擠出吹塑是目前產量最大，經濟性良好的中空塑料制品生產的主要成形方法之一，適于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酷,聚酞胺、聚碳酸酷等材料的中空成形。主要用來成形容器類制品，容器的最小容積可為1ML,，最大容積可達10 000L。

   擠出吹塑制品廣泛應用于食品、飲料、化妝品、藥品、洗滌制品、兒童玩具等領域。至今擠出吹塑技術有了很大的發展，制品形狀更加復雜且具有獨特的功能。應用領域擴大到辦公用品、家用電器、家具、文化娛樂用品及汽車工業零部件，如保險杠、汽油箱、油管、氣管、燃料油罐等，具有較高的技術含量和功能性，因此又稱為“工程吹塑”。受安裝空間的限制，擠出吹塑工業制件形狀越來越復雜，壁厚分布不均勻成為擠出吹塑技術發展的瓶頸。

    針對壁厚不均勻，國內外主要從以下幾個方面進行研究。

1、開發擠出吹塑專用樹脂

    擠出吹塑應選用高分子量的原料，一般來講樹脂的相對分子質量超過10⁶，具有很高的粘度，其流動指數多為0.2～0.5g/10min，可以防比擠出型坯的垂伸。隨著科學技術的發展，適用于擠出吹塑成形的新牌號樹脂、合金、共聚物等不斷開發出來。

   2007年，市面上開發了新型Kynar高熔體強度(HMS) PVDF支化樹脂，與傳統的Kynar PVDF相比，Kynar HMS PVDF具有更好的均衡性和穩定性，在擠出過程中表現出較高的熔體強度和耐垂性，加工窗口更寬，可用于更多的工藝，尤其適用于擠出吹塑成形工藝。

   2007年，市面上推出了新一代常規容器用的原料Eastman EB062共聚酯。該樹脂具有較好的透明性、韌性、高熔體強度、耐熱性、耐化學性能等，是專用的擠出吹塑厚壁制品原料。由于該樹脂具有優良的加工性，用其作原料的產品具有較高的設計靈活性，如可以作為具有復雜的不規則形狀把手的液體容器。

   2009年，市面上成功研制出苯乙烯丁二烯共聚物(SBC) ，其密度比PET和PVC都低，所成形的瓶質量輕，與PET, PVC等瓶相比最大可減輕30%，剛度和透明性較高，加工溫度低，成形周期短。應用于擠出吹塑成形取得了較好的經濟效益。德國考特斯(Kautex)機械公司，用其作為原料，采用擠出吹塑成形工藝，生產出具有不規則形狀把手的瓶子。

    采用在線流變儀對改性聚乙烯醇(PVA)進行剪切粘度測試。結果表明，在測試的剪切速率范圍內(50～650s^-1)，改性PVA熔體的剪切粘度為200～600 Pa·s，與吹塑級高密度聚乙烯的剪切粘度相當，且熔體流動性好，適用于擠出吹塑中空容器。

2、異型口模

    口模異型化是指擠出機頭的口模或芯棒局部位置開設凹槽，增大對應制件拐角處的口模間隙，以增加型坯局部位置的壁厚，得到異型化的型坯，彌補吹脹比不一致造成的徑向壁厚不均，從而得到壁厚較為均勻的制件。技術人員以典型中空工業制件塑料油箱為研究對象，在聚合物流變學基礎上，全面分析了影響制件壁厚分布的主要因素，針對性地提出了采用異型口模，并通過多次試模、優化、設計和加工出合理的異型口模，極大地提高了制件壁厚分布的均勻性，提供了一種優化擠出吹塑成形中空工業制件壁厚分布的有效措施。

3、可調節機頭(塑料型坯的控制技術)

    根據制品各個部位不同的吹脹比獲得厚度不同的型坯，通過控制機頭的開口量，得到厚度變化的型坯，從而得到壁厚較為均勻的制件。型坯壁厚控制技術分為軸向壁厚控制技術(AWDS)和徑向壁厚控制技術(PwDS)2種。

3. 1軸向壁厚控制技術

    軸向壁厚控制技術的作用是使得擠出的塑料型坯，根據制品不同的吹脹比沿軸向獲得不同的厚度，從而保證最終制品有比較均勻的壁厚。它是通過使芯棒或口模根據預設位置作軸向運動而改變機頭的開口量，達到改變塑料型坯壁厚的目的。目前中空成形機的儲料機頭一般都具有軸向型坯控制功能，其控制點從64點到256點不等。

    近幾年來，國內多家中空成形機設備制造廠家已開發出性能可靠的軸向壁厚數字化液壓伺服控制系統(AWDS)，控制點以64和100點這2種形式居多。也有部分廠家在中空成形機上安裝進口型坯壁厚控制系統。

3. 2徑向壁厚控制技術

    采用軸向壁厚控制技術雖然能改善吹塑制品高度方向上的壁厚分布，但由于其擠出塑料型坯的水平截面仍呈等厚圓形，對部分在徑向某一部位有較大吹脹比要求的制品顯得仍不是最佳，因此便產生了徑向壁厚控制技術。徑向壁厚控制技術可以使擠出的型坯在所要求的區段內呈非圓截面的變化。

    徑向壁厚程序控制技術發展至今，大致形成了2種典型的設計，一種稱為柔性環式，另一種稱為口緣修形式。

3. 2. 1柔性環技術

    柔性環式是通過電液伺服控制薄壁撓性環在1個方向或2個對稱方向上的變形來改變擠出型坯的厚度。它的特點是無論吹制什么形狀的制品，只要口模直徑不變，徑向控制都能發揮作用。

    對中空成形塑料型坯徑向壁厚控制系統的研制工作，最近在江蘇張家港市同大機械有限公司獲得了關鍵性的技術突破。這項控制技術可以實現塑料型坯徑向壁厚的多點準確控制，控制點可以方便地實現2～16點控制甚至更多點控制。目前正在產業化中。

3. 2. 2口緣修形技術

    口緣修形是靠修形口模環的上下移動來實現型坯壁厚改變的。與撓性環結構相比，其最大的優點是使用壽命長，加工技術難度低。在某些設計中，口模環的修緣部分做成活動塊嵌入式，方便更換，減少更換時的成本。這種形式的設計，還需要進行深入研究，降低成本，加快推廣步伐。

    徑向壁厚控制技術對于提高大型中空制品的品質是一個有效的方法，還能減輕制品的質量。以200L塑料桶容器為例，至少可節省5%～10%的原料。目前加工一套大型徑向壁厚控制裝置的附加費用較高，隨著徑向壁厚控制技術的深入研究和發展將在更多的大中型擠出吹塑中空成形機上應用。

    軸向壁厚控制與徑向壁厚控制的聯合作用，可獲得最佳的塑料型坯，即可獲得更為理想的制品壁厚分布。目前國內多家中空成形機制造廠家可在大型中空成形機上選擇配套徑向壁厚控制系統。

4、三維(3D)中空吹塑

    隨著工業制件的形狀更加復雜化、多樣化，例如汽車用通風管、連接管等，多呈彎曲狀，采用常規的擠出吹塑來成形這類彎曲管件時，由于型坯的直徑要比管件的投影寬度大，故會產生大量飛邊(高達5000)，且夾坯縫較長，影響外觀和強度。為解決此問題，日本發明了三維中空吹塑，也稱為少廢料中空吹塑或無飛邊中空吹塑。這種技術飛邊少，制品上無合模線，可順利擠出吹塑。采用三維中空吹塑可以輕易地成形形狀復雜的工業制件。

    其工作原理為:采用2～8軸的機械手，把已吹脹的型坯放置在模具型腔內，使型坯與模腔完全吻合，然后合模吹脹成形。

5、真空吸塑與擠出吹塑相結合的生產技術

    型坯各部位吹脹比不同導致制品壁厚不均勻。制品的吹脹過程可分為自由吹脹和約束吹脹2個階段。從壓縮空氣進入型坯到型坯與模具內壁開始接觸為比稱為自由吹脹階段。在這一階段，型坯具有相同的吹脹比，在各個方向的變形都不受約束，可在任意方向膨脹變形，且較均勻。從型坯與模具型腔開始接觸到型坯完全與模具內壁貼合為比稱之為約束吹脹階段。在這一階段，型坯外表面受模具冷卻作用，溫度下降，粘度增大，變形較為困難，甚至不再變形，導致制品壁厚較大;沒有接觸模具型腔的坯料，溫度相對較高，粘度較小，變形較為容易，迅速變薄，緊貼模具內表面，導致制品壁厚較小，最終使整個制件壁厚不均勻。

    如果型坯同時結束自由吹脹，就能得到壁厚完全均勻的制件。技術人員采用預先抽真空法，使型坯在真空負壓的拉力作用下，先向吹脹比較大部位發生變形，然后注入壓縮空氣，改善型坯各處的吹脹比，成功得到壁厚較為均勻的制件。

6、型坯溫差法

    型坯的變形抗力可用粘度來表示，粘度的大小與其溫度的高低有關。型坯溫度高，瓢度小，變形抗力小，吹塑過程中容易變形，變形量較大;相反，型坯溫度低，瓢度大，變形抗力大，吹塑過程中不容易變形，變形量較小。

    在擠出過程中，通過冷卻設備強制冷卻型坯吹脹比較大的部位，使型坯具有合理的溫度梯度。型坯吹脹比較大的部位溫度低，粘度增大，變形抗力增大。在自由吹脹階段，吹脹比較大的部位難于變形，變形量減小，而吹脹比較小的部位變形量增大。當變形量較小部位完成變形，進入約束吹脹階段，吹脹比較大部位繼續變形，直至吹脹成形制件，以此提高制件壁厚分布的均勻性。

    技術人員以典型復雜中空工業制件為研究對象，根據聚合物流變學理論，提出了采用型坯溫差法優化擠出吹塑中空工業制件壁厚分布的均勻性，并獲得了成功。

7、高壓低溫擠出吹塑技術

    在約束吹脹階段，型坯的外表面與模具接觸，溫度迅速降低，最終導致制件壁厚分布不均勻，同時由于型坯內外表面的溫差，導致制品沿壁厚方向存在內應力，制件容易變形。針對此問題可采取的方法包括增加吹塑的壓力，使用低溫壓縮空氣。壓縮空氣冷卻系統可以將壓縮空氣在3個工序中干燥和冷卻至-45℃，冷卻時間縮短2%。同時，由于內側的冷卻程度得到加強，制品內外壁的冷卻更加均勻，因而大大改善了成形制品的品質。

    此外，作為容器用的工業制件，容易在最薄壁處發生滲透。為解決此問題，開發出了多層共擠工藝、表面鍍膜技術等，發展也比較快。

    綜上分析，國內外在控制擠出吹塑制件壁厚均勻性方面，在原材料和成形工藝上都取得了長足發展。在提高塑料中空容器的性能和生產速率的同時，也大大擴大了其應用范圍。