對(duì)于曲環(huán)來(lái)說(shuō)，成本不應(yīng)當(dāng)證明是缺點(diǎn)，因?yàn)榍h(huán)模頭的純機(jī)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(lái)，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(shì)與技術(shù)上的優(yōu)越性。
pet塑料瓶的幾何形狀正變得越來(lái)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(jì)者決定著pet塑料瓶的形狀，而與技術(shù)因素?zé)o關(guān)。對(duì)于塑料瓶生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，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(guò)使用可更換錐形芯軸而被改變。但是，這常常會(huì)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(gè)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(guò)軸向與徑向坯料厚度的動(dòng)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(gè)圓形的坯料形狀，待生產(chǎn)吹塑件經(jīng)常在外表面有著強(qiáng)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(diǎn)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(kāi)發(fā)出來(lái)，特別用于矯正這個(gè)問(wèn)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(shí)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(kāi)發(fā)曲環(huán)技術(shù)的目的是要提供一種更簡(jiǎn)單但又可用于吹塑所有常見(jiàn)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(gè)基本要求以外，還包括
◆ 必須保持流道幾何形狀設(shè)計(jì)時(shí)的寬廣自由度；
◆ 模具當(dāng)然應(yīng)當(dāng)能承受工藝中常見(jiàn)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(shí)，不應(yīng)當(dāng)在流道中出現(xiàn)死區(qū)；
◆ 整個(gè)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(kāi)發(fā)出來(lái)，能生產(chǎn)出吹塑模頭用嵌件（曲環(huán)槽），它局部設(shè)計(jì)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?cè)谝欢说谋诤芎�，有著傳統(tǒng)的凸緣軸環(huán)，它們靠著這個(gè)被固定在調(diào)整過(guò)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(gè)模具區(qū)域，沒(méi)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(jì)成多層壁，能讓流道間隙做局部變化。這是特別有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)橹苯釉谀Ｎ蔡幍牧鞯雷枇ψ兓仍谀?nèi)產(chǎn)生的變化要更為有效。這個(gè)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(shí)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(diǎn)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(huì)出現(xiàn)塑性變形。因?yàn)榍锌诹黧w中的流動(dòng)阻力隨著流道縫隙的立體尺寸而變化，所以這種方式下會(huì)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(shí)，在流道中也不會(huì)有突然的變化而導(dǎo)致死點(diǎn)，因?yàn)樵谧冃螀^(qū)的曲環(huán)槽幾何形狀會(huì)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(gè)安裝位置更加適合于最終生產(chǎn)。而且，以傳統(tǒng)方法會(huì)有額外的限制，兩個(gè)安裝位置必須是嚴(yán)格直接地一個(gè)對(duì)一個(gè)設(shè)置。
要在生產(chǎn)設(shè)備的32個(gè)安裝位置上完成動(dòng)態(tài)調(diào)整自然是不適合的。在設(shè)計(jì)模具過(guò)程中，它們能為新產(chǎn)品快速和花費(fèi)不多地確定出最佳的流道輪廓。通過(guò)純靜態(tài)調(diào)節(jié)，模具四周流道的適當(dāng)形狀可以針對(duì)沿料泡長(zhǎng)度的每個(gè)位置而被確定出來(lái)。所以在每次注射之后可以對(duì)形狀進(jìn)行優(yōu)化，以獲得所需的效果。
生產(chǎn)線的初期測(cè)試結(jié)果
然而，這樣的模具開(kāi)始時(shí)是為純靜態(tài)調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)，現(xiàn)在如圖2所示也能易于被轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(dòng)馬達(dá)所取代，其主軸完成線性前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。這個(gè)軸被可靠地聯(lián)結(jié)到一個(gè)調(diào)節(jié)模唇上，曲環(huán)槽靠它可以在相對(duì)大的圓周面積上局部地變形。調(diào)節(jié)模唇在整個(gè)寬度上分布著14個(gè)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?yàn)橹亓康停仨氂眠@套系統(tǒng)來(lái)提升，所以定位運(yùn)動(dòng)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(gè)測(cè)試中，通過(guò)料泡擠出過(guò)程中啟動(dòng)馬達(dá)0.3秒鐘時(shí)間，流道縫隙在一個(gè)點(diǎn)上被閉合。一個(gè)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(diǎn)。對(duì)所產(chǎn)生薄區(qū)與相對(duì)位置的壁厚進(jìn)行純粹視覺(jué)上的比較，這可以解釋用曲環(huán)模頭可能會(huì)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(guò)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(guó)亞琛的德國(guó)塑料加工研究所（IKV），一個(gè)兩年研究項(xiàng)目對(duì)曲環(huán)模頭進(jìn)行高強(qiáng)度的研究和測(cè)試。直徑僅35mm、具有16個(gè)啟動(dòng)馬達(dá)的模頭被設(shè)計(jì)出來(lái)，一種計(jì)算最佳安裝螺絲位置以獲得形狀理想的曲環(huán)槽的運(yùn)算法則被研究出來(lái)。最后，測(cè)試瓶為了研究目的而被設(shè)計(jì)成具有三個(gè)不同區(qū)。瓶子長(zhǎng)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(cè)試中，可以針對(duì)每個(gè)瓶區(qū)而獲得極好的厚度分布。在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，有一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐交瘑?wèn)題，它避免了16個(gè)流道的同時(shí)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(duì)稱瓶也將滿足傳統(tǒng)的四個(gè)調(diào)節(jié)位置。在這樣的情況下，數(shù)據(jù)處理的時(shí)間問(wèn)題當(dāng)然會(huì)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(shì)。輪廓的后加工不僅是費(fèi)時(shí)間，而且它也總是消耗寶貴的機(jī)器能力。線性又富彈性的可調(diào)節(jié)曲環(huán)芯軸顯著地簡(jiǎn)化了這個(gè)步驟，因?yàn)樵谀＞叩钠鹗茧A段可以有目的地對(duì)輪廓進(jìn)行優(yōu)化�？梢詮囊淮巫⑸涞搅硪淮巫⑸涞膶�(duì)芯軸輪廓進(jìn)行類似調(diào)節(jié)。所以在特定點(diǎn)上沒(méi)有移去太多材料的風(fēng)險(xiǎn)。有了曲環(huán)芯軸后，通過(guò)旋松對(duì)應(yīng)螺絲，沒(méi)有帶來(lái)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(guò)來(lái)。
未來(lái)前景
在模頭圓周上任何位置來(lái)改變流道縫隙的可能性為擠坯吹塑開(kāi)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(dòng)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(lái)不再會(huì)有徑向壁厚控制應(yīng)用上的限制，因?yàn)槟ｎ^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(jī)會(huì)。這不僅是通過(guò)改進(jìn)吹塑件壁厚分布來(lái)降低材料消耗而完成的，而且主要是通過(guò)縮短周期時(shí)間，當(dāng)吹塑件中不必要的厚點(diǎn)被消除掉時(shí)它會(huì)自動(dòng)地發(fā)生�？杉僭O(shè)塑件中所需壁厚分布之間的差別，而實(shí)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(jiǎn)單，所以也不易于受到干擾 |
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