Чести дефекти и решения при лене на преформи от полиетилен терефталат (PET)

В процеса на производство на преформи от полиестер чрез лене, въпреки непрекъснатия технологичен напредък, все още периодично възникват различни дефекти. Подробно разбиране на често срещаните дефекти и техните причини, както и ефективни решения, е ключово за осигуряване на качеството на производството на преформи от полиестер.

 

Дефект на повърхността за уплътнение на шишето

Точността на уплътняващата повърхност на шишето е директно свързана с уплътняващите свойства на PET шишето. В действителното производство, дори ако размерите на устата на шишето отговарят на изискванията за допуск, микроскопични неравности все още могат да възникнат върху уплътняващата повърхност, което води до изтичане на въздух след затегнато капаче. Това се дължи предимно на недостатъчната микронеравност на повърхността на формата, колебания в инжекционното налягане и прекалено бързото падане на налягането по време на етапа на издръжливост. Конкретни решения включват: използване на високоточна електрозахранваща технология за обработка на уплътняващата повърхност на формата до огледален вид и контролиране на Ra стойността на грапавостта на повърхността под 0.2 μm; внедряване на серво-хидравлична система, за да се постигне линейно затихване на налягането по време на етапа на издръжливост и да се предотврати свиване и деформация на уплътняващата повърхност в резултат на рязко падане на налягането; разработване на специално изпитвателно оборудване, което използва лазерен интерферометър за извършване на триизмерно сканиране на контура на уплътняващата повърхност на устата на шишето, увеличавайки точността на детекцията до 0.1 μm, осигурявайки, че 100% от продуктите, влизащи на пазара, са качествени.

Точки на концентрация на остатъчни напрежения

Поради конструктивни или технологични проблеми, точки на концентрация на напрежения лесно се образуват в корена на резбата, прехода на главата и други части на бутилката-заготовка. Тези малки области се подлагат на локални претоварвания по време на процесите на издуване или пълнене, което може да доведе до пукнатини. Традиционните конструкции често разчитат на емпирични формули и не могат точно да предвидят разпределението на напреженията; турбуленцията на разтопеното вещество и неравномерното охлаждане по време на процеса на леене под налягане допълнително влошават концентрацията на напрежения.

Иновативните решения започват с дизайна. Използва се софтуер за анализ чрез метода на крайните елементи, за да се симулира и оптимизира структурата на бутилката заготовка. Чрез настройка на параметри като радиуса на заоблянето и градиента на дебелината на стената, коефициентът на концентрация на напрежението се намалява с над 30%. Във формата се поставят охлаждащи вложки, които осигуряват подсилено локално охлаждане на ключови части за по-равномерно разпределение на напрежението. В производството се използва технология за преформуване с променлива температура на формата. Температурата на формата се повишава по време на етапа на запълване, за да се намали съпротивлението на течението на разтопеното вещество, а след това температурата се понижава бързо, за да се осигури затвърдяване и намаляване на остатъчното напрежение в самото начало.

 

Неравномерна дебелина на стената на заготовката

Неравната дебелина на стените на предварително формования продукт ще повлияе на последващия процес на издуване, което води до проблеми като деформация на бутилката и непостоянство на якостта. Основните причини за този дефект са нерационално проектиране на формата, неравномерно разпределение на инжекционното налягане и неефективна охлаждаща система. Позицията и размерът на вливната дюза, както и размерната точност на формовата кухина, ще повлияят на течението и запълването на разтопената маса, което води до разлики в дебелината на стените. Освен това неравномерното охлаждане ще предизвикат различно свиване на отделните части на бутилката, което влошава неравномерността на дебелината на стените.

За да се подобри този проблем, необходимо е да се започне от началото на проектирането на формата, да се оптимизира структурата на формата чрез софтуер за анализ на формоване, да се зададе разумно броя, позицията и размерът на вратите и да се гарантира, че разтопеното вещество запълва равномерно формата. По време на производствения процес се контролира точно инжекционното налягане и скорост, използва се стъпаловиден метод на инжектиране, за да се гарантира, че разтопеното вещество запълва формата гладко. В същото време се оптимизира охлаждащата система на формата, за да се гарантира равномерното разпределяне на охлаждащата среда, така че скоростта на охлаждане на всяка част от предформата да е постоянна.

Затруднено изваждане на предформи

Затрудненото изваждане на пресформата не само намалява производителността, но и води до лесно деформиране и чупене на пресформата. Честите причини включват висока шероховатост на повърхността на формата, недостатъчен ъгъл на изваждане, нерационално проектиране на механизма за избутване и др. Ако повърхността на формата не е достатъчно гладка, триенето между пресформата и формата ще се увеличи; а ако ъгълът на изваждане е малък или позицията на избутване е неправилна, ще бъде трудно пресформата да се отстранява гладко от формата. За да се реши този проблем, повърхността на формата може да се полира, за да се намали шероховатостта и триенето. По време на етапа на проектиране на формата, ъгълът на изваждане трябва разумно да се увеличи. Обикновено ъгълът на изваждане на формата за PET пресформа трябва да бъде между 1° и 2°. Освен това, проектирането на механизма за избутване се оптимизира, за да се осигури равномерно разпределение на избутващата сила и да се предотврати повреждане на пресформата вследствие на неравномерното прилагане на сила. Може също да се напръска смазка за формата, но трябва внимателно да се избере смазка, съответстваща на стандартите за хранителна хигиена, за да се избегне замърсяване на пресформата.

 

 

Проблемите с качеството на PET преформите често са резултат от множество фактори и изискват систематичен анализ на аспекти като суровини, оборудване, процес и околната среда. Препоръчва се компаниите да изградят изчерпателна система за проследяване на качеството, която записва пълните параметри на процеса за всяка партида продукция и осигурява подкрепа с данни за подобрения в качеството. В същото време, усилването на обучението на операторите и осигуряването на строго прилагане на технологичната дисциплина могат действително да осигурят стабилно производство.