Běžné vady a jejich řešení při vstřikování PET předlohek

Ve výrobním procesu vstřikování PET předlohy dochází, navzdory průběžnému technologickému vývoji, občas k různým vadám. Důkladné pochopení běžných vad a jejich příčin, stejně jako efektivní řešení, je klíčové pro zajištění kvality výroby PET předloh.

 

Vada na těsnící ploše lahvičky

Přesnost těsnící plochy hrdla láhve souvisí přímo s těsnícími vlastnostmi PET láhve. V reálné výrobě mohou i v případě, že rozměry hrdla odpovídají tolerancím, na těsnící ploše přesto vzniknout mikroskopické nerovnosti, které způsobí únik vzduchu po zašroubování uzávěru. Je to hlavně kvůli nedostatečné mikrodrsnosti povrchu formy, kolísání vstřikovacího tlaku a příliš rychlému poklesu tlaku během fáze do tlaku. Konkrétní řešení zahrnují: použití vysokopřesné technologie elektrojiskrového broušení k dosažení zrcadlového povrchu těsnící plochy formy a kontrole hodnoty Ra drsnosti povrchu pod 0,2 μm; zavedení servohydraulického systému, který zajistí lineární pokles tlaku během fáze do tlaku, čímž se zabrání smrštění a deformaci těsnící plochy způsobené náhlým poklesem tlaku; a vývoj speciální zkušební techniky, která pomocí laserové interferometrické metody provádí trojrozměrné skenování konturu těsnící plochy hrdla láhve, čímž se zvyšuje přesnost detekce na 0,1 μm a zajišťuje, že 100 % produktů, které jsou plně funkční, se dostanou na trh.

Body ohybového napětí

Body koncentrace napětí se mohou snadno vytvářet v závitové části, přechodové části ramene a dalších částech láhve v důsledku konstrukčních nebo výrobních problémů. Tyto malé oblasti jsou během procesu nafukování nebo plnění vystaveny lokálním přetížením, což může vést ke vzniku trhlin. Tradiční konstrukce často vycházejí z empirických vzorců a nejsou schopny přesně předpovědět rozložení napětí; turbulence taveniny a nerovnoměrné chlazení během procesu vstřikování dále zhoršují koncentraci napětí.

Inovativní řešení začínají návrhem. K simulaci a optimalizaci konstrukce předlohy se používá software pro metodu konečných prvků. Úpravou parametrů, jako je poloměr zaoblení a gradient tloušťky stěny, se sníží faktor koncentrace napětí o více než 30 %. Do formy jsou umístěny chladicí vložky, které zajišťují intenzivní místní chlazení klíčových částí pro rovnoměrnější rozložení napětí. Ve výrobě je použita technologie vstřikování s proměnlivou teplotou formy. Během fáze plnění se zvyšuje teplota formy, aby se snížilo odporování toku taveniny, a během fáze chlazení je teplota rychle snížena a materiál ztuhne, čímž se na základě sníží zbytkové napětí.

 

Nerovnoměrná tloušťka stěny předlohy

Nerovnoměrná tloušťka stěn předformy bude ovlivňovat následný proces vyfukování, což povede k problémům, jako je deformace lahve a nekonzistentní pevnost. Hlavními příčinami tohoto závadu jsou nevhodný návrh formy, nerovnoměrné rozložení vstřikovacího tlaku a nerovnoměrný chladicí systém. Dále ovlivní tok a plnění taveniny rozměrová přesnost dutiny formy, poloha a velikost vtokového otvoru, což vede k rozdílům v tloušťce stěn. Navíc nerovnoměrné chlazení způsobí nerovnoměrné smrštění různých částí lahvičky, čímž se zhorší nerovnoměrnost tloušťky stěn.

Aby se tato problematika zlepšila, je nutné začít již od začátku návrhu formy, optimalizovat strukturu formy pomocí softwaru pro analýzu toku taveniny, vhodně nastavit počet, polohu a velikost vtoků a zajistit rovnoměrné vyplnění dutiny taveninou. Během výrobního procesu je třeba přesně kontrolovat injekční tlak a rychlost a použít segmentovací injekční metodu, aby tavenina plynule vyplnila formu. Zároveň je optimalizován chladicí systém formy, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení chladicího média, a tím byla konstantní rychlost chlazení každé části výlisku.

Potíže s vyjímáním výlisků

Obtížné vyluštění nejen snižuje výrobní efektivitu, ale také způsobuje snadné deformace a praskání polotovaru. Běžné důvody zahrnují vysokou drsnost povrchu formy, nedostatečný vytažení úhel, nevhodný návrh vyhazovacího mechanismu atd. Pokud povrch formy není dostatečně hladký, zvýší se tření mezi polotovarem a formou; a pokud je úhel vytažení malý nebo je pozice vyhazování nesprávná, bude pro polotovar obtížné hladké vyjmutí z formy. K řešení tohoto problému lze povrch formy leštit, čímž se sníží drsnost povrchu a tření. Během návrhu formy by měl být úhel vytažení rozumně zvýšen. Obecně by úhel sklonu formy pro PET polotovary měl být mezi 1° a 2°. Kromě toho je návrh vyhazovacího mechanismu optimalizován tak, aby se zajistilo rovnoměrné rozložení vyhazovací síly a zabránilo se poškození polotovaru v důsledku nerovnoměrného zatížení. Na povrch formy lze také nanášet oddělovací prostředek, avšak důležité je vybrat oddělovací prostředek, který splňuje potravinářské hygienické normy, aby nedošlo ke kontaminaci polotovaru.

 

 

Kvalitativní problémy PET předforem jsou často způsobeny více faktory a vyžadují systematickou analýzu aspektů, jako jsou suroviny, zařízení, proces a prostředí. Doporučuje se, aby firmy zavedly komplexní systém sledování kvality, který zaznamenává úplné procesní parametry každé série výrobků a poskytoval podklady pro zlepšování kvality. Zároveň je důležité posílit školení operátorů a zajistit přísné dodržování procesních předpisů, aby bylo možné dosáhnout skutečně stabilní výroby.