吹膜模头设计的一些见解
(第18讲)第四章 第四~五节 吹膜板材挤出机头设计
福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》
第四章 塑料挤塑成型模具
二、板片材挤出机头设计要点 1、T形机头流道设计
➢T形岐管截面较大，料流阻力小，熔体先沿岐管横向流动， 之后平缝挤出。
➢因岐管内压力梯度的存在，致使熔体通过平缝各点的流速 不相同，其流速不均匀性可用流动均匀性指数UI表示，一般 UI≥0.95。
膜管直径大者取大值，以减小机头的长度和重量。
2、十字形吹膜机头
➢结构：类似于挤管机头，熔 料从中心进入，被分流器支架 支撑筋分为多股，之后汇合。 ➢应用：适用于上吹、下吹和 平吹工艺。
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第四章 塑料挤塑成型模具
2、十字形吹膜机头
➢为提高熔合质量，同样可在口模平直段开设环形缓冲 槽，并适当加长支撑筋到出口的距离。
▪芯棒尖至机头出料口的距离至少应为芯棒 直径的2倍；
▪在口模出口附近设置环形缓冲槽，有利于 消除熔接痕，也有利于熔体压力的均匀分布；
槽宽B=（15~30）S，槽深δ=（3.5~8）S。
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第四章 塑料挤塑成型模具
1、芯棒式挤出机头
（4）芯棒扩张角α：一般取80°~90 °，最大取120°，
▪适用于吹塑大口径薄膜；
▪熔接痕多，机头流动阻力较大，不 适于高粘度和热敏性的树脂。
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第四章 塑料挤塑成型模具
4、径向流道吹膜机头（多流道或莲花瓣机头）
不同挤出 直径范围
➢分配板吹膜机头：分配板上、下两面均开设有径向流动的六 根沟槽，并相互错开，最后汇聚在与分配板外圆面相邻的圆 环槽中，达到均匀分布的目的。
锁紧螺母调节上下段的压 紧程度，防止熔料溢出。
吹膜模具原理及应用
吹膜模具原理及应用吹膜模具是一种用于制造塑料薄膜的模具。
它是由一对金属模具组成，其中一个模具被称为吹气模具，另一个模具被称为挤出模具。
吹膜过程主要分为挤出和吹气两个阶段。
在挤出阶段，塑料颗粒经过加热和熔融，被挤出机挤出，形成一个圆柱状的薄膜原料（也称为膜管）。
这个原料通过挤出模具下的环状开槽进入吹气模具中央。
在吹气阶段，吹气模具的角处设有一个气流通道，通过这个通道，压缩空气被注入膜管中央，使其膨胀并紧贴吹气模具的内壁。
同时，膜管上下两侧的挤压辊推动膜管在吹气模具内壁上滑动，从而使膜管的直径越来越大，形成所需厚度和宽度的薄膜。
吹膜模具的应用非常广泛。
其中最常见的应用是制造塑料袋。
吹膜模具可以生产各种类型的塑料袋，如垃圾袋、购物袋、食品包装袋等。
此外，吹膜模具还可以制造一些特殊用途的薄膜，如农用覆盖膜、建筑膜、工业薄膜等。
在农业领域，农用覆盖膜是一种重要的农膜产品。
它可以用于温室建设、农田覆盖和作物保护等方面。
吹膜模具可以制造出具有良好透气性和抗紫外线能力的农用覆盖膜，保护作物不受恶劣环境的影响，提高农作物产量和品质。
在建筑领域，吹膜模具可以制造出建筑膜，被广泛应用于建筑工程中的防水、隔热、保温和保护等方面。
建筑膜可以起到有效的防水和隔热作用，提高建筑物的安全性和舒适性。
在工业领域，吹膜模具可以制造出工业薄膜，用于包装、保护和输送产品。
工业薄膜具有高拉伸强度和耐磨性，可以保护产品免受划伤和污染。
此外，吹膜模具还可以制造出具有特殊功能的工业薄膜，如防静电薄膜、防腐蚀薄膜、防紫外线薄膜等。
总之，吹膜模具是一种用于制造塑料薄膜的重要工具。
它的应用范围广泛，可以满足不同行业的需求。
随着科技的不断进步，吹膜模具的技术也在不断创新和改进，为塑料薄膜的制造提供更高效、更环保和更优质的解决方案。
设计吹塑模具时如何选择分模面
设计吹塑模具时如何选择分模面
设计吹塑模具时首先要考虑的一个问题是分模面的选择，选择分模面时一般应使两半模具对称，减小吹胀比，易于制品脱模。
因此，分模面的位置由吹塑制品的形状确定。
对横截面为圆形的容器，分模面通过其直径设置；对椭圆形容器，分模面应通过椭圆形的长轴对矩形容器，分模面可通过中心线或对角线，其中后者可减小吹胀比，但与分模面相对的拐角部位壁厚较小。
对某些制品，要设置多个分模面。
某些工业制件（例如汽车保险杠、外壳板）呈扁宽板状与双壁结构，从侧面看，分模面成L形、U 形或其他不规则形状。
容器把手应沿分模面设置。
把手的横截面应呈方形，拐角用圆弧过渡，以优化壁厚分布。
把手孔一般采用嵌块来成型，还可用注塑法单独成型把手。
LDPE吹膜生产工艺要点,及13大常见问题分析,99%的问题都解决了!
LDPE吹膜生产工艺要点，及13大常见问题分析，99%的问题都解决了！大多数热塑性塑料都可以用吹塑法来生产吹塑薄膜，吹塑薄膜是将塑料挤成薄管，然后趁热用压缩空气将塑料吹胀，再经冷却定型后而得到的筒状薄膜制品。
这种薄膜的性能处于定向膜同流延膜之间：强度比流延膜好，热封性比流延膜差。
吹塑法生产的薄膜品种有很多，比如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、尼龙(PA)、乙烯一乙酸乙烯共聚物(EVA)等。
本文对常用的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹塑生产工艺及其常见故障进行简单的介绍。
01聚乙烯吹塑薄膜材料的选择1、选用的原料应当是用吹膜级的聚乙烯树脂粒子，含有适量的爽滑剂，保证薄膜的开口性。
2、树脂粒子的熔融指数(MI)不能太大，熔融指数(MI)太大，则熔融树脂的粘度太小，加工范围窄，加工条件难以控制，树脂的成膜性差，不容易加工成膜；此外，熔融指数(MI)太大，聚合物相对分子量分布太窄，薄膜的强度较差。
因此，应当选用熔融指数(MI)较小，且相对分子量分布较宽的树脂原料，这样既能满足薄膜的性能要求，又能保证树脂的加工特性。
吹塑聚乙烯薄膜一般选用熔融指数(MI)在2～6g/10min范围之间的聚乙烯原料。
02吹塑工艺控制要点吹塑薄膜工艺流程大致如下：料斗上料一物料塑化挤出→吹胀牵引→风环冷却→人字夹板→牵引辊牵引→电晕处理→薄膜收卷但是，值得指出的是，吹塑薄膜的性能跟生产工艺参数有着很大的关系，因此，在吹膜过程中，必须要加强对工艺参数的控制，规范工艺操作，保证生产的顺利进行，并获得高质量的薄膜产品。
在聚乙烯吹塑薄膜生产过程中，主要是做好以下几项工艺参数的控制：挤出机温度吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜时，挤出温度一般控制在160℃～170℃之间，且必须保证机头温度均匀，挤出温度过高，树脂容易分解，且薄膜发脆，尤其使纵向拉伸强度显著下降。
温度过低，则树脂塑化不良，不能圆滑地进行膨胀拉伸，薄膜的拉伸强度较低，且表面的光泽性和透明度差，甚至出现像木材年轮般的花纹以及未熔化的晶核(鱼眼)。
吹膜配方及工艺笔记——吹膜中常见问题分析解决
吹膜配方及工艺笔记——吹膜中常见问题分析解决吹膜中常见问题分析解决1薄膜的透明度1 一、原料a、不同的PE树脂，其薄膜的透明度不一，M-PE的透明度高于LDPE,LDPE的透明度高于LLDPE。
b、分子量低的PE透明度比分子量高的好c、原料中的各种助剂，如润滑剂、开口剂、抗氧化剂均影响透明度。
d、树脂粒子中含有大量水分，应充分干燥粒子二、加工工艺a、熔体温度偏低，塑化不完全，透明性较差。
b、挤出速度、牵引速度与温度等匹配不适当，使薄膜表面有微小的不平滑，造成光线散射。
c、吹胀比太小，冷却不够，均影响透明度。
d、冷却速度不够快，晶球较大、结晶区大，透明度差。
2晶点2 晶点是由于吹塑的薄膜中有未塑化的高聚物颗粒造成，晶点的分子量远高于周围的PE的分子量。
①原料树脂在生产过程中控制不严，造成一部分树脂分子量过高，生产中无法塑化造成。
②原料树脂中残留催化剂较多，在吹膜机料筒螺杆的高温下，催化剂继续发生作用，形成高聚合度分子，因此，原料选择很重要。
③一定时间后，加大螺杆速度，提高熔体挤出压力，带走析出物。
④定期清洁模口3开口性差3 ①原料开口剂不足。
开口剂一般为无机物，在塑膜表面形成凸点，避免了两层膜粘紧。
②原料滑爽剂不足。
如油酸酰胺等，受热后析出到膜面，起滑爽作用。
③生产时加工温度太高，冷却不足，应降低加工温度，增加风量。
④牵引速度过快。
应降速。
4薄膜松弛4 ①薄膜厚薄不均匀，引起收卷局部松紧。
②膜泡冷却风环冷却不当，冷却不均匀。
③膜泡进入夹棍前局部被冷却。
④模口与牵引辊中心不一致。
⑤切刀切边时，切刀锋刃不一致，角度不一致。
⑥收卷时压辊压力不一致。
⑦稳定板夹缝不均匀。
5横向厚度不均匀5 ①模口间隙不均匀，应按要求仔细调节。
②机头四周加热不均匀，检查风环是否堵塞，开度是否合理。
③机头四周加热不均匀，应检查加热器。
④吹胀比过大，调换模头或换规格。
⑤过滤网破损，按时更换。
⑥风环进风软管破损或扭曲，有温度差或长短过于悬殊，应加以调整更换。
吹风机头注射模设计
吹风机头注射模设计1.引言吹风机是我们日常生活中经常使用的电器之一，它通过电动机产生的强风，增加空气的流通速度，从而加快头发的干燥速度。
吹风机头注射模是用于制造吹风机头的模具，它的设计关乎到吹风机头的外观和功能。
本文将对吹风机头注射模的设计进行详细介绍。
2.吹风机头注射模的组成2.1模具底板模具底板是吹风机头注射模的基础部分，它承载着整个注射模的各个组成部分。
模具底板的材料通常选择优质的钢材，以保证模具的稳定性和耐用性。
2.2进料系统进料系统是指将熔化的塑料材料从注塑机注入到模具中的系统。
设计进料系统时需要考虑到塑料的流动性、温度控制、压力控制等因素，以确保塑料充分填充模具腔体，并得到所需的形状和尺寸。
2.3冷却系统冷却系统是为了在注塑过程中快速冷却和固化塑料，以便于从模具中取出成品。
通常使用冷却水管进行冷却，水管应布置在模具的关键部位，以确保整个模具能够均匀冷却。
冷却系统的设计需要考虑到冷却效果、冷却时间和冷却水的供应等因素。
2.4模腔和模芯模腔和模芯是用于成型塑料制品的关键部分。
模腔是吹风机头注射模中的凹模部分，它的形状和尺寸决定了成品的外观和尺寸。
模芯是吹风机头注射模中的凸模部分，它的形状和尺寸决定了成品内部的空间结构。
3.吹风机头注射模的设计要点在进行吹风机头注射模的设计时，需要注意以下几个要点：3.1结构设计3.2材料选择3.3流道设计流道设计是决定塑料充填的重要因素，它直接影响着成品的密度和质量。
流道应尽量简短，避免死角和过于复杂的变化，同时需要具备适当的直径和形状，以保证塑料充分流动。
3.4冷却系统设计冷却系统的设计应考虑到整个模具的冷却效果和冷却时间。
冷却水管应布置在模具的关键部位，以确保整个模具能够均匀冷却。
同时，冷却水的供应应稳定，并具备恰当的温度控制装置。
4.结论吹风机头注射模设计合理与否直接影响到吹风机头的质量和使用效果。
本文对吹风机头注射模的设计进行了详细介绍，包括其组成、设计要点等方面的内容。
吹膜横向拉力差脆的原因
吹膜横向拉力差脆的原因引言吹膜横向拉力差是指在吹膜过程中，膜材在横向方向的拉力表现不均匀，出现不同区域的拉力差异。
这种现象会导致膜材脆性增加，降低了产品的质量和可靠性。
本文将介绍吹膜横向拉力差脆的原因，并提出改善措施。
原因分析1.原料质量不均匀吹膜过程中使用的原料质量不均匀是导致横向拉力差脆的主要原因之一。
原料的成分和配比不均匀会导致膜材的物理性能差异，进而影响拉力的均匀性。
2.吹膜机参数设置不当吹膜机的参数设置不当也是导致吹膜横向拉力差脆的重要原因之一。
例如，过高的吹膜机挤出温度和过高的拉伸倍率都会导致膜材的拉力分布不均匀。
3.模头设计不合理模头是吹膜过程中非常关键的组成部分，其设计是否合理直接影响吹膜产品的质量。
模头的结构、出膜口尺寸和出膜速度等都需要合理设计，以确保膜材的拉力分布均匀。
4.吹膜工艺操作不规范吹膜工艺操作不规范也会导致横向拉力差脆的问题。
例如，过高的拉伸速度、不合理的冷却方式以及拉伸过程中的振动等都会对膜材的拉力均匀性产生负面影响。
改善措施1.选择优质的原料在吹膜过程中，选择优质的原料是保证产品质量的基础。
确保原料的配比均匀，避免不必要的杂质和颗粒，提高膜材的物理性能并减少拉力差异。
2.合理设置吹膜机参数根据产品要求和原料特性，合理设置吹膜机的挤出温度、挤出速度和拉伸倍率等参数，以确保膜材的拉力均匀性。
在生产过程中，及时监测和调整参数，以提高吹膜的一致性。
3.优化模头设计通过优化模头的结构和出膜口的尺寸设计，减少膜材在流动过程中的剪切和变形，从而改善横向拉力差脆的问题。
采用合适的模头技术和先进的成型工艺，提高吹膜产品的质量和稳定性。
4.规范吹膜工艺操作建立规范的吹膜工艺操作流程，操作人员需经过专业培训，熟练掌握各项操作要点。
注意控制吹膜过程中的拉伸速度、冷却方式和振动等因素，确保拉力分布均匀，从而降低横向拉力差脆的发生。
总结吹膜横向拉力差脆是吹膜过程中常见的问题，其原因包括原料质量不均匀、吹膜机参数设置不当、模头设计不合理以及吹膜工艺操作不规范等。
HDPE土工膜-圆模(吹膜)工艺与平模工艺比较
1.5mm单糙面膜的断裂强度可达37N/mm以上，比吹膜高68%。
二次加糙工艺不破坏膜的表面，力学性能与光面相当。
能应对沉降大，稳定性安全性要求高的场合。
糙面膜焊接边缘
通常无光边，灰尘不易清理干净，焊接质量会因此受影响。
有光边，易于清理，便于焊接。
焊接性能
厚度偏差大，影响焊接强度的均匀性
厚度偏差小，易控制，焊接质量均匀
规格品种
多（可吹至0.15mm厚度或更小），吹涨比越大，厚度越薄。
少（1.0mm以上挤工艺。
光面效率高；糙面需二次加工，效率稍低。
投资
一般
高
GM13断裂延伸率>100%，2.0mm单糙面膜的断裂强度仅为29N/mm.
1.5mm单糙面膜的断裂强度仅为22N/mm.
由于加入惰性气体，产生的气泡破裂后形成糙面，膜的表面被破坏并产生大的应力集中，力学性能比光面大幅度降低。
不适合有明显沉降的场合。
二次成型力学性能与光面膜相比无明显下降，断裂延伸率>600%，比吹膜的高5倍；
厚度偏差
10%，与厚度有关的指标受此影响较大。 如力学指标等。
可以达到5%，与厚度相关的指标能保证。
宽度控制
依靠模口直径，和吹涨比（类似吹气球），会产生应力。吹涨比越大，内应力越大，厚度均匀性越差，性能稳定性越低。内应力会导致土工膜提前或加速破坏。
模口宽度确定，无任何吹涨和应力，性能指标均匀稳定。
表面质量
圆模（吹膜）工艺与平板挤出工艺比较
特点
圆模工艺（吹膜工艺）
平挤工艺
模具结构
环型模口
平面模口
冷却方式
空气冷却，易受环境温度变化影响，冷却不均匀，易产生应力集中，控制难度大。
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模头设计的一些见解林楚漂2012年1 模头的设计趋向紧凑型设计，减小模头高度和直径，科学分布流道，从而缩短流道长度，减少熔体滞留时间；减少流道壁面面积，降低模内压力损失。
紧凑型模头设计一方面减少钢材用料，降低生产成本；另一方面有效提高薄膜质量和产量。
缩短流道减少滞留时间的作用：（1）使熔体不至于过烧形成晶点和流道线，保证薄膜质量；（2）降低熔体受流道壁加热而升高温度的影响。
模头加热温度的设定应使流道温度略高于熔体温度，提高熔体流动性，以使熔温和流动速率在圆周上分布均匀。
温度较高的流道壁将热量传递给熔体使之升温。
熔体温度升高将增大冷却负荷，降低模头产量；影响膜泡泡形，降低薄膜力学性能。
（3）缩短换料换色时间，降低生产成本。
降低模内压力损失的作用：（1）模头压力过大将对挤出机造成负荷。
高压下螺杆旋转挤出熔体会形成大量剪切热，提高熔体温度，也加大冷却风机负载。
压力回流降低挤出机产量。
（2）模头压力损失是模内熔体间以及熔体与流道壁间剪切应力的宏观表现。
熔体受剪切（摩擦）流动困难，延长滞留时间。
流动克服摩擦动能转化为热能使温度升高。
模头内压力损失并不是越小越好。
压力损失不可小于某一最小值（各种材料最小值不同）以保证足够大的熔体剪切速率，使得熔体不会粘附在流道壁上。
机器以较高产量正常开机时，各层压力约为30-35MPa为佳。
2 模头各部分流道的设计模头内流道基本可以分为4个部分：分配系统、螺旋部分、汇流部分、口模部分。
流道设计应遵循压力损失小、滞留时间短的原则。
（1）分配系统即是主流道至螺旋起始点之间的流道分配。
功能是实现熔体在圆周上均匀等分分配。
设计时应保证在1分2、2分4、4分8等各段流道内剪切速率一致，以使流动稳定，实现均匀等分。
剪切速率越低，压力损失越小。
剪切速率有最小值。
不同原料，最小剪切速率的值不同。
例如eva为3-5（s-1），LDPE8（s-1）。
根据流体力学理论，圆形截面流道压力损失与流道长度成正比，与流道直径成反比。
压力损失对流道直径的变化更加敏感。
所以，在满足输送能力和最小剪切速率的前提下，分配流道设计要尽量加大直径，缩短长度。
对于特定的模头，主流道入口与螺旋起始点的位置是相对固定的。
所以分配系统的设计应遵循“大而长，小而短”的原则。
即是说，大直径流道应尽可能拉长长度，小直径流道应尽可能缩短长度。
从而最大限度降低熔体流经分配系统的压力损失。
（2）螺旋部分流道设计目的是使熔体在圆周方向上得到均匀的温度和流动速度，从而得到高质量的薄膜。
该部分要求当改变物料、产量和料温等条件时，熔体沿圆周的分布仍然均匀。
熔体既在螺槽内沿螺槽流动，同时也在环形间隙（漏流间隙）内沿轴向流动。
螺槽内熔体流动速度在螺槽入口处最大，沿着螺槽流动速度逐渐减小直至为0。
环形间隙内的流速在入口处最小，沿着轴向逐渐变大。
随着螺槽的变浅和间隙的增大，熔体流动由主要沿螺槽的方向过渡到沿环形间隙的轴向流动。
该设计促使熔体在螺槽与环形间隙间交互流动，最终达到均化的目的。
流道总高度一般是螺距的6倍。
该高度范围内螺旋均起到作用的话足以达到均化熔体流动的目标。
为使流道在一开始就起作用，要求起始漏流间隙不得过小，最好在0.8以上。
起始漏流位置与螺槽起始处重叠。
此处设计最好经过模拟计算才能确定各项设计参数，得到一个较好的设计。
螺旋结束后较大间隙的储料段流道起到承接的作用：消除熔体沿圆周切线方向流动的影响；释放压力；储料段内熔体由于汇流段的高压阻而沿周向流动，为汇流段的均匀挤出做好准备。
（3）汇流部分流道处各层熔体贴合挤出。
该处的设计对薄膜质量有较大影响。
此处流道间隙一般很小，剪切速率大，长度不宜过长。
流道宽度应通过模拟计算来保证汇流时各层剪切速率相近，从而防止鲨鱼皮的产生。
各层熔体剪切不可能完全一致，汇流后需要一段直的成形段流道来得到稳定的层间边界。
然后才能进行流道的压缩或扩张进入口模。
（4）口模部分是最接近薄膜成型的一部分流道。
与薄膜的表面质量有直接关系。
为保证熔体稳定挤出口模，口模成形段流道之前同样需要一段储料段流道。
二者之间的过渡流道倾斜角度常取7.5°。
口模成型段应有足够长度以使流动取向稳定。
口模间隙一般在0.9-3.2间取值。
间隙小，模头产量低但是薄膜质量好，过小则薄膜表面会产生鲨鱼皮缺陷。
间隙大，模头产量高，过大则影响薄膜质量。
Opinions about die head design1 die head design tend to compact style，reduce height and diameter，distribution the channels scientifically and shorten the length of channels，reduce melt held up time；decrease channel walls area，reduce inner die pressure expense。
One side compact die head style design can reduce steels，decrease producing cost；the other side improve the film quality and output effectively。
The effect of shorten channels and reduce residence time：（1）The melt will not be over heated that form crystal dots and channel lines，ensure the quality of film；（2）Decreasing the effect of channel walls are heated up and the melt increase temperature。
Die head heat up temperature setting should make the channel temperature a little higher than melt`s，improve the flowability of melt，make the melting temperature and flow ratedistribute on the circle uniformity。
The higher temperature channel walls deliver the heat to melt and make the temperature rise。
Melt temperature rising up will increase cooling load and reduce the die head output；effect bubble shape，decrease mechanical property。
（3）shorten the time of changing material and colours，reduce producing cost。
Effects of reducing inner die pressure：（5）Too much die head pressure will cause a loading to extruder。
Under high pressure screw rotating extrude melt will form a mount of cutting heat，improve melting temperature and cooling fan loading 。
pressure backflow reduce the output of extruder。
（6）Macroscopic expression of die head pressure expense。
Melt flowing difficultly because of being cut ，so extend residence time。
Flowing put up with friction kinetic energy transform to heat and make the temperature rise。
Inner die head pressure expense is not the smaller the better。
Pressure expense cannot less than one of minimum（different material with different minimum）ensure the melt shearing rate is large enough，enable the melt will not adhere to the channel wall。
When the machine normal runs with higher output，each layer pressure is better with about 30-35MPa。
2 design of channelsDie head inner channel can be 4 parts：distribute system、spiral、conflux、die lip。
Channel design should follow the rule that little pressure expense and short resort time。
（1）Distribution system is the channel distribution from main channel to the between of spiral initial point。
The function is achieving melt uniformity distribution on the circle。
When designing we should ensure the shearing rate in 1 divides into 2、2 divides into 4、4 divides into 8 and each part of channel is accordance，enable the flowing steady and achieve aliquot uniformity。
The lower shearing rate，the less pressure expense。