[发明专利]通过将空气吹入管状体而形成由聚合物材料制成的物体的设备和方法

说明书

一种形成由聚合物材料制成的物体的方法，其中该聚合物材料具有熔融温度(Tf)，该方法包括以下步骤：熔融聚合物材料；将聚合物材料冷却至熔融温度(Tf)以下；将聚合物材料挤压成管状成型体(H)；将管状体(H)插入到具有内腔的模具(60)中；在管状体(H)的第一端处封闭管状体；通过第二端将空气吹入到管状体(H)中，以使管状体(H)附着到模具(60)的内腔。

技术领域

本发明涉及通过将空气吹入到管状体中而形成由聚合物材料制成的物体的设备和方法。

可借助于根据本发明的方法和设备加工的聚合物材料可为用于在挤压管状体的吹塑模制的成形工艺(也已知为“挤压吹塑模制”(EBM)措辞的工艺)中的任何材料，特别是半结晶材料，诸如聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。更一般地，根据本发明的方法和设备可用于加工熔融温度高于其结晶和/或玻璃化转变温度的任何聚合物材料。

背景技术

EBM工艺基本上需要在熔融设备或挤压机内熔融聚合物材料。挤压机连接到挤压头，该挤压头被构造成将聚合物材料挤压成管状成型体(也称为“型坯”)。由挤压机驱动的熔融聚合物材料沿挤压头流动并且以管状体的形式流出。具有以负性形式再现容器形状的内腔的模具从挤压头接收管状体。通常，模具被分成两个半模，这两个半模可在打开位置与关闭位置之间一起移动，在打开位置处半模相互分开，在关闭位置处半模彼此邻接。管状体设置在两个半模之间，同时它们处于打开位置。随后，两个半模移动到其关闭位置。两个半模设有切割边缘，该切割边缘在关闭位置切割管状体的端部，从而封闭管状体本身。相反，管状体的另一端保持与挤压头的芯部同心地打开。模具设有开口，该开口被配置为容纳管状体的开放端和挤压头的芯部。在模具关闭之后，通过挤压头的芯部将一定量的空气吹入管状体内。这致使管状体的膨胀，管状体附着在模具腔上，从而展现其形状。在聚合物材料固化之后，将形成的容器从模具中移除。

目前可用的EBM工艺以及用于实施所述工艺的机器在生产周期时间和所获得产品的特性两个方面都可得到显著改善。

事实上，聚合物材料以高于熔融温度的相对高的温度以管状体的形式插入到模具中。这意味着在从模具中提取产品之前，需要等待相对长的时间以使聚合物材料变为固化。

此外，在固化状态下获得的聚合物材料的特性受到材料本身结晶的不利影响，这种结晶过快并且以不受控制的方式发生。

发明内容

本发明的目的为提供通过吹塑管状体来形成由聚合物材料制成的物体的方法和设备，其允许克服现有技术的缺点。

本发明的优点为其允许大幅减少生产周期时间。

本发明的又一个优点为其可显著改善所获得的产品的机械性能。

另一个优点为能够与过于流动的材料(如用于瓶子的常规PET)共同作用。虽然此类材料具有价格低廉的优点，但是在管状体或型坯的形成期间变形过度。

本发明的又一个优点为也适用于EBM工艺，该工艺提供两个或更多个相互同心的管状体(诸如，例如多层)的挤压。

又一个优点为，由于较冷的材料具有与刀片相对的较大阻力、较低的可变形性和较低的附着性，因此较冷的材料(因而更加刚性和粘性)更易于切割。

因为例如不需要施用任何表面处理或抗粘合涂层，所以较低的附着性也容许装备的简化。

附图说明

从下面对本发明的优选实施例的详细描述中将更好地体现出本发明的进一步的特性和优点，其通过附图中的非限制性示例的方式示出，其中：

-图1示出根据本发明的用于吹塑模制的设备的示意图；

-图1a示出在随后的操作阶段中的图1的设备；

-图2为示出特定类型的聚丙烯的结晶作为时间的函数而变化的曲线图；