Häufige Fehler und Lösungen beim Spritzgießen von PET-Vorformlingen

Bei der Spritzgießproduktion von PET-Vorformlingen treten trotz kontinuierlicher technologischer Fortschritte immer wieder verschiedene Fehler auf. Eine gründliche Kenntnis der häufigsten Fehler und deren Ursachen sowie effektive Lösungsansätze sind entscheidend, um die Qualität der PET-Vorformlingproduktion sicherzustellen.

 

Fehler auf der Flaschenmunddichtfläche

Die Genauigkeit der Flaschenmunddichtfläche steht in direktem Zusammenhang mit der Dichtheit der PET-Flasche. In der tatsächlichen Produktion können selbst dann, wenn die Flaschenmundgröße die Toleranzvorgaben erfüllt, mikroskopische Unebenheiten auf der Dichtfläche entstehen, was nach dem Anziehen des Flaschenverschlusses zu Luftundichtigkeit führt. Dies liegt hauptsächlich an unzureichender Mikrorauheit der Formenoberfläche, Schwankungen des Einspritzdrucks sowie einem übermäßig schnellen Druckabfall während der Nachdruckphase. Konkrete Lösungsansätze umfassen: den Einsatz von hochpräziser Elektroerosions-Bearbeitungstechnologie, um die Dichtfläche der Form zu spiegeln und den Rauheitsmittelwert Ra der Oberfläche auf unter 0,2 μm zu regulieren; die Einführung eines Servo-Hydrauliksystems, um während der Nachdruckphase einen linearen Druckabfall zu erreichen und dadurch Schrumpfung und Verformung der Dichtfläche infolge plötzlichen Druckabfalls zu vermeiden; sowie die Entwicklung spezieller Prüfgeräte, die mittels Laserinterferometer eine dreidimensionale Konturscanning der Dichtfläche am Flaschenmund durchführen und dadurch die Prüfgenauigkeit auf 0,1 μm erhöhen, um sicherzustellen, dass nur 100 %ig geprüfte Produkte auf den Markt gelangen.

Rissspänningens Koncentrationspunkter

På grund af design- eller procesrelaterede problemer dannes der let rissspændingspunkter ved gevindroden, skulderovergangen og andre dele af flaskehalsen. Disse små områder udsættes for lokale overbelastninger under blæseformnings- eller fyldningsprocessen, hvilket kan føre til revner. Traditionelle designs er ofte baseret på empiriske formler og kan ikke nøjagtigt forudsige spændingsfordelingen; smelteturbulens og ujævn afkøling under injektionsmoldningsprocessen forstærker yderligere rissspændingskoncentrationen.

Innovative Lösungen beginnen mit dem Design. Software zur Finite-Elemente-Analyse wird verwendet, um die Struktur des Flaschenpreforms zu simulieren und zu optimieren. Durch die Anpassung von Parametern wie dem Radius der Rundung und dem Wanddicken-Gradienten wird der Spannungskonzentrationsfaktor um mehr als 30 % reduziert. Kühleinlagen werden in das Werkzeug eingebaut, um Schlüsselbereiche gezielt intensiver zu kühlen und die Spannungsverteilung gleichmäßiger zu gestalten. Bei der Produktion kommt eine Spritzguss-Technologie mit variabler Werkzeugtemperatur zum Einsatz. Während der Füllphase wird die Werkzeugtemperatur erhöht, um den Strömungswiderstand des Schmelzstroms zu verringern. In der Kühlphase erfolgt eine schnelle Temperaturreduktion und Aushärtung, um die Restspannungen bereits an der Quelle zu reduzieren.

 

Ungleiche Preform-Wanddicken

Eine ungleichmäßige Wanddicke des Vorformlings wirkt sich auf den anschließenden Blasformprozess aus und führt zu Problemen wie Flaschenverformung und ungleichmäßiger Festigkeit. Die Hauptursachen für diesen Fehler sind eine unzweckmäßige Moldesign, eine ungleichmäßige Verteilung des Einspritzdrucks und ein ungleichmäßiges Kühlsystem. Die Maßgenauigkeit des Moldenhohlraums, die Position und Größe des Angusses beeinflussen den Fluss und das Füllen der Schmelze und führen somit zu unterschiedlichen Wanddicken. Zudem verursacht eine ungleichmäßige Kühlung eine ungleichmäßige Schrumpfung verschiedener Bereiche des Flaschenkörpers, wodurch die ungleichmäßige Wanddicke verstärkt wird.

Um dieses Problem zu verbessern, ist es notwendig, mit dem Beginn des Formendesigns zu starten, die Formenstruktur mithilfe von Spritzguss-Simulationssoftware zu optimieren, die Anzahl, Position und Größe der Angüsse sinnvoll festzulegen und sicherzustellen, dass das Schmelzematerial den Formeninnenraum gleichmäßig füllt. Während des Produktionsprozesses werden der Einspritzdruck und die Geschwindigkeit präzise gesteuert, und es wird eine mehrstufige Einspritzmethode angewandt, um ein gleichmäßiges Füllen der Form durch das Schmelzematerial sicherzustellen. Gleichzeitig wird das Kühlsystem der Form optimiert, um eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels sicherzustellen, sodass die Abkühlgeschwindigkeit aller Präformteile konstant bleibt.

Schwierigkeiten beim Auswerfen der Präformen

Schwieriges Ausformen reduziert nicht nur die Produktivität, sondern führt auch dazu, dass das Vorformteil leicht verformt oder bricht. Häufige Ursachen hierfür sind eine hohe Oberflächenrauheit der Form, ein unzureichender Ausformwinkel, eine unvernünftige Gestaltung des Ausstoßmechanismus und so weiter. Wenn die Formoberfläche nicht glatt genug ist, erhöht sich die Reibung zwischen Vorformteil und Form; ist der Ausformwinkel zu klein oder die Ausstoßposition falsch, gestaltet sich das Problemlose Entfernen des Vorformteils aus der Form schwierig. Um dieses Problem zu lösen, kann die Formoberfläche poliert werden, um die Oberflächenrauheit und Reibung zu reduzieren. Während des Formdesigns sollte der Entformungswinkel sinnvoll erhöht werden. Im Allgemeinen sollte der Entformungswinkel einer PET-Vorformform zwischen 1° und 2° liegen. Zudem sollte das Design des Ausstoßmechanismus optimiert werden, um eine gleichmäßige Verteilung der Ausstoßkraft sicherzustellen und Schäden am Vorformteil durch ungleichmäßige Kraftanwendung zu vermeiden. Man kann auch ein Trennmittel auf der Formoberfläche versprühen, muss dabei jedoch auf ein Trennmittel achten, das den lebensmittelhygienischen Standards entspricht, um eine Kontamination des Vorformteils zu vermeiden.

 

 

PET-Vorformling Qualitätsprobleme sind oft das Ergebnis mehrerer Faktoren und erfordern eine systematische Analyse von Aspekten wie Rohmaterialien, Ausrüstung, Prozess und Umgebung. Es wird empfohlen, dass Unternehmen ein umfassendes Qualitätstraceability-System etablieren, um die vollständigen Prozessparameter jeder Produktcharge zu erfassen und Datenunterstützung für Qualitätsverbesserungen bereitzustellen. Gleichzeitig ist es wichtig, die Schulung der Bediener zu intensivieren und sicherzustellen, dass die Prozessvorschriften strikt umgesetzt werden, um eine stabile Produktion tatsächlich zu gewährleisten.