吹塑成型POM的加工成型

吹塑成型聚甲醛（POM）的加工成型是一项需精准控制工艺参数与设备条件的技术，其核心是利用 POM 的热塑性与结晶特性，通过 “熔融挤出型坯 — 吹气成型 — 冷却定型” 的流程，将原料转化为中空制品。由于 POM 存在加工温度窗口窄、对热降解敏感等特性，其吹塑工艺相比 PE、PP 等通用塑料更为严苛。以下从加工前准备、核心工艺环节、关键工艺参数控制、设备要求及常见问题与解决五个维度展开详细说明：

一、 加工前准备：保障成型稳定性的基础

POM 吸湿性较低（平衡吸水率约 0.2%~0.5%），但加工前的原料预处理和设备检查仍是避免制品缺陷的关键。

1. 原料预处理

• 干燥处理：虽然 POM 吸湿性不高，但原料若在储存中吸收水分（如暴露在高湿度环境），熔融后水分会汽化形成气泡，影响制品表面质量和力学性能。
  推荐干燥条件：温度 80℃~100℃，时间 2~4 小时，干燥至水分含量≤0.05%。优先使用除湿干燥机（避免热风干燥带入水分），干燥后的原料需密封保存，防止二次吸潮。

• 原料筛选：选用适配吹塑工艺的 POM 牌号（多为中低分子量均聚 POM，熔体流动速率 MFR 2~10 g/10min），避免使用混入杂质、粉尘或降解料的原料（易堵塞口模或产生黑点）。

• 着色与改性：若需着色，应选用耐高温的色母粒（温度耐受≥220℃），并与 POM 原料均匀混合（混合比例通常 1:20~1:50）；如需增强、增韧或耐老化，需提前加入玻纤、弹性体或抗氧剂等助剂，制成改性 POM 复合料。

2. 设备清洁与检查

• 螺杆与机筒清洁：若设备此前加工过其他塑料（尤其是 PVC、PA 等），需用 PE 或 PP 料彻底清洗螺杆、机筒及口模（避免残留料与 POM 共混导致降解或性能劣化）。

• 模具与辅机检查：

• 模具：清理型腔表面的油污、杂质，检查排气槽是否通畅（排气不良易导致制品缺料或烧焦），确认冷却水道无堵塞（保证冷却均匀）。

• 辅机：检查吹气系统（空压机、储气罐）压力稳定（无漏气），冷却系统（冷却水塔）水温正常（通常 15℃~25℃），牵引与脱模机构运行顺畅。

二、 核心加工成型流程（以挤出吹塑为例）

吹塑成型 POM 以挤出吹塑为主（适合中小型中空制品），极少数采用注射吹塑（需更高熔体强度，用于精密小型制品），核心流程分为 4 个步骤：

1. 熔融挤出（型坯制备）
   将干燥后的 POM 原料加入挤出机料斗，通过螺杆的旋转剪切与机筒的加热，使原料逐渐熔融塑化（形成均一熔体）。熔融的 POM 熔体通过机头的环形口模，挤出形成管状的 “型坯”（中空管状，壁厚由口模间隙控制）。
   关键：型坯需表面光滑、壁厚均匀，无气泡或熔接痕，这是后续成型的基础。

2. 合模与吹气
   挤出的型坯达到预设长度后，吹塑模具闭合（将型坯包裹在型腔中），同时吹针插入型坯开口端，通入压缩空气（压力通常 0.3~0.8MPa）。压缩空气使型坯膨胀，紧密贴合模具型腔的内壁，形成与模具形状一致的中空制品。
   关键：吹气时机需与型坯挤出速度匹配（避免型坯下垂或过早贴合模具），吹气压力需稳定（压力不足导致制品缺料，压力过高易使制品壁厚不均）。

3. 冷却定型
   制品贴合模具后，通过模具内部的冷却水道通入冷却水，对制品进行强制冷却（冷却时间通常 10~30 秒，取决于制品壁厚）。冷却使 POM 熔体快速结晶固化，保持制品的形状与尺寸精度，同时降低制品内应力。
   关键：冷却需均匀，避免局部冷却过快导致制品翘曲或开裂。

4. 脱模与后处理
   冷却完成后，模具打开，通过脱模机构将制品取出。取出的制品需进行后处理：

• 切除多余的 “飞边”（型坯闭合处的废料），飞边可破碎后重新造粒（需控制回收料比例≤20%，避免性能下降）；

• 必要时进行去应力处理（将制品置于 60℃~80℃的烘箱中保温 1~2 小时，减少内应力导致的开裂）；

• 检查制品表面质量（无黑点、气泡、划痕）和尺寸精度（符合图纸要求）。

三、 关键工艺参数控制（核心难点）

POM 的加工特性（结晶速度快、热降解敏感）决定了工艺参数需精准控制，任何参数波动都可能导致制品缺陷。核心参数如下表所示：

四、 加工设备要求

吹塑成型 POM 对设备的精度和稳定性要求高于通用塑料，核心设备及要求如下：

1. 挤出机

• 螺杆类型：选用渐变型螺杆（长径比 L/D=20~25），压缩比 3~4:1，确保 POM 均匀塑化且剪切热可控（避免突变型螺杆产生过多剪切热）。

• 机筒材质：需采用氮化钢或合金钢材（耐磨，避免 POM 熔体磨损机筒），加热段需分段控温（精度 ±2℃）。

1. 吹塑机头与口模

• 机头类型：采用中心进料式环形机头，保证熔体在口模处均匀分布（避免型坯壁厚不均）。

• 口模结构：口模间隙可调节（范围 0.5~5mm），表面需抛光（Ra≤0.4μm），减少熔体流动阻力，保证型坯表面光滑。

1. 吹塑模具

• 材质：选用铝合金（散热快，适合中小型制品）或模具钢（耐磨，适合大批量生产）。

• 结构：需设计合理的排气槽（深度 0.02~0.05mm，宽度 5~10mm），避免型坯与型腔之间残留空气；冷却水道需贴近型腔表面（距离 15~20mm），保证冷却均匀。

1. 辅机系统

• 干燥机：优先选用除湿干燥机（露点≤-40℃），确保原料干燥彻底。

• 吹气系统：配备稳压阀和压力表（精度 ±0.05MPa），保证吹气压力稳定。

• 冷却系统：采用闭环冷却水系统，水温可调节（精度 ±1℃）。

五、 常见加工问题与解决方法

吹塑 POM 的加工窗口窄，易出现各类缺陷，下表列出典型问题及应对策略：

总结

吹塑成型 POM 的核心在于 **“原料适配 + 设备精准 + 参数严控”**：需选用合适的吹塑级 POM 原料并彻底干燥，搭配高精度挤出与吹塑设备，通过严格控制温度、压力、冷却等参数，平衡 POM 的熔融流动性与热稳定性，最终获得表面光洁、尺寸精准、性能达标的中空制品。其加工难度虽高于通用塑料，但凭借制品的工程级性能，在中高端工业领域具有不可替代的价值。