Defectes comuns i solucions en la injecció de preformes de PET

En el procés de producció d'injecció de peces preformades PET, malgrat els avanços tecnològics continus, diversos defectes encara es produeixen de tant en tant. Una comprensió a fons dels defectes més comuns i les seves causes, així com solucions efectives, són claus per garantir la qualitat de la producció de peces preformades PET.

 

Defecte a la superfície de segellat de la boca de l'ampolla

La precisió de la superfície de segellat de la boca de l'ampolla està directament relacionada amb el rendiment de segellat de l'ampolla PET. Durant la producció real, fins i tot si la mida de la boca de l'ampolla compleix els requisits de tolerància, poden aparèixer irregularitats microscòpiques a la superfície de segellat, provocant fuites d'aire un cop cargolat el tap. Això es deu principalment a la microrugositat insuficient de la superfície del motlle, les fluctuacions de la pressió d'injecció i una caiguda excessivament ràpida de la pressió durant la fase de manteniment. Algunes solucions concretes inclouen: utilitzar una tecnologia d'alta precisió d'erosionat elèctric per assolir un acabat mirall a la superfície de segellat del motlle i controlar el valor Ra de la rugositat superficial perquè sigui inferior a 0,2 μm; introduir un sistema servo-hidràulic per assolir una atenuació lineal de la pressió durant la fase de manteniment, evitant així la contracció i deformació de la superfície de segellat causades per una caiguda sobtada de pressió; i desenvolupar equips especials de prova per utilitzar un interferòmetre làser que realitzi un escaneig tridimensional del contorn de la superfície de segellat de la boca de l'ampolla, augmentant la precisió de detecció fins a 0,1 μm, garantint que només els productes 100% qualificats arribin al mercat.

Punts de concentració d'esforç residual

Els punts de concentració d'esforç es generen fàcilment a l'arrel del filet, a la transició de l'espatlla i a altres parts de l'embrió de l'ampolla a causa de problemes de disseny o de procés. Aquestes petites àrees estan sotmeses a sobrecàrregues locals durant el procés de suflatge o d'emplenament, la qual cosa pot provocar esquerdes. Els dissenys tradicionals solen basar-se en fórmules empíriques i no poden predir amb exactitud la distribució dels esforços; la turbulència del material fos i el refredament desigual durant el procés d'injecció contribueixen encara més a la concentració d'esforços.

Les solucions innovadores comencen amb el disseny. S'utilitza programari d'anàlisi per elements finits per simular i optimitzar l'estructura de l'embrió de l'ampolla. Mitjançant l'ajust de paràmetres com el radi del filet i el gradient del gruix de la paret, el factor de concentració de tensió es redueix en més del 30%. S'incorporen inserts de refrigeració al motlle per realitzar una refrigeració localitzada intensificada en les parts clau i així obtenir una distribució de tensions més uniforme. Es fa servir la tecnologia d'injecció amb temperatura variable del motlle durant la producció. Durant la fase de recàrrega, la temperatura del motlle augmenta per reduir la resistència al flux de la fusió, i durant la fase de refrigeració la temperatura disminueix ràpidament per solidificar i reduir la tensió residual des de la font.

 

Gruesa Variable de la Paret del Preforma

L'espessor desigual de la preforma afectarà el procés posterior de bufat, provocant problemes com ara deformació de l'ampolla i resistència inconsistent. Les causes principals d'aquest defecte són un disseny irracional del motllo, una distribució desigual de la pressió d'injecció i un sistema de refrigeració desigual. La precisió dimensional de la cavitat del motllo, la posició i la mida del punt d'injecció afectaran el flux i el farciment del material fos, resultant en diferències d'espessor. A més, una refrigeració desigual causarà una contracció desigual en diferents parts de la preforma, accentuant l'espessor desigual.

Per millorar aquest problema, cal començar des del principi del disseny del motllo, optimitzar l'estructura del motllo mitjançant programari d'anàlisi de flux de motlles, establir de manera raonable el nombre, la posició i la mida dels ports d'injecció, i assegurar que el material fos ompli la cambra de manera uniforme. Durant el procés de producció, es controla amb precisió la pressió i la velocitat d'injecció, i s'adopta el mètode d'injecció segmentat per garantir que el material fos ompli el motllo amb fluïdesa. Al mateix temps, s'optimitza el sistema de refrigeració del motllo per assegurar que el medi refrigerant es distribueixi de manera uniforme, de manera que la taxa de refrigeració de totes les parts del preformat sigui constant.

Dificultat en desmotllar els preformats

El desmoldeig difícil no només redueix l'eficiència de producció, sinó que també fa que el preform es deformi i trenqui fàcilment. Les causes habituals inclouen una alta rugositat de la superfície del motlle, un angle de desmoldeig insuficient, un disseny irracional del mecanisme d'expulsió, etc. Si la superfície del motlle no és prou llisa, la fricció entre el preform i el motlle augmentarà; i si l'angle de desmoldeig és petit o la posició d'expulsió és incorrecta, serà difícil extreure el preform del motlle de manera suau. Per solucionar aquest problema, es pot polir la superfície del motlle per reduir la rugositat i la fricció. Durant l'etapa de disseny del motlle, s'hauria d'augmentar raonablement l'angle de desmoldeig. Generalment, l'angle de desmoldeig d'un motlle per a preforms de PET hauria d'estar entre 1° i 2°. A més, es pot optimitzar el disseny del mecanisme d'expulsió per assegurar que la força d'expulsió es distribueixi de manera uniforme i evitar així danyar el preform a causa d'una força desigual. També es pot pulveritzar un agent desmol·dant a la superfície del motlle, però cal triar un agent que compleixi amb els estàndards d'higiene alimentària per evitar la contaminació del preform.

 

 

Els problemes de qualitat en les preformes de PET solen ser el resultat de múltiples factors i requereixen un anàlisi sistemàtica dels aspectes com les matèries primeres, l'equip, el procés i l'entorn. Es recomana que les empreses estableixin un sistema complet de traçabilitat de la qualitat que enregistri tots els paràmetres del procés de cada lot de productes i proporcioni suport de dades per a la millora de la qualitat. Al mateix temps, reforçar la formació dels operadors i garantir l'estricta aplicació de la disciplina de procés pot aconseguir una producció estable.