?中空吹塑包裝瓶(如飲料瓶、日化瓶、食品包裝瓶等)是通過(guò) “熔融塑料成型為管狀坯料,再利用壓縮空氣吹脹貼合模具型腔” 制成的容器,核心工藝圍繞 “塑化 - 成型 - 冷卻 - 脫?!?展開(kāi),需根據(jù)塑料材質(zhì)(如 PET、PE、PP)和瓶型復(fù)雜度調(diào)整參數(shù)。
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以下是通用中空吹塑包裝瓶的完整制作工藝流程,按 “前期準(zhǔn)備→核心成型→后處理” 三階段拆解,附關(guān)鍵工藝細(xì)節(jié)與設(shè)備要求:
一、前期準(zhǔn)備階段:確保原料、模具、設(shè)備適配(決定產(chǎn)品基礎(chǔ)質(zhì)量)
前期準(zhǔn)備是避免成型故障(如瓶身厚薄不均、氣泡)的關(guān)鍵,核心是 “原料預(yù)處理”“模具調(diào)試”“設(shè)備預(yù)熱” 三大環(huán)節(jié)。
1. 原料選擇與預(yù)處理
原料選型:根據(jù)包裝瓶用途選適配塑料(不同材質(zhì)特性決定工藝參數(shù)),常見(jiàn)材質(zhì)及適配場(chǎng)景如下:
塑料材質(zhì) 核心特性 適配包裝瓶類(lèi)型 關(guān)鍵工藝要求
PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯) 透明度高、強(qiáng)度高、耐化學(xué)性好 飲料瓶(可樂(lè)、礦泉水)、食用油瓶 需干燥處理(含水率≤0.02%),熔融溫度 260-280℃
HDPE(高密度聚乙烯) 耐沖擊、耐低溫、韌性好 日化瓶(洗發(fā)水、洗衣液)、食品保鮮瓶 無(wú)需嚴(yán)格干燥(含水率≤0.1% 即可),熔融溫度 180-220℃
PP(聚丙烯) 耐高溫(可微波)、耐酸堿 食品加熱瓶(微波飯盒蓋)、醫(yī)藥包裝瓶 干燥處理(含水率≤0.05%),熔融溫度 200-240℃
PVC(聚氯乙烯) 成本低、阻隔性好 農(nóng)藥瓶、化妝品瓶(非食品接觸) 需添加穩(wěn)定劑,熔融溫度 160-190℃(避免分解)
原料預(yù)處理:
干燥:吸濕性強(qiáng)的原料(如 PET)需用 “除濕干燥機(jī)” 處理(溫度 160-180℃,時(shí)間 4-6 小時(shí)),去除原料中的水分 —— 若水分超標(biāo),熔融時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡,導(dǎo)致瓶身出現(xiàn)針孔或變形;
混合:若需調(diào)色或改性(如添加抗氧劑、抗紫外線劑),將原料與助劑按比例(如色母粒添加量 2%-5%)放入高速混合機(jī)(轉(zhuǎn)速 800-1200r/min,時(shí)間 5-10 分鐘),確保均勻分散;
篩分:用振動(dòng)篩(篩網(wǎng)目數(shù) 40-60 目)過(guò)濾原料中的雜質(zhì)(如粉塵、塑料顆粒硬塊),避免雜質(zhì)堵塞模具流道,導(dǎo)致瓶身出現(xiàn)劃痕或凹陷。
2. 模具設(shè)計(jì)與調(diào)試
模具結(jié)構(gòu):中空吹塑瓶模具為 “對(duì)開(kāi)式型腔模具”,包含 “型腔(決定瓶身外形)、吹氣孔(通入壓縮空氣)、排氣槽(排出型腔空氣,避免氣泡)、冷卻水路(加速瓶身冷卻)” 四大核心結(jié)構(gòu) —— 例如飲料瓶模具需設(shè)計(jì) “螺紋口(用于瓶蓋密封)、瓶身加強(qiáng)筋(提升強(qiáng)度,避免變形)”。
模具調(diào)試:
合模精度校準(zhǔn):調(diào)整模具合模間隙(≤0.02mm),確保左右型腔對(duì)齊,避免合模錯(cuò)位導(dǎo)致瓶身出現(xiàn)飛邊(多余塑料);
冷卻水路檢查:確保冷卻水路通暢(無(wú)堵塞),并設(shè)定適配冷卻溫度(PET 瓶模具冷卻水溫 15-20℃,HDPE 瓶 20-25℃)—— 冷卻不足會(huì)導(dǎo)致瓶身收縮變形,冷卻過(guò)快會(huì)導(dǎo)致瓶身脆化;
吹氣孔位置確認(rèn):吹氣孔需對(duì)準(zhǔn) “瓶坯底部中心”(避免空氣分布不均導(dǎo)致瓶身厚薄不均),孔徑根據(jù)瓶型調(diào)整(小瓶 φ1-2mm,大瓶 φ2-3mm)。
3. 設(shè)備預(yù)熱與參數(shù)設(shè)定
核心設(shè)備:中空吹塑機(jī)(按成型方式分為 “擠出吹塑機(jī)” 和 “注塑吹塑機(jī)”,前者適合 PE/PP 瓶,后者適合 PET 瓶),需提前預(yù)熱關(guān)鍵部件:
擠出機(jī)料筒:分區(qū)域設(shè)定溫度(從進(jìn)料口到機(jī)頭溫度逐步升高,如 PET 料筒溫度:進(jìn)料段 240-250℃,熔融段 260-270℃,機(jī)頭段 270-280℃),確保原料充分熔融且不分解;
吹塑模頭:模頭溫度比機(jī)頭溫度高 5-10℃(如 PET 模頭 280-285℃),避免熔融塑料在模頭處冷卻結(jié)塊,影響瓶坯成型;
壓縮空氣系統(tǒng):檢查空壓機(jī)壓力(設(shè)定 0.4-0.8MPa,小瓶用低壓 0.4-0.6MPa,大瓶用高壓 0.6-0.8MPa),并確??諝飧稍铮ê俊?.1g/m3)—— 潮濕空氣會(huì)導(dǎo)致瓶身內(nèi)壁出現(xiàn)水霧,影響透明度。
二、核心成型階段:從 “塑料顆?!?到 “瓶身雛形”(工藝核心,決定產(chǎn)品精度)
核心成型是中空吹塑的關(guān)鍵,按 “擠出吹塑”(主流工藝,適合大批量生產(chǎn))和 “注塑吹塑”(適合高精度、高透明度瓶)分為兩種流程,前者更通用,后者針對(duì)高端需求(如 PET 飲料瓶)。
1. 主流工藝:擠出吹塑(Extrusion Blow Molding,EBM)
適合 PE、PP 等材質(zhì)的廣口瓶、日化瓶,流程為 “擠出瓶坯→合?!得洝鋮s→脫?!?,具體步驟:
擠出瓶坯(型坯):
干燥后的塑料顆粒通過(guò)擠出機(jī)料斗進(jìn)入料筒,經(jīng)螺桿旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速 30-60r/min)擠壓、剪切、熔融,形成 “熔融塑料熔體”;
熔體通過(guò)模頭(環(huán)形模口)擠出,形成 “管狀瓶坯”(型坯),瓶坯長(zhǎng)度按瓶高設(shè)定(比成品瓶高 10%-15%,預(yù)留收縮量),壁厚均勻度由 “模頭壁厚控制器” 調(diào)節(jié)(誤差≤0.05mm)—— 若壁厚不均,會(huì)導(dǎo)致吹脹后瓶身局部過(guò)?。ㄒ灼屏眩┗蜻^(guò)厚(浪費(fèi)原料)。
合模與吹脹:
管狀瓶坯下垂至模具型腔中,模具快速合模(合模速度 50-100mm/s),將瓶坯兩端夾緊(底部密封,頂部留吹氣孔);
壓縮空氣通過(guò)吹氣孔注入瓶坯內(nèi)部,將熔融塑料吹脹,使其緊密貼合模具型腔內(nèi)壁(吹脹時(shí)間 0.5-2 秒,根據(jù)瓶型大小調(diào)整)—— 此時(shí)塑料在型腔中形成 “成品瓶的外形”,吹脹壓力需穩(wěn)定,避免壓力波動(dòng)導(dǎo)致瓶身變形。
冷卻定型:
吹脹完成后,保持壓縮空氣壓力(保壓時(shí)間 1-3 秒,確保瓶身貼合型腔),同時(shí)通過(guò)模具內(nèi)的冷卻水路通入冷卻水,對(duì)瓶身進(jìn)行冷卻(冷卻時(shí)間 3-10 秒,小瓶短、大瓶長(zhǎng));
冷卻至瓶身溫度低于塑料熔點(diǎn)(如 PET 冷卻至 60-80℃,HDPE 冷卻至 40-50℃),使瓶身定型,避免脫模后收縮變形。
脫模與修邊:
模具打開(kāi)(開(kāi)模速度 30-80mm/s),通過(guò)脫模機(jī)構(gòu)(頂針或吸盤(pán))將成型瓶坯從模具中取出;
用 “修邊機(jī)” 切除瓶坯的 “飛邊”(合模處的多余塑料)和 “澆口料”(頂部或底部的廢料),修邊后的廢料可粉碎后重新造粒(摻入新料,比例≤30%,避免影響產(chǎn)品質(zhì)量)。
2. 高端工藝:注塑吹塑(Injection Blow Molding,IBM)
適合 PET 等高精度、高透明度瓶(如礦泉水瓶、可樂(lè)瓶),流程為 “注塑瓶坯→加熱調(diào)溫→吹脹→冷卻→脫?!保啾葦D出吹塑,瓶坯精度更高(壁厚誤差≤0.03mm),透明度更好:
注塑瓶坯:
塑料顆粒通過(guò)注塑機(jī)料筒熔融后,高壓注入 “瓶坯模具”(型腔為瓶坯形狀,含細(xì)長(zhǎng)的 “瓶頸” 和 “瓶身雛形”),經(jīng)冷卻(冷卻時(shí)間 2-5 秒)后,形成 “固態(tài)瓶坯”(帶金屬嵌件的瓶頸,用于后續(xù)瓶蓋密封);
注塑瓶坯的優(yōu)勢(shì)是 “壁厚均勻”(由注塑模具精密控制),且瓶頸一次成型(無(wú)需后續(xù)加工),適合密封要求高的瓶型。
瓶坯加熱調(diào)溫:
將固態(tài)瓶坯從注塑模具中取出,送入 “調(diào)溫爐”(分區(qū)域加熱,溫度 100-120℃),對(duì)瓶坯的 “瓶身部分” 進(jìn)行加熱軟化(瓶頸部分保持低溫,避免變形);
調(diào)溫的關(guān)鍵是 “加熱均勻”(溫差≤5℃),若局部過(guò)熱,吹脹后瓶身會(huì)出現(xiàn)褶皺;若局部未軟化,吹脹后會(huì)出現(xiàn)未貼合型腔的 “死角”。
吹脹與冷卻:
加熱后的瓶坯轉(zhuǎn)移至 “吹塑模具”(型腔為成品瓶形狀),合模后通入壓縮空氣(壓力 0.6-0.8MPa),將瓶身吹脹貼合型腔(吹脹時(shí)間 0.3-1 秒);
立即通入冷卻水冷卻(冷卻時(shí)間 2-5 秒),使瓶身定型,由于 PET 材質(zhì)冷卻速度快,需精準(zhǔn)控制冷卻時(shí)間 —— 冷卻不足會(huì)導(dǎo)致瓶身收縮率超標(biāo)(>2%),冷卻過(guò)快會(huì)導(dǎo)致瓶身透明度下降。
脫模:
開(kāi)模后取出成品瓶,無(wú)需修邊(注塑瓶坯無(wú)飛邊),直接進(jìn)入后處理階段。
三、后處理階段:提升產(chǎn)品性能與外觀(滿足使用與質(zhì)檢要求)
后處理是確保包裝瓶 “合格出廠” 的關(guān)鍵,包括 “性能檢測(cè)、表面處理、包裝入庫(kù)” 三大環(huán)節(jié),避免不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。
1. 成品檢測(cè)(100% 全檢 + 抽樣復(fù)檢)
外觀檢測(cè):用視覺(jué)檢測(cè)機(jī)(或人工)檢查瓶身是否有 “劃痕、氣泡、變形、飛邊殘留”,瓶口螺紋是否完整(無(wú)缺牙、毛邊)—— 外觀不合格率需≤0.1%;
尺寸檢測(cè):用卡尺、千分尺測(cè)量瓶高、瓶徑、壁厚(壁厚偏差≤0.1mm),用密封性測(cè)試儀(抽真空法)檢測(cè)瓶蓋密封性能(壓力 - 0.05MPa 下,30 秒內(nèi)無(wú)漏氣)—— 密封性不合格會(huì)導(dǎo)致內(nèi)容物泄漏(如飲料變質(zhì)、日化品揮發(fā));
性能檢測(cè):抽樣檢測(cè)(每批次抽 50-100 個(gè)),包括 “跌落測(cè)試”(1.2 米高度跌落至水泥地,瓶身無(wú)破裂)、“抗壓測(cè)試”(軸向壓力≥500N,瓶身無(wú)變形)、“耐化學(xué)性測(cè)試”(浸泡在內(nèi)容物中 24 小時(shí),瓶身無(wú)溶脹、變色)。
2. 表面處理(按需選擇,提升外觀與功能)
印刷 / 貼標(biāo):對(duì)需要標(biāo)識(shí)的瓶型(如飲料瓶、洗發(fā)水瓶),采用 “絲網(wǎng)印刷”(適合簡(jiǎn)單圖案,附著力強(qiáng))或 “熱轉(zhuǎn)印”(適合復(fù)雜圖案,色彩鮮艷),印刷后需烘干(溫度 60-80℃,時(shí)間 10-20 分鐘),確保油墨牢固(摩擦測(cè)試無(wú)脫落);
涂層處理:對(duì)需要阻隔性的瓶型(如農(nóng)藥瓶、化妝品瓶),在瓶身內(nèi)壁涂 “阻隔涂層”(如 EVOH 涂層),提升耐化學(xué)性和氣體阻隔性(防止內(nèi)容物揮發(fā)或外界氧氣進(jìn)入);
抗靜電處理:對(duì)電子元件包裝瓶(如 PP 材質(zhì)),噴涂抗靜電劑(表面電阻 10?-1011Ω),避免靜電吸附灰塵。
3. 包裝入庫(kù)
分揀歸類(lèi):將合格瓶按 “規(guī)格、批次” 分揀,剔除不合格品(集中粉碎回收);
無(wú)菌包裝(食品 / 醫(yī)藥瓶):對(duì)接觸食品、醫(yī)藥的瓶型,需在 “無(wú)菌車(chē)間” 內(nèi)用無(wú)菌塑料袋包裝(避免污染),包裝后放入紙箱(每箱數(shù)量按瓶型大小設(shè)定,如小瓶每箱 500 個(gè),大瓶每箱 50 個(gè));
入庫(kù)存儲(chǔ):將紙箱放入倉(cāng)庫(kù)(溫度 15-25℃,濕度 40%-60%),避免陽(yáng)光直射(防止塑料老化)和高溫高濕(防止瓶身變形),存儲(chǔ)期限按材質(zhì)設(shè)定(PET 瓶≤6 個(gè)月,HDPE 瓶≤12 個(gè)月)。