Almindelige fejl og løsninger til PET-ekstrudering

I PET-foreformnings sprøjtestøbingsproduktionsproces sker der trods løbende teknologiske fremskridt stadig forskellige fejl i nogle tilfælde. En grundig forståelse af almindelige fejl og deres årsager samt effektive løsninger er nøglen til at sikre kvaliteten af PET-foreformningsproduktionen.

 

Fejl på flaskehalsens tætningsflade

Nøjagtigheden af flaskehalsens tætningsflade hænger direkte sammen med PET-flaskens tætningsydelse. I praksis kan mikroskopiske uregelmæssigheder stadig forekomme på tætningsfladen, selvom flaskehalsens dimensioner opfylder tolerancravene, hvilket fører til luftlækage efter at låget er blevet skruet fast. Dette skyldes hovedsageligt utilstrækkelig mikro-ruhed på formens overflade, svingninger i injekteringstrykket og et overdrevent hurtigt trykfald i holdetrinnet. Konkrete løsninger inkluderer: anvendelse af højpræcisions-ekstrasparkbehandlingsteknologi til at polere formens tætningsflade til et spejlbillede og regulering af fladeruhedens Ra-værdi til under 0,2 μm; introduktion af et servohydraulisk system for at opnå en lineær trykafskærmning i holdetrinnet og dermed forhindre krympning og deformation af tætningsfladen på grund af et pludseligt trykfald; samt udvikling af specialtestudstyr, som anvender en laserinterferometer til at udføre en tredimensionel konturskanning af flaskehalsens tætningsflade, hvorved målenøjagtigheden forbedres til 0,1 μm og sikres, at 100 % af produkterne lever op til kravene, før de kommer på markedet.

Residualspændingskoncentrationspunkter

Spændingskoncentrationspunkter opstår let ved gevindroden, skulderovergangen og andre dele af flascheprogenitoren på grund af design- eller procesrelaterede problemer. Disse små områder udsættes for lokale overbelastninger under blæseformnings- eller fyldningsprocessen, hvilket kan føre til revner. Traditionelle designs er ofte afhængige af empiriske formler og kan ikke nøjagtigt forudsige spændingsfordelingen; smelteudstrømningens turbulens og ujævn afkøling under injektionsmoldningsprocessen forstærker yderligere spændingskoncentrationen.

Innovative løsninger starter med designet. Software til elementanalyse bruges til at simulere og optimere strukturen af flaskehovedet. Ved at justere parametre som afrundingsradius og vægtykkelsesgradient reduceres spændingskoncentrationsfaktoren med over 30 %. Køleinserter placeres i formen for at udføre forbedret lokal køling af nøgledele for en mere jævn spændingsfordeling. Variabel formtemperatur støbningsteknologi bruges i produktionen. Formtemperaturen stiger under fyldningstrinnet for at reducere modstanden mod smæltestrømmen, og temperaturen sænkes hurtigt og afkøles under afkølingsfasen for at reducere restspændinger fra kilden.

 

Ujævn vægtykkelse i forform

Ujævn vægtykkelse på preformen vil påvirke den efterfølgende blowmoldning, hvilket fører til problemer som flaskeforvridning og ujævn styrke. De vigtigste årsager til denne fejl er uovervejet møntdesign, ujævn injekteringstryksfordeling og et ujævnt kølesystem. Den dimensionelle nøjagtighed af møntens hulrum, samt portens placering og størrelse, vil påvirke smeltens strømning og fyldning, hvilket resulterer i variationer i vægtykkelsen. Desuden vil ujævn køling medføre ujævn krympning af flaskens forskellige dele, hvilket forstærker den ujævne vægtykkelse.

For at forbedre denne problemstilling, er det nødvendigt at starte forfra i skabelondesignet, optimere skabelonstrukturen gennem skabelonstrømningsanalyse-software, rimeligt fastsætte antallet, placeringen og størrelsen af portene og sikre, at smælten fylder hulrummet jævnt. I produktionprocessen kontrolleres injekteringstrykket og -hastigheden nøjagtigt, og den trinvise injektionsmetode anvendes for at sikre, at smælten fylder skabelonen jævnt. Samtidig optimeres skabelonkølingssystemet for at sikre, at kølemidlet fordeler sig jævnt, så kølehastigheden for hver del af forformen er konstant.

Svær udformning af forformer

Svær udstøbning reducerer ikke kun produktionseffektiviteten, men medfører også, at formstykket let deformeres og knækker. Almindelige årsager inkluderer høj overfladeruhed på formen, utilstrækkelig udstøbningsskråvinkel, en urimelig design af udstødningsmekanismen og så videre. Hvis formens overflade ikke er tilstrækkelig glat, vil gnidningen mellem formstykket og formen øges; og hvis udstøbningsskråvinklen er for lille eller udstødningspositionen er forkert, vil det være vanskeligt at fjerne formstykket jævnt fra formen. For at løse dette problem kan formens overflade poleres for at reducere overfladeruhed og gnidning. I formdesignfasen bør skråvinklen være rimeligt øget. Generelt bør skråvinklen på en PET-formskål-form være mellem 1° og 2°. Desuden bør designet af udstødningsmekanismen optimeres for at sikre, at udstødningskraften fordeler sig jævnt for at forhindre skader på formstykket pga. ujævn kraftpåvirkning. Man kan også sprøjte en frigøringsmiddel på formens overflade, men vær opmærksom på at vælge et frigøringsmiddel, der opfylder fødevaresanitære standarder, for at undgå forurening af formstykket.

 

 

Kvalitetsproblemer med PET-førstamplinger skyldes ofte flere faktorer og kræver en systematisk analyse af aspekter som råvarer, udstyr, proces og miljø. Det anbefales, at virksomheder etablerer et omfattende kvalitetssporingssystem, der registrerer alle procesparametre for hver partiproduktion og giver datamæssig support til kvalitetsforbedring. Samtidig kan styrkelse af operatørtræning og sikring af en streng implementering af procesdisciplinen virkelig sikre stabil produktion.