太陽(yang)能熱(re)水器(qi)，作為近幾年(nian)發(fa)(fa)(fa)展起來的(de)新興產業，順應了國家(jia)可(ke)持續(xu)發(fa)(fa)(fa)展政策，得到(dao)了迅速的(de)發(fa)(fa)(fa)展。而(er)作為太陽(yang)能熱(re)水器(qi)的(de)核心部件(jian)之一的(de)蓄水罐內膽(dan)，其材質也從不(bu)銹鋼到(dao)搪瓷(ci)再到(dao)塑(su)料(liao)(liao)，不(bu)斷(duan)地向前(qian)發(fa)(fa)(fa)展著。而(er)塑(su)料(liao)(liao)蓄水內膽(dan)因(yin)其成型簡單(dan)，無需(xu)焊接以及密(mi)封(feng)性好、熱(re)傳導低、耐高(gao)溫(wen)性強、耐腐蝕、環(huan)保清潔(jie)、抗老化(hua)、造價低等特點(dian)，越來越受太陽(yang)能熱(re)水器(qi)行(xing)業的(de)重視。下面就塑(su)料(liao)(liao)內膽(dan)的(de)成型技術(shu)，從材質、設備、工藝等方面做以簡單(dan)介紹。首先(xian)要說明以下所(suo)提太陽(yang)能也即(ji)太陽(yang)能熱(re)水器(qi)。

1　材質

在市(shi)場上，現在所(suo)已經生產的塑料內膽(dan)在材質上主(zhu)要以改(gai)性聚(ju)丙烯為主(zhu)。

因為(wei)聚(ju)丙烯（PP）為(wei)結晶型高聚(ju)物，通用(yong)塑料(liao)中，PP 的(de)耐熱性(xing)最(zui)好，其熱變形(xing)溫度為(wei) 80~100 ℃，能在(zai)沸水(shui)中煮。PP 有(you)良(liang)好的(de)耐應力開裂性(xing)，有(you)很(hen)高的(de)彎曲疲(pi)勞壽(shou)命。PP 產品質輕(qing)、韌性(xing)好、耐化學性(xing)好等特點(dian)。所以優先選擇 PP 作為(wei)改性(xing)的(de)基料(liao)。

但(dan)聚丙烯（PP）也有(you)它的(de)(de)(de)(de)缺(que)點 ：尺寸精度(du)低、剛性(xing)(xing)不足、耐候性(xing)(xing)差、它具有(you)后收縮現象，脫模后，易(yi)老化、變(bian)脆、易(yi)變(bian)形。這(zhe)就要考慮其(qi)(qi)使用環境及(ji)使用要求，通過增加填充(chong)劑(ji)(ji)及(ji)其(qi)(qi)他(ta)助劑(ji)(ji)對其(qi)(qi)進(jin)行改性(xing)(xing)，保(bao)持其(qi)(qi)優點，改善其(qi)(qi)缺(que)點。添加CaCO3  主(zhu)要是起到(dao)提高沖擊強(qiang)(qiang)度(du)，增強(qiang)(qiang)尺寸穩(wen)定性(xing)(xing)，另(ling)外(wai)也是降(jiang)低成本的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)措施。且有(you)資料表明(ming)，含 70% 鈦酸酯處理(li)的(de)(de)(de)(de)碳酸鈣（CaCO3）填充(chong)聚丙烯的(de)(de)(de)(de)熔體(ti)黏度(du)與純聚丙烯類(lei)似或更低，但(dan)填充(chong)聚丙烯的(de)(de)(de)(de)沖擊強(qiang)(qiang)度(du)卻(que)比純聚丙烯的(de)(de)(de)(de)高得(de)多。添加玻璃纖維，以(yi)(yi)提高拉伸強(qiang)(qiang)度(du)和低溫沖擊強(qiang)(qiang)度(du)，同時耐熱性(xing)(xing)、抗蠕(ru)變(bian)性(xing)(xing)也均有(you)提高。另(ling)外(wai)，添加抗氧化劑(ji)(ji)，光穩(wen)定劑(ji)(ji)，以(yi)(yi)改進(jin)其(qi)(qi)熱、光老化性(xing)(xing)能(neng)。以(yi)(yi)上只(zhi)是說(shuo)明(ming)其(qi)(qi)中可以(yi)(yi)作為添加的(de)(de)(de)(de)填充(chong)劑(ji)(ji)及(ji)助劑(ji)(ji)。但(dan)具體(ti)配(pei)方(fang)，各個生(sheng)產廠(chang)家可能(neng)會(hui)根據情況(kuang)作出(chu)不同的(de)(de)(de)(de)配(pei)比。有(you)的(de)(de)(de)(de)廠(chang)家添加玻璃纖維的(de)(de)(de)(de)比例達到(dao)15%。 

2　擠出吹塑成(cheng)型設(she)備

在(zai)設(she)備(bei)(bei)(bei)方面，由(you)于(yu)塑(su)(su)料(liao)內(nei)(nei)膽(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構特(te)點(dian)(dian)，普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)(bei)只要(yao)稍加改造(zao)就可(ke)以(yi)用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)(chu)(chu)合格制(zhi)(zhi)品。其(qi)不同主(zhu)要(yao)在(zai)于(yu)成(cheng)型(xing)機，由(you)于(yu)塑(su)(su)料(liao)內(nei)(nei)膽(dan)(dan)為細長形制(zhi)(zhi)品，一(yi)般 16 管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品長度就達 1 500 mm，而這只是最小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)格。所以(yi)一(yi)定(ding)要(yao)充分(fen)考(kao)慮安(an)裝模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間問題(ti)，以(yi)便安(an)裝更(geng)多(duo)(duo)規(gui)(gui)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)具(ju)。對(dui)于(yu)整(zheng)機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構及控(kong)制(zhi)(zhi)系統，也(ye)(ye)可(ke)以(yi)適當簡(jian)化(hua)(hua)一(yi)些結構與動作(zuo)，比(bi)如：預夾(jia)、擴張、側吹(chui)、頂吹(chui)等功能(neng)。這樣(yang)可(ke)使設(she)備(bei)(bei)(bei)動作(zuo)更(geng)敏捷，控(kong)制(zhi)(zhi)更(geng)優(you)化(hua)(hua)，減少了故障點(dian)(dian)，也(ye)(ye)讓設(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)靠(kao)性(xing)提高。由(you)于(yu)塑(su)(su)料(liao)內(nei)(nei)膽(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材質(zhi)組(zu)(zu)分(fen)復(fu)雜，為多(duo)(duo)種不同類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)配比(bi)組(zu)(zu)成(cheng)。對(dui)于(yu)如此(ci)特(te)殊性(xing)，最好采(cai)用(yong)(yong)先(xian)造(zao)粒(li)，再擠(ji)出(chu)(chu)(chu)吹(chui)塑(su)(su)成(cheng)型(xing)。但(dan)大(da)(da)多(duo)(duo)數廠家，為降低成(cheng)本，大(da)(da)多(duo)(duo)會(hui)選擇采(cai)用(yong)(yong)按(an)配方將各種組(zu)(zu)分(fen)拌勻，即可(ke)用(yong)(yong)于(yu)產品生產。這樣(yang)，雖然一(yi)般普(pu)通擠(ji) PE 擠(ji)出(chu)(chu)(chu)機也(ye)(ye)可(ke)用(yong)(yong)于(yu)其(qi)塑(su)(su)化(hua)(hua)擠(ji)出(chu)(chu)(chu)，但(dan)其(qi)擠(ji)出(chu)(chu)(chu)產量會(hui)降低大(da)(da)約 30%~40%。另(ling)外由(you)于(yu)填(tian)充料(liao)為 CaCO3和(he)玻璃(li)纖維等，這將會(hui)使螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壽命(ming)大(da)(da)大(da)(da)縮短。因此(ci)為了提高產量并得到良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)(su)化(hua)(hua)效果(guo)，有必(bi)要(yao)配備(bei)(bei)(bei)專用(yong)(yong)擠(ji)出(chu)(chu)(chu)機。特(te)別是針(zhen)對(dui)此(ci) PP 改性(xing)料(liao)加工的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)，則需要(yao)專業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計。現在(zai)比(bi)較(jiao)流行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是采(cai)用(yong)(yong)雙(shuang)金屬合金結構，這樣(yang)可(ke)以(yi)增強螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨性(xing)，明顯提高螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壽命(ming)，但(dan)價格也(ye)(ye)就比(bi)較(jiao)昂(ang)貴。當然，傳統螺(luo)桿(gan)(gan)(gan)工藝，38CrMoAlA 經氮(dan)化(hua)(hua)處理，也(ye)(ye)是比(bi)較(jiao)經濟(ji)實用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理。

3　成型工藝

太陽能塑料內膽的結構決定了其吹塑成型(xing)工藝過程和(he)其(qi)它(ta)吹塑制品(pin)的(de)(de)(de)成型(xing)工藝基(ji)本相(xiang)似。但(dan)由于其(qi)原料的(de)(de)(de)特殊性，以及制品(pin)的(de)(de)(de)特殊要求(qiu)也就決定(ding)了其(qi)成型(xing)工藝的(de)(de)(de)特點。

一般單純聚丙烯（PP）在熔融溫度下有較好的流動性，成型性能好。而且 PP 在加工上有兩個特點 ：其一 ：PP 熔體的黏度隨剪切速度的提高而有明顯的下降（受溫度影響較小）；其二：分子取向程度高而呈現較大的收縮率。這些特點對注塑成型來說是優勢，可以很好地成型。但對于擠出吹塑來說，卻成為了劣勢，大大增加了成型的困難。主要是造成型坯的下垂嚴重，進而增加制品壁厚控制的難度，增加了制品重量的不穩定性。但在塑料內膽的生產中，由于已是使用改性過 PP，能夠采用擠出吹塑成型(xing)工藝，型(xing)坯的下(xia)垂(chui)明顯比純(chun) PP 要減(jian)少好(hao)多(duo)，可以(yi)更好(hao)地(di)進行吹塑成型(xing)。單純(chun)聚(ju)丙烯（PP）的加工溫度在 200~300℃左(zuo)右較好(hao)。但(dan)對于(yu)塑料內(nei)膽的生產(chan)時，由于(yu)原料的復雜(za)性，一般溫度設定(ding)在180℃，在正常生產(chan)之后(hou)，還(huan)需(xu)要適當(dang)調(diao)整(zheng)，再降低 5~10℃。

對于吹氣(qi)壓力的控制基本上沒(mei)有多大(da)變化(hua)，低(di)壓吹氣(qi)大(da)概(gai)在(zai) 0.1~0.3 MPa，高壓吹氣(qi)大(da)概(gai)在(zai) 0.4~0.6 MPa之間(jian)。

4　制品質量控制

一般太陽能熱水器內膽規格 ：真空管開孔 63 mm ；孔中心距 80 mm；內膽分 16 孔、18 孔、20 孔、22 孔、24 孔和 28 孔等規格。圖 2 為吹塑成型的太陽能熱水器塑料內膽。如前所述，16 管的制品約 1 500 mm，24管的制品更達 2 000 mm。如此細長制品，又須相對于其他吹塑制品更(geng)嚴格地(di)要(yao)求尺(chi)(chi)寸精確(que)，以(yi)便(bian)于后續安裝(zhuang)玻璃集(ji)熱(re)管，這(zhe)也是(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品質量控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的難點(dian)所(suo)在。根據在整個(ge)太(tai)陽能熱(re)水器中塑料內膽的使用情(qing)況，可分析制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品主要(yao)是(shi)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)總長和孔中心距(ju)的尺(chi)(chi)寸穩定。對于制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品壁厚(hou)的均勻性則是(shi)通過控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軸向壁厚(hou)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統以(yi)及制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品重量來(lai)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的，但一般要(yao)求最小壁厚(hou)≥ 2 mm。為達到制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品尺(chi)(chi)寸穩定，可從以(yi)下(xia)兩點(dian)考慮 ：

（1）原料的改性(xing)以實(shi)現型坯穩定(ding)，壁厚均勻，不易(yi)下垂。當然如前(qian)面所述，在原料中加(jia)入填充物，也是(shi)為(wei)了更(geng)好地保證尺寸穩定(ding)性(xing)。

（2）冷(leng)卻時(shi)間長(chang)些，且冷(leng)卻均勻。由(you)于 PP 在熔化過程中(zhong)(zhong)，要(yao)吸(xi)收大(da)量的(de)熔解熱(re)（比熱(re)較大(da)），產品出模后比較燙，所以(yi)在生產中(zhong)(zhong)要(yao)通(tong)過增加高(gao)壓吹氣(qi)及氣(qi)循環(huan)時(shi)間，在模具(ju)中(zhong)(zhong)強(qiang)制冷(leng)卻，以(yi)減少出模后的(de)收縮(suo)變形(xing)。佳(jia)昊所使(shi)用的(de)吹塑機采用了(le)雙工(gong)位(wei)，就很好地解決了(le)冷(leng)卻時(shi)間問題，通(tong)過兩個工(gong)位(wei)的(de)間歇工(gong)作，來延長(chang)制品能在模具(ju)中(zhong)(zhong)的(de)冷(leng)卻時(shi)間。通(tong)過以(yi)上(shang)措施目(mu)的(de)主(zhu)要(yao)還是(shi)降低其收縮(suo)率(lv)，保(bao)證尺寸的(de)穩定性。但在生產效率(lv)提(ti)高(gao)時(shi)，制品不能在模具(ju)中(zhong)(zhong)充分冷(leng)卻，還是(shi)有必要(yao)在出模后進行二次(ci)定型(xing)冷(leng)卻，以(yi)防(fang)止(zhi)制品在空氣(qi)中(zhong)(zhong)再次(ci)收縮(suo)變形(xing)。

5　模具及其他

至于目(mu)前市場上的(de)塑料內膽樣式，主要以(yi)(yi)圓筒形為主，這也是(shi)客觀結構所決定的(de)。所以(yi)(yi)各個生(sheng)產(chan)廠家雖說各有各的(de)特點，但也只是(shi)細(xi)節上的(de)不同(tong)，設(she)計(ji)外觀上的(de)稍有差異(yi)而(er)(er)已，目(mu)的(de)也只是(shi)避免專利糾紛。而(er)(er)且(qie)這種模(mo)(mo)具可設(she)計(ji)成可增加(jia)管(guan)數的(de)結構，以(yi)(yi)便于客戶根據市場情(qing)(qing)況來調(diao)整模(mo)(mo)具，安排(pai)生(sheng)產(chan)。比如(ru)說在成型機模(mo)(mo)板尺寸允(yun)許(xu)的(de)情(qing)(qing)況下，16 管(guan)模(mo)(mo)具，就可以(yi)(yi)增加(jia)到 18 管(guan)。

但(dan)對于太陽能熱水器吹塑(su)成(cheng)(cheng)型完，還(huan)是(shi)(shi)半成(cheng)(cheng)品。還(huan)需(xu)要再加(jia)工(gong)，即開出安裝(zhuang)玻璃集熱管的(de)Ф63 孔。只有開孔后，才能應用太陽能熱水器，也才由(you)制品真正變成(cheng)(cheng)了產品。但(dan)目前，市場上還(huan)沒有開孔方面的(de)專業(ye)(ye)設(she)備，而需(xu)要生產廠家人工(gong)開孔，由(you)此在這個(ge)環(huan)節就增(zeng)加(jia)了產品的(de)廢品率，這是(shi)(shi)太陽塑(su)料內膽制造行業(ye)(ye)需(xu)要解決的(de)問(wen)題。

總之，隨著(zhu)太(tai)陽(yang)能(neng)市場(chang)(chang)的(de)拓展以及向(xiang)(xiang)不同市場(chang)(chang)的(de)方向(xiang)(xiang)發展，內膽的(de)差異化將(jiang)會(hui)逐(zhu)步凸現，但無(wu)論面(mian)對廣(guang)闊的(de)農(nong)村市場(chang)(chang)，還(huan)是工程市場(chang)(chang)和(he)城市市場(chang)(chang)；無(wu)論是從(cong)成本控制還(huan)是從(cong)制作工藝或者從(cong)水質健康考(kao)慮 ；太(tai)陽(yang)能(neng)塑料內膽的(de)優(you)勢十分明顯，而這也將(jiang)預(yu)示著(zhu)一(yi)個(ge)美好前景(jing)。