビレットのたるみ現象が発生しやすくなり、壁の発生につながります。製品の厚みが薄くなり、分布が不均一になります。
2、製品の形状
ブロー成形品の外観はますます複雑化しており、各位置でのブロー成形品の発泡倍率も異なります。形状変化による製品の凸面エッジ、ハンドル、コーナーおよびその他の位置は比較的大きく、製品の肉厚は薄くする必要があるため、ブロー成形のプロセスでビレットのこの部分の肉厚を増加させます。工業製品の外観はより複雑で、角や凸面が多くなります。この部品は他の平坦部品に比べて発泡率が大きく、肉厚が比較的薄いため、中空ブロー成形品の肉厚分布は不均一になります。
3、金型の拡張とパリソンの垂直方向の拡張
中空ブロー成形法の重要なリンクの 1 つは、ブランクの押出成形です。ブランクのサイズと厚さは、製品のサイズと肉厚を基本的に決定します。ビレットの成形工程では、溶湯が垂直に伸びたり、金型が膨張したりする現象が生じます。ビレットの垂直方向の伸びは、ビレット自体の重力の影響により、ビレットの長さが増加し、厚さと直径が減少します。押出機で原料を加熱溶融すると、ヘッドから押し出される際に非線形粘弾性変形が起こり、ビレットの長さが短くなり、厚みや直径が大きくなります。押出成形とブロー成形のプロセスでは、垂直方向の伸びと金型の膨張という 2 つの現象が同時に影響し、ブロー成形の難易度が高まるだけでなく、製品の厚み分布も不均一になります。
4、加工温度
HDPEの加工温度は一般的に160～210℃です。加工温度が高すぎると、ビレットのたるみ現象の種類が明らかになり、肉厚分布が均一ではなくなりますが、製品の表面は滑らかになります。ダイヘッドの温度は加熱セクションの温度にできるだけ近づける必要があります。カップの口の温度はダイヘッドの温度より適切に低くする必要があり、これによりパリソンの金型膨張の影響を軽減できます。
5、押出速度
押出速度の増加に伴い、ビレットの型膨張が大きくなり、ビレットの厚さが増加します。押出速度が遅すぎると、ビレットが自重の影響を受ける時間が長くなり、ビレットのたるみ現象が深刻になります。押出速度が速すぎると、ビレットシャークスキン現象が発生し、深刻な場合はビレット破断の一種につながります。押出速度はブロー時間に影響され、速すぎるとブロー時間が短くなり、製品が成形できなくなる可能性があります。押出速度は製品の表面や肉厚に影響するため、押出速度の範囲は常に調整する必要があります。
6、打撃と膨張の比率
ブランクの内面と外面の溶融物は、冷却されて形成されるまで、金型内および金型の表面近くに吹き飛ばされて急速に広がります。金型内のブランク径が大きいほど大きな応力がかかります（このときの金型の径とブランク径の比がブロー比です）。ボトル形状が大きいと吹き込み膨潤時に空気漏れが発生しやすく、吹き込み成形不良の原因となります。ブロー成形時のブロー率は製品の外観に大きく影響されます。異形製品をブローする場合、ブロー比率が大きすぎると溶断が起こりやすくなります。
7、ブロー圧力と時間
ブロー成形のプロセスでは、圧縮ガスによりビレットがブローされて成形され、金型の内側に付着することがあります。ビレットの成形速度はガス圧力によって決まります。ガス圧が大きすぎるとブランクの変形速度が速くなり、ブランクの平面部が金型の内側に急速に近づくため、金型の影響でブランクの温度が低下します。 、ブランクが徐々に形成され、変形し続けることができなくなります。このとき、形状変化が大きいため、ビレットのコーナー部が金型に密着せず変形が継続し、製品の肉厚分布が不均一となる。ガス圧が低すぎると製品の成形が困難になり、保圧圧力が低すぎるとビレットが収縮して良好な製品が得られないため、ブロー時のガス圧を適度にコントロールする必要があります。中空品のブロー圧力は一般的に0.2～1MPa程度に制御されます。ブロー時間は主に製品のブロー成形時間、保圧時間、冷却時間によって決まります。ブロー時間が短すぎると、製品のブロー成形時間が短くなり、圧力保持と冷却時間が不十分になり、ビレットが明らかに内側に収縮し、表面が粗くなり、製品の外観に影響を与え、さらには成形できなくなります。形成される。ブロー時間が長すぎると、製品の外観は良くなりますが、製造時間が長くなります。
8、金型温度と冷却時間
金型の切り込み部分には靱性の高い鋼材が使用されることが多いため、優れた冷却効果が求められます。金型温度が低すぎると、金型カットの冷却が速くなり、延性が失われます。高温によりビレットの冷却が不十分になり、金型のカットが比較的薄くなり、冷間時の製品の収縮現象が明らかになり、製品が深刻な変形を起こします。冷却時間が長く、金型温度が製品に与える影響は比較的小さく、収縮は明らかではありません。冷却時間が短すぎると、ビレットに明らかな収縮現象が発生し、製品の表面が粗くなるため、金型温度と冷却時間を合理的に制御する必要があります。
9、ネジの速度
スクリューの速度は、ビレットの品質と押出機の効率に影響します。スクリューの速度の大きさは、原材料、製品の形状、スクリューのサイズと形状によって制限されます。回転速度が低すぎると、押出機の作業効率が明らかに低下し、ビレットの垂直延伸時間が長くなり、製品の肉厚分布が不均一になります。回転速度を上げると動作時間が短くなり、エネルギー消費量が増加します。同時に、スクリュー速度の増加により、原料に対するスクリューのせん断速度が向上し、製品の外観が最適化されます。ただし、スクリュー速度は速すぎてはなりません。速度が速すぎると、原料がヘッドとカップの口に留まりすぎ、温度分布が不均一になり、ビレットの肉厚に影響を及ぼします。そして製品の外観に影響を与えます。また、回転速度が高すぎると摩擦力が増大し、発熱が大きくなり原料の劣化を引き起こしたり、溶断現象が現れる場合があります。
投稿日時: 2022 年 11 月 19 日