吹塑壁厚控制原理及控方法
中空吹塑成型型坯壁厚控制的研究
广 、产量最 大 的塑料 成 型方法之 一 。 。
吹厚膜有什么技巧和方法-
吹厚膜有什么技巧和方法?
吹厚膜技巧和方法如下。
1、选用合适的原材料，吹膜的原材料通常为高密度聚乙烯HDPE，低密度聚乙烯LDPE等塑料颗粒，不同的原材料具有不同的物理和化学性质，根据产品要求进行选择。
2、调节吹膜机的温度，吹膜机的温度对膜的质量有很大的影响，根据不同的原材料进行调节，通常来说，高密度聚乙烯的吹膜温度为180℃-230℃，低密度聚乙烯的吹膜温度为160℃-200℃。
3、调节吹膜机的压力，吹膜机的压力对膜的厚度和平整度有很大的影响，一般来说，膜的厚度通过调节吹膜机的压力来控制。
4、控制冷却效果，吹膜过程中需要通过冷却来使膜迅速凝固，保证膜的平整度和透明度，通过调节冷却风扇的速度和方向来控制冷却效果。
5、控制拉伸速度，在吹膜机的出口处，通过拉伸膜来使其变薄并增加透明度，拉伸速度的大小会影响到膜的拉伸效果和厚度。
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壁厚控制器的工作原理有哪些
壁厚控制器是吹塑制品加工过程中，一项至关重要的工艺过程，也是比较难以控制的工艺。
吹塑机在加工制品的过程中想要更好的控制壁厚，离不开吹塑机壁厚控制器的配合。
为了确保更好的壁厚控制效果，大家需要了解吹塑机壁厚控制器的工作原理。
大家都知道，壁厚控制是针对型胚开展的，所以吹塑机壁厚控制器是需要对型胚来进行壁厚控制的，控制的过程就是发生在塑料原材料在熔融成型胚的过程中。
壁厚控制器的工作原理就是将每一个塑料型胚的行成过程中，分成多个可以控制的点，分成多个控制的点之后，就可以针对这些点警醒壁厚控制，而不是对整个型胚进行控制。
壁厚控制器点控制的工作原理可以缩小壁厚控制的面积范围，提高壁厚控制的精度，更快的相应壁厚控制的指令，最终实现更好的吹塑制品质量。
虽然吹塑机壁厚控制器的点控制可以更好的保证壁厚控制的效果，但是在点数的设置上，也是有一定的注意事项的。
需要设定合适的点数，点数太少，壁厚控制效果不好；点数太多，系统响应时间过长，伺服油缸还没有做出反应，型胚就已经出来了，所以在点数的设置上，需要根据实际的工艺需要进行设置。
杭州奥仕通自动化系统有限公司成立于2011年，是一家专业提供塑料机械行业自动化系统解决方案的高科技技术企业。
公司为意大利杰佛伦（GEFRAN）和法国赛德（CELDUC）在中国大陆地区的核心代理商，主要产品有塑料机械控制器（PLC）、伺服驱动器、位移传感器、压力传感器、注射力和合模力传感器、高温熔体压力传感器、固态继电器（SSR）、温控表等。
中空吹塑成型机生产中如何控制塑料坯壁厚-
中空吹塑成型机生产中如何掌控塑料坯壁厚？使用中空吹塑机/进行生产的产品，要求壁厚均匀。
通常0．2L以下的中空容器可以不带型坯壁厚掌控装置，其他情况应考虑使用型坯壁厚掌控装置，特别是多而杂截面的中空成型制品。
目前，通常采纳更改机头套与模芯处的模唇间隙的方法实现壁厚掌控。
依据机头套、模芯形状的不同，唇口间隙的调整方法也不同。
模芯的上下运动一般采纳液压缸驱动。
当中空吹塑机加工形状较简单的塑料中空容器时，可用开关式液压系统实现。
电液换向阀只接受通电或断电信号，使液压缸向上或向下，液压缸移动的距离（即口模的开度变化）由上、下限位螺母调定，液压缸移动的速度由流量阀的节流作用设定，电液换向阀的电信号由时间继电器掌控。
这种掌控方法简单、价廉，但壁厚变化规律简单，只有两种壁厚变化，只能用于挤吹形状简单的中空容器。
当涉及大型的且形状多而杂的制品时，型坯壁厚掌控系统须是一个位置掌控系统，其中芯棒位置掌控精度是决议型坯壁厚掌控效果的关键，要求运动平稳、位置精度高、响应快，具有良好的重复精度。
目前，中空成型型坯掌控电液位置掌控系统按使用的掌控阀不同，可分为两大类：电液比例掌控系统和电液伺服掌控系统。
壁厚掌控系统采纳闭环反馈设计，其构成包括壁厚掌控器、电液伺服阀、动作执行机构和作为信号反馈装置的电子尺。
用户在壁厚掌控器的面板上设定型坯壁厚轴向变化曲线，掌控器依据曲线输出大小变化电压或者电流信号至电液伺服阀，由电液伺服阀驱动执行机构掌控模芯的上下移动，从而更改模芯缝隙。
电子尺通过测量缝隙的大小得出相应的电压信号反馈给壁厚掌控器，这就构成了闭环的壁厚掌控系统。
25点型坯壁厚掌控器工作原理。
在储料工作期间，位移传感器2随时检测储料缸内储料位置，当储料量达到预选储料时，掌控系统发出“储料到位”信号，系统就转入“注射”工作程序。
注射型坯时，位移传感器2连续检测注射量，掌控系统将整个注射量均匀地25等分，并使其与型坯上的各等分区所需厚度相应编码，每等分区域都配备有可变电位器，依据其制品要求任意更改25只电位器的旋钮，预选开口的间隙。
吹塑机自动厚度控制系统设计
2 控制方案设计 2．1 控制系统特点
自动模头是一种较为复杂的过程控制系统， 系统控制对象 为分布在模环上的热膨胀机构内加热器， 反馈信号为薄膜横向 厚度信号。 从控制过程看，薄膜厚度变化与热膨胀机构之间控制 量变化关系较为复杂， 不同厚度薄膜以及热膨胀机构变化与控 制量之间呈非线性无规律变化， 且圆周上相邻点调整互相影响 都很大，同时热膨胀机构调整滞后性较强，不同时刻之间又互相 关联，对于这种复杂过程控制系统，很难建立其精确控制模型。 2．2 控制方式选择
4 结束语 自动厚度控制系统采用模糊－PID 控制算法控制方式，解决
单一控制存在的调节时间长、超调量大、参数难以确定、无法消 除静差、 震动及系统的动态响应性和控制精度都达不到要求等 问题。 在实际使用过程比单一控制性能有很大的提高，可以使吹 塑薄膜厚薄均匀度从 8％提高到 3～4％，调整时间缩短 20 分钟， 静态偏差及震动都有很大提高，长时间运行稳定可靠，取得了较 好的控制效果。
Abstract This paper analyse working principle and control requirement of gauge control system,explain system construction,calculation and software design by industrial computer on the basis of gauge control characteristics of automatic die head, and introduces the application of Fuzzy－PID control calculation in the system which is proved to be fast and precise control with stable system and better property than single－way control． Keywords:blown film line,automatic die head,fuzzy,PID,thickness measuring
塑料薄膜吹塑风环技术及薄膜厚度的控制
塑料薄膜吹塑风环技术及薄膜厚度的控制对于塑料薄膜吹塑机械，风环是膜泡成型、冷却的重要组成部件，风环对薄膜厚薄均匀度和薄膜产量有极大的影响。
薄膜吹塑的冷却原理：塑料薄膜吹塑过程风环以风机产生的压力空气为冷却介质对膜泡吹胀区(即口模到冷凝线之间)进行冷却，当冷却空气通过风环以一定角度和速度吹向从机头挤出的膜泡时，高温的膜泡与冷却空气相接触，膜泡上大量的热量传递给空气并被带走，从而使膜泡得到冷却。
常用风环有单、双风口风环、真空室风环以及用于旋转机头的旋转风环。
由于旋转机头的技术无法适应现代高质量要求的薄膜生产，旋转风环将与旋转机头一起淘汰(本文不作讨论)。
多年来，科技工作者不断研究新的风环，取得喜人的成果，例如射流式双风口风环、可调薄膜厚薄的自动风环，对塑料加工行业是一种极大的贡献。
风环的构造、制造精度以及冷却气流的温度直接影响薄膜的厚薄均匀度、透明度、外观质量和物理机械性能。
风环主要由进气管、风环体、风口等部分构成。
进气管用于连接风机进气，其进气方向有与风环中心轴线垂直、平行或倾斜三种。
风环体有均匀分配、匀化气流，建立气压的作用，风环体主要有迷宫(图1)或多孔分流(图2)的结构，其入口气室的容积应比出口气室的容积大，有一定的气体压缩比，以确保气流量和气压的稳定。
风口用于喷射压力气体，冷却膜泡，风口在上吹塑法能扶托、稳定膜泡，下吹塑法为刚出口模的高温熔体提供一定的冷却，提高口模处高温熔体的抗拉强度，保持膜泡不因重力的作用而拉断、破泡，保持膜泡稳定。
风口气流速度为10～30m/s，流速误差不大于0.5～1m/s，才能满足要求较高的薄膜生产。
为控制膜泡冷凝线高度和冷却速度，必须改变风口可利用螺纹副调节，大风环由于大型车床无法加工螺纹，可采用升降机构代替螺纹副调节风口。
风口的调节量视吹塑设备大小而定，调节量通常为2～20mm。
早期的吹塑机械对薄膜厚薄均匀度和产量的要求不高，风环多为单风口结构，对mLLDPE、LLDPE、EVA的吹塑性能差，甚至无法正常成形膜泡。
吹塑壁厚控制原理及控方法
中空吹塑机头分类及壁厚原理储料式机头分为中心入料式和侧向入料式。
侧向入料式是应用非常广泛的一种方式。
在储料式侧向入料中空吹塑机中，机头所起的作用是融合融料,并形成型坯，融料融合的关键是机头中的流道。
目前我国一些企业研究出了双层心形包络流道，但双层心形包络流道流道长度较短，压降较大，熔料融合后周向均匀性较差。
在此基础上国内研究出了双层双螺旋流道,如图1所示。
1.中心杆；2.推料盘；3.上端盖；4.入料口;5.分流芯套；6.分流孔；7。
头外筒;8.外芯；9.内芯；10。
推料筒;11。
固定套;12。
衬套；13.下端盖；14.芯模；15.口模；16.导流套；17。
键；18.储料腔；19.推杆;20.外螺旋流道;21。
导流通孔；22。
分流锥图1 双层双螺旋流道机头图1中，外芯设有两条呈180o对称缠绕的外螺旋流道，内芯设有两条呈180o 对称缠绕的内螺旋流道，内螺旋流道与外螺旋流道呈180o对称布置,外芯和内芯上的每条螺旋流道(内螺旋流道与外螺旋流道）的缠绕角度均为360o,以使外芯和内芯的360o的外壁面上的熔料充分均匀地融合。
工作时,熔料从入料口进入机头外筒,经过分流芯套的分流孔，由外芯上的分流锥顺利完成分流，熔料向分流锥两侧流动,并经导向流道转向90o后,引流到内、外芯分流处，一部分熔料由外芯上的外螺旋流道向下螺旋流动,另一部分则通过导流通孔流入到内芯的内螺旋流道中，熔料在内、外螺旋流道内流动时,一部分熔料随着内、外螺旋流道向下流动，另一部分熔料顺着内、外芯壁向下流向储料腔，这样可以保证360o都有熔料下流，使得熔料均匀融合.型坯壁厚的自动控制有轴向控制和径向控制两种。
对于径向控制技术，我国还处于研究阶段，相对而言，轴向控制的研究成熟一些.本文针对200L以上的大容量中空吹塑机进行了型坯壁厚的轴向控制研究。
型坯壁厚的轴向控制采用的是闭环控制技术。
用户在壁厚控制器的触摸屏面板上设定型坯壁厚轴向变化曲线，PLC 控制器根据曲线把相应的电压或者电流信号传至电液伺服阀,由电液伺服驱动伺服油缸控制中心杆的上下移动,从而改变机头口模间隙.同时，连接中心杆的伺服油缸活塞杆上安有传感器（磁悬浮电子尺)，电子尺可感知头口模间隙的大小并反馈给PLC控制器，在PLC控制器内与标准信号进行比较，然后经伺服功率放大器传送给电液伺服阀,再通过伺服阀驱动伺服油缸，油缸带动中心杆移动，最终控制口模的开度，完成对型坯壁厚的控制.型坯壁厚控制的结构图如图2所示.本文研究的型坯壁厚控制系统是一个位置控制系统，由电液伺服系统组成。
嵌入式吹塑壁厚控制系统的设计与实现
ａｃｒａ ｃ ｉ ｅ ｈ ｒ ｔ ｉ ｉ ｆ ｅｃ ｎ ｏ ｅ ｂ ｃ， ｈ Ｉ ｏ ｔ ｌ ｌ ｒ ｈ ｉ ａ ｉｇｉ ｅ ｒ ｐ ｅ ｓｄ ｙ ｕｉ ｅｔ ｋ ｃ ｏ ｎ ｅ ｔ ｔ ａａ ｅ ｓ ｃ ｏ ｏ ｔ ｌ ｄｏｊ ｔ ｔｅＰＤ ｃ ｎ ｏ ａ ｏ ｔｍ ｗｔ ｖｒ ｎ ｔ ａ ｓｅｄ ｉ ｕｅ ．Ｂ ｓ ｇｔ ｓ ｄ ｗ ｈ ｈ ｃ ｃ ｒｔｓ ｔ ｈ ｒｌ ｅ ｒ ｇｉ ｈ ｙ ｎｇ ｌ ｓ ｎ ｈ ａ
嵌入式吹 塑壁厚控 制系统的设 计与实现
朱
丹。 等
嵌 入 式 吹 塑 壁 厚 控 制 系统 的 设 计 与 实 现
Ｄｅ ｉ ｎ ａｉａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｍ ｂ ｄ ｅ ｓｇｎ ａ ｄ Ｒｅ ｌ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｅ ｚ ｅ ｄ ｄ Ｃｏｎ ｒ ｌＳ ｓ ｅ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ａｌ ｉｋ ｅ ｓ ｆ ａ ｔ ｏ ｉｇ Ｍ ｏ ｄ ｒ ｆＷ ｌ Ｔｈｃ ｎ ｓ ｏｒＰｌｓ ｉ Ｂｌｗ ｎ ｃ ｌｅ
液 晶图形 化显 示 、 量 和控制 数据 处理 、 息存储 和管 理 以及远 程通 信等 技术 ； 测 信 同时 ， 结合 被控 对 象 的特 性 ， 采用 了变 速 积分 ＰＤ控 制 Ｉ 算法 ， 并利 用 ｔ ／ ＳⅡ操 作 系统 的任务 机制 ， ｘ Ｏ． Ｃ 设计 了上 层 的应用 程序 。实 践证 明 ， 系统 准确 可 靠 、 时性好 、 作 简便 ， 够很 好 地 该 实 操 能 满 足 工业 生产 的实 际需求 。 关键 词 ：控制 系统 嵌入 式技 术 ＰＤ控制 Ｉ 多 任务 操作 系统 Ｉ ／ ＳＩ ｘ Ｏ —Ｉ Ｃ
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中空吹塑机头分类及壁厚原理
储料式机头分为中心入料式和侧向入料式。
侧向入料式是应用非常广泛的一种方式。
在储料式侧向入料中空吹塑机中，机头所起的作用是融合融料，并形成型坯，融料融合的关键是机头中的流道。
目前我国一些企业研究出了双层心形包络流道，但双层心形包络流道流道长度较短，压降较大，熔料融合后周向均匀性较差。
在此基础上国内研究出了双层双螺旋流道，如图1所示。
1.中心杆；
2.推料盘；
3.上端盖；
4.入料口；
5.分流芯套；
6.分流孔；
7.头外筒；
8.外芯；9.内芯；10.推料筒；11.固定套；12.衬套；13.下端盖；14.芯模；15.口模；16.导流套；17.键；18.储料腔；19.推杆；20.外螺旋流道；21.导流通孔；22.分流锥
图1双层双螺旋流道机头
图1中，外芯设有两条呈180o对称缠绕的外螺旋流道，内芯设有两条呈180o 对称缠绕的内螺旋流道，内螺旋流道与外螺旋流道呈180o对称布置，外芯和内芯上的每条螺旋流道（内螺旋流道与外螺旋流道）的缠绕角度均为360o，以使外芯和内芯的360o的外壁面上的熔料充分均匀地融合。
工作时，熔料从入料口进入机头外筒，经过分流芯套的分流孔，由外芯上的分流锥顺利完成分流，熔料向分流锥两侧流动，并经导向流道转向90o后，引流到内、外芯分流处，一部分
熔料由外芯上的外螺旋流道向下螺旋流动，另一部分则通过导流通孔流入到内芯的内螺旋流道中，熔料在内、外螺旋流道内流动时，一部分熔料随着内、外螺旋流道向下流动，另一部分熔料顺着内、外芯壁向下流向储料腔，这样可以保证360o都有熔料下流，使得熔料均匀融合。
型坯壁厚的自动控制有轴向控制和径向控制两种。
对于径向控制技术，我国还处于研究阶段，相对而言，轴向控制的研究成熟一些。
本文针对200L以上的大容量中空吹塑机进行了型坯壁厚的轴向控制研究。
型坯壁厚的轴向控制采用的是闭环控制技术。
用户在壁厚控制器的触摸屏面板上设定型坯壁厚轴向变化曲线，PLC控制器根据曲线把相应的电压或者电流信号传至电液伺服阀，由电液伺服驱动伺服油缸控制中心杆的上下移动，从而改变机头口模间隙。
同时，连接中心杆的伺服油缸活塞杆上安有传感器(磁悬浮电子尺)，电子尺可感知头口模间隙的大小并反馈给PLC控制器，在PLC控制器内与标准信号进行比较，然后经伺服功率放大器传送给电液伺服阀，再通过伺服阀驱动伺服油缸，油缸带动中心杆移动，最终控制口模的开度，完成对型坯壁厚的控制。
型坯壁厚控制的结构图如图2所示。
本文研究的型坯壁厚控制系统是一个位置控制系统，由电液伺服系统组成。
控制的核心部分是中心杆的位置，其中中心杆位置控制精度是决定型坯壁厚控制效果的关键。
因此本系统的研究重点为中心杆位置控制精度，即型坯壁厚的控制精度和系统的响应速度。
型坯壁厚的控制方法是：将每一个型坯形成过程分成数个点，分别对这些点的壁厚进行控制。
控制点数越少，响应速度越快，但是点数太少，达不到所要的壁厚控制精度，且在型坯周围形成了熔接缝（环纹）；点数太多，会造成系统响应时间过长，伺服油缸来不及对接收的信号做出反映，型坯就已经出来了。
传统的200L塑料桶壁厚控制器都是64点或者128点的。
本文针对200 L双L环桶进行了研究，经过实验验证，在满足壁厚控制精度为±1mm，每点的响应时间为0.3～0.4秒的前提下选用256点壁厚控制更为合适。
针对200L以上的大容量中空吹塑机机头的关键技术进行了研究。
所设计的双层双螺旋流道形式相比于其它结构形式。
其使熔料融合更加均匀，熔体的流动更加顺畅，消除了理论接缝，提高了制品强度；根据功能要求，采用优化方法确定了工艺参数和尺寸，为200L以上大容量中空吹塑机产品的优化设计奠定了基础；在已有的型坯壁厚控制的基础上，研究了200L双L环桶最优的控制点数和控制点的连接方法，提高了壁厚的均匀性、精度和制品的强度。
改善吹塑件壁厚均匀性的几种方法
1.异型口模
口模异型化是指挤出机头的口模或芯棒局部位置开设凹槽，增大对应制件拐角处的口模间隙，以增加型坯局部位置的壁厚，得到异型化的型坯，弥补吹胀比不一致造成的径向壁厚不均，从而得到壁厚较为均匀的制件。
针对性地采用异型口模，并通过多次试模、优化、设计加工出合理的异型口模，可以极大提高制件壁厚分布的均匀性.
2.轴向壁厚控制技术
轴向壁厚控制技术的作用是使得挤出的塑料型坯，根据制品不同的吹胀比沿轴向获得不同的厚度，从而保证最终制品有比较均匀的壁厚。
它是通过使芯棒或口模根据预设位置作轴向运动而改变机头的开口量，达到改变塑料型坯壁厚的目的。
目前中空成形机的储料机头一般都具有轴向型坯控制功能，其控制点从30点到256点不等.
3.径向壁厚控制技术
采用轴向壁厚控制技术虽然能改善吹塑制品高度方向上的壁厚分布，但由于其挤出塑料型坯的水平截面仍呈等厚圆形，对部分在径向某一部位有较大吹胀比要求的制品显得仍不是最佳，因此便产生了径向壁厚控制技术。
径向壁厚控制技术可以使挤出的型坯在所要求的区段内呈非圆截面的变化。
径向壁厚程序控制技术发展至今，大致形成了２种典型的设计，一种称为柔性环式，另一种称为口缘修形式。
（1）柔性环技术
柔性环式是通过电液伺服控制薄壁挠性环在１个方向或２个对称方向上的变形来改变挤出型坯的厚度。
它的特点是无论吹制什么形状的制品，只要口模直径不变，径向控制都能发挥作用。
对中空成形塑料型坯径向壁厚控制系统的研制工作，最近在江苏获得了关键性的技术突破。
这项控制技术可以实现塑料型坯径向壁厚的多点准确控制，控制点可以方便地实现２～１６点控制甚至更多点控制，目前正在产业化中.
（2）口缘修形技术
口缘修形是靠修形口模环的上下移动来实现型坯壁厚改变的。
与挠性环结构相比，其最大的优点是使用寿命长，加工技术难度低。
在某些设计中，口模环的修缘部分做成活动块嵌入式，方便更换，减少更换时的成本。
这种形式的设计，还需要进行深入研究，降低成本，加快推广步伐。
径向壁厚控制技术对于提高大型中空制品的品质是一个有效的方法，还能减轻制品的质量。
以200Ｌ塑料桶容器为例，至少可节省5％～10％的原料。
目前加工一套大型径向壁厚控制装置的附加费用较高，随着径向壁厚控制技术的深入研究和发展，将在更多的大中型挤出吹塑中空成形机上应用。
轴向壁厚控制与径向壁厚控制的联合作用，可获得最佳的塑料型坯，即可获得更为理想的制品壁厚分布。
目前国内多家中空成形机制造厂家可在大型中空成形机上选择配套径向壁厚控制系统。
（4）型坯温差法
型坯的变形抗力可用粘度来表示，粘度的大小与其温度的高低有关。
型坯温度高，黏度小，变形抗力小，吹塑过程中容易变形，变形量较大；相反，型坯温度低，黏度大，变形抗力大，吹塑过程中不容易变形，变形量较小。
在挤出过程中，通过冷却设备强制冷却型坯吹胀比较大的部位，使型坯具有合理的温度梯度。
型坯吹胀比较大的部位温度低，粘度增大，变形抗力增大。
在自由吹胀阶段，吹胀比较大的部位难于变形，变形量减小，而吹胀比较小的部位变形量增大。
当变形量较小部位完成变形，进入约束吹胀阶段，吹胀比较大部位继续变形，直至吹胀成形制件，以此提高制件壁厚分布的均匀性。
（5）真空吸塑与挤出吹塑相结合
型坯各部位吹胀比不同导致制品壁厚不均匀。
制品的吹胀过程可分为自由吹胀和
约束吹胀２个阶段。
从压缩空气进入型坯到型坯与模具内壁开始接触为止称为自由吹胀阶段。
在这一阶段，型坯具有相同的吹胀比，在各个方向的变形都不受约束，可在任意方向膨胀变形，且较均匀。
从型坯与模具型腔开始接触到型坯完全与模具内壁贴合为止称之为约束吹胀阶段。
在这一阶段，型坯外表面受模具冷却作用，温度下降，粘度增大，变形较为困难，甚至不再变形，导致制品壁厚较大；没有接触模具型腔的坯料，温度相对较高，粘度较小，变形较为容易，迅速变薄，紧贴模具内表面，导致制品壁厚较小，最终使整个制件壁厚不均匀。
如果型坯同时结束自由吹胀，就能得到壁厚完全均匀的制件。
使型坯在真空负压的拉力作用下，先向吹胀比较大部位发生变形，然后注入压缩空气，改善型坯各处的吹胀比，成功得到壁厚较为均匀的制件。