對于曲環(huán)來說，成本不應(yīng)當(dāng)證明是缺點，因為曲環(huán)模頭的純機械件可以比傳統(tǒng)可編程壁厚控制系統(tǒng)（PWDS）更為便宜地制造出來，必要的電氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)與成熟的油壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比也有著成本上的優(yōu)勢與技術(shù)上的優(yōu)越性。
pet塑料瓶的幾何形狀正變得越來越復(fù)雜。這多數(shù)是純粹技術(shù)需求的結(jié)果。但是，經(jīng)常是設(shè)計者決定著pet塑料瓶的形狀，而與技術(shù)因素?zé)o關(guān)。對于塑料瓶生產(chǎn)商來說，他所要求制造的塑件為什么要用這樣的幾何形狀并不重要。他只需要利用行業(yè)可獲技術(shù)工具，生產(chǎn)出具有最佳壁厚分布的塑件。
為了在料泡中形成所需的壁厚差別，注嘴與芯軸可以在周邊具有一定輪廓，軸向壁厚可以通過使用可更換錐形芯軸而被改變。但是，這常常會導(dǎo)致所不期望的軸向與徑向壁厚控制之間的耦合，所以在兩個方向的最佳壁厚分布方面總是必須做出犧牲。如果待生產(chǎn)塑件有著非常復(fù)雜的形狀，那么只能通過軸向與徑向坯料厚度的動態(tài)變化，才能獲得最佳的壁厚分布。除了已被利用多年的可編程壁厚控制系統(tǒng)（PWDS），塑件制造商現(xiàn)在擁有形式為曲環(huán)技術(shù)的徑向壁厚控制。它能更精確與更好地調(diào)節(jié)料泡壁厚。
起始狀態(tài)
以一個圓形的坯料形狀，待生產(chǎn)吹塑件經(jīng)常在外表面有著強烈變化的拉伸條件。某一特定塑件的拉伸率局部差異越大，改變包圍其環(huán)境的料泡壁厚分布就變得越有意思，從而在吹塑件的任何點上獲得所需的壁厚。
可編程壁厚控制系統(tǒng)（PWDS）是在幾年前被開發(fā)出來，特別用于矯正這個問題。但是，只有在模徑在60mm或更大的情況下，它才能被恰當(dāng)使用。
然而，這種系統(tǒng)的工藝技術(shù)被局限于可以實現(xiàn)的形狀與可以得到的坯料壁厚差異。它也是一種極為昂貴的技術(shù)極復(fù)雜的解決方案。
技術(shù)要求
開發(fā)曲環(huán)技術(shù)的目的是要提供一種更簡單但又可用于吹塑所有常見模徑的解決方案，能更為靈敏地控制坯料壁厚分布。除了這個基本要求以外，還包括
◆ 必須保持流道幾何形狀設(shè)計時的寬廣自由度；
◆ 模具當(dāng)然應(yīng)當(dāng)能承受工藝中常見壓力；
◆ 模具中融入新技術(shù)不應(yīng)當(dāng)需要一條新的分模線；
◆ 如有可能，系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生可能出現(xiàn)泄漏的新區(qū)域；
◆ 當(dāng)調(diào)節(jié)其形狀時，不應(yīng)當(dāng)在流道中出現(xiàn)死區(qū)；
◆ 整個系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)防腐，所以可用于所有可能的模具；
◆ 定位系統(tǒng)必須易于激活；
◆ 必須能有高的定位速度。
技術(shù)解決方案
一套全新生產(chǎn)技術(shù)被開發(fā)出來，能生產(chǎn)出吹塑模頭用嵌件（曲環(huán)槽），它局部設(shè)計成多層壁。這些曲環(huán)槽能輕松地改裝成傳統(tǒng)模具或者綜合在模具當(dāng)中。
它們在一端的壁很厚，有著傳統(tǒng)的凸緣軸環(huán)，它們靠著這個被固定在調(diào)整過的外環(huán)里。凸緣下端形成密封面，這在中央分模線中的任何情況里都是需要的。所以在這個模具區(qū)域，沒有傳統(tǒng)模具所需的主要修正。
而另外一方面，形成模孔的曲環(huán)槽上端被設(shè)計成多層壁，能讓流道間隙做局部變化。這是特別有優(yōu)勢的，因為直接在模尾處的流道阻力變化比在模內(nèi)產(chǎn)生的變化要更為有效。這個區(qū)域的流道壁接著由大量極薄的、嵌套壁所裝配而成，能承受熔體的內(nèi)部壓力，同時可靈活變形。
這樣“片簧”狀曲環(huán)槽的撓曲線很短。所以它在四周的幾乎所有點上提供了極靈敏的純線性彈性形變。以直徑僅43mm的曲環(huán)模頭作為例子，顯示出這樣多壁曲環(huán)可以變形到什么限度而不會出現(xiàn)塑性變形。因為切口流體中的流動阻力隨著流道縫隙的立體尺寸而變化，所以這種方式下會在料泡中產(chǎn)生極大的局部壁厚變化。除此以外，當(dāng)應(yīng)用曲環(huán)時，在流道中也不會有突然的變化而導(dǎo)致死點，因為在變形區(qū)的曲環(huán)槽幾何形狀會總是逐步地變化。
32只安裝螺絲令料泡能獲得好出很多的壁厚分布控制，這比目前在用的可編程壁厚控制系統(tǒng)（PWDS）所具有的四個安裝位置更加適合于最終生產(chǎn)。而且，以傳統(tǒng)方法會有額外的限制，兩個安裝位置必須是嚴(yán)格直接地一個對一個設(shè)置。
要在生產(chǎn)設(shè)備的32個安裝位置上完成動態(tài)調(diào)整自然是不適合的。在設(shè)計模具過程中，它們能為新產(chǎn)品快速和花費不多地確定出最佳的流道輪廓。通過純靜態(tài)調(diào)節(jié)，模具四周流道的適當(dāng)形狀可以針對沿料泡長度的每個位置而被確定出來。所以在每次注射之后可以對形狀進行優(yōu)化，以獲得所需的效果。
生產(chǎn)線的初期測試結(jié)果
然而，這樣的模具開始時是為純靜態(tài)調(diào)節(jié)而設(shè)計，現(xiàn)在如圖2所示也能易于被轉(zhuǎn)化為動態(tài)控制的生產(chǎn)模具。在局部區(qū)域，安裝螺絲被拆掉，并被啟動馬達所取代，其主軸完成線性前進運動。這個軸被可靠地聯(lián)結(jié)到一個調(diào)節(jié)模唇上，曲環(huán)槽靠它可以在相對大的圓周面積上局部地變形。調(diào)節(jié)模唇在整個寬度上分布著14個小螺絲，靠它們模唇的形狀可以輕松地與產(chǎn)品需求相適應(yīng)。
因為重量低，必須用這套系統(tǒng)來提升，所以定位運動可以很快地完成。為了證明用曲環(huán)技術(shù)能做什么，在一個測試中，通過料泡擠出過程中啟動馬達0.3秒鐘時間，流道縫隙在一個點上被閉合。一個位置被選擇，在這里由傳統(tǒng)模具所制的容器總是有著不理想的厚點。對所產(chǎn)生薄區(qū)與相對位置的壁厚進行純粹視覺上的比較，這可以解釋用曲環(huán)模頭可能會有什么嚴(yán)重的壁厚變化。
在所產(chǎn)生薄區(qū)的邊緣上的短過渡區(qū)不能由任何其它系統(tǒng)以這樣的方法而獲得。
在德國亞琛的德國塑料加工研究所（IKV），一個兩年研究項目對曲環(huán)模頭進行高強度的研究和測試。直徑僅35mm、具有16個啟動馬達的模頭被設(shè)計出來，一種計算最佳安裝螺絲位置以獲得形狀理想的曲環(huán)槽的運算法則被研究出來。最后，測試瓶為了研究目的而被設(shè)計成具有三個不同區(qū)。瓶子長度方向上的形狀由矩形底區(qū)，經(jīng)橢圓低位瓶區(qū)，變化為圓形形狀。在靜態(tài)測試中，可以針對每個瓶區(qū)而獲得極好的厚度分布。在動態(tài)試驗中，有一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐交瘑栴}，它避免了16個流道的同時激活。
在這里必須指出，這些研究顯示的是原則上有可能的東西。在生產(chǎn)應(yīng)用上，所設(shè)想的對稱瓶也將滿足傳統(tǒng)的四個調(diào)節(jié)位置。在這樣的情況下，數(shù)據(jù)處理的時間問題當(dāng)然會被克服掉。
曲環(huán)技術(shù)在用于芯軸輪廓的低成本優(yōu)化上也能具有優(yōu)勢。輪廓的后加工不僅是費時間，而且它也總是消耗寶貴的機器能力。線性又富彈性的可調(diào)節(jié)曲環(huán)芯軸顯著地簡化了這個步驟，因為在模具的起始階段可以有目的地對輪廓進行優(yōu)化。可以從一次注射到另一次注射的對芯軸輪廓進行類似調(diào)節(jié)。所以在特定點上沒有移去太多材料的風(fēng)險。有了曲環(huán)芯軸后，通過旋松對應(yīng)螺絲，沒有帶來理想積極結(jié)果的每次變化可以很容易地在下一步中被顛倒過來。
未來前景
在模頭圓周上任何位置來改變流道縫隙的可能性為擠坯吹塑開辟了全新的天地。它不僅是能制造更為復(fù)雜的部件，而且曲環(huán)技術(shù)還將動態(tài)壁厚控制的應(yīng)用延伸至所有要求的模頭形狀，從而在未來不再會有徑向壁厚控制應(yīng)用上的限制，因為模頭直徑太小了。
曲環(huán)技術(shù)為明顯降低生產(chǎn)成本提供了機會。這不僅是通過改進吹塑件壁厚分布來降低材料消耗而完成的，而且主要是通過縮短周期時間，當(dāng)吹塑件中不必要的厚點被消除掉時它會自動地發(fā)生。可假設(shè)塑件中所需壁厚分布之間的差別，而實際上獲得的變得更小。而且，所用模頭比迄今所用可編程壁厚控制（PWDS）模頭更簡單，所以也不易于受到干擾 |
浙公網(wǎng)安備 33038102331908號
