Yleiset vioat ja ratkaisut PET-esivalmisteen puristuksessa

Vaikka PET-esivalmistevaiheen valmistusprosessissa on tapahtunut jatkuvaa teknologista kehitystä, erilaisia virheitä esiintyy edelleen satunnaisesti. Yleisten viojen ja niiden syiden sekä tehokkaiden ratkaisujen kunnollinen ymmärtäminen on avainasemassa takaamassa PET-esivalmistevaiheen tuotannon laadun.

 

Virhe pullon suun tiivistepinnassa

Pullon suun tiivistepinnan tarkkuus vaikuttaa suoraan PET-pullon tiivisteominaisuuksiin. Todellisessa tuotannossa vuotoja voi esiintyä pullon suun koon ollessa toleranssien puitteissa, mikäli tiivistepinnalla on mikroskooppisia epätasaisuuksia, jolloin pullonkorkin kiristämisen jälkeen voi tapahtua ilmavuoto. Tähän ilmiöön vaikuttavat pääasiassa muottipinnan riittämätön mikrokarheus, ruiskupaineen vaihtelut ja liian nopea paineen lasku pitopaineen vaiheessa. Ratkaisumalleja ovat muun muassa korkeatarkkuuksinen sähköiskutyöstötekniikka, jolla saavutetaan peilikelpoinen muottitiivistepinta ja pinnankarheuden Ra-arvon hallinta alle 0,2 μm:n tarkkuudella; servohydraulisen järjestelmän käyttöönotto, jolla saavutetaan lineaarinen paineen väheneminen pitopaineen vaiheessa estämään tiivistepinnan kutistumista ja muodonmuutoksia äkillisen paineenvähenemisen seurauksena; sekä erikoistetun testausvälineen kehittäminen, jossa käytetään laserinterferometriä pullon suun tiivistepinnan kolmiulotteiseen profiilimittaukseen ja parantamalla havaintotarkkuutta 0,1 μm:iin, mikä takaa 100 % laadukkaiden tuotteiden saapumisen markkinoille.

Jäännösjännityskeskittymäkohdat

Jännityksen keskittymiskohtia syntyy helposti kierrekannan, hartian siirtymäkohdan ja muihin pullon esivalmisteen osiin suunnittelun tai valmistusongelmien vuoksi. Näihin pieniin alueisiin kohdistuu paikallista ylikuormitusta puhallusmuovauksen tai täyttöprosessin aikana, mikä voi johtaa murtumiseen. Perinteiset suunnittelumenetelmät tukeutuvat usein empiirisiin kaavoihin eivätkä pysty ennustamaan tarkasti jännityksen jakautumista; lisäksi sulan epätasainen kiertoliike ja epätasainen jäähdytys muovausprosessissa pahentavat jännityskeskittymää.

Innovaatiiviset ratkaisut alkavat suunnittelusta. Elementtimenetelmään perustuvaa ohjelmistoa käytetään pullon esivalmistuksen rakenteen simulointiin ja optimointiin. Pyöristyssäteen ja seinämänpaksuusgradientin kaltaisten parametrien säätämällä jännityskeskittymäkerrointa voidaan vähentää yli 30 %. Jäähdytysosat sijoitetaan muottiin, jotta tehostettua paikallista jäähdytystä voidaan kohdistaa tärkeisiin osiin tasaisemman jännitysjakauman saavuttamiseksi. Muuttuvan muottilämpötilan ruiskuvalutekniikkaa käytetään tuotannossa. Täyttövaiheen aikana muottilämpötilaa nostetaan vähentämään sulan virtusvastusta, ja jäähdytysvaiheessa lämpötila lasketaan nopeasti ja jäähdytetään vähentämään jäännösjännitystä lähteestä käsin.

 

Epätasainen esivalmistuksen seinämänpaksuus

Epätasainen esimuotin seinämänpaksuus vaikuttaa seuraavaan puhallusmuovausprosessiin ja johtaa ongelmiin, kuten pullon muodonmuutoksiin ja epäjohdonmukaiseen lujuuteen. Tämän virheen pääasiallisia syitä ovat kohtuuttoman muottiin suunnittelu, epätasainen ruiskutuspaineen jakautuminen ja epätasainen jäähdytysjärjestelmä. Muottikammion mittatarkkuus, kuten portin sijainti ja koko, vaikuttavat sulan aineen virtaukseen ja täyttöön, mikä johtaa seinämänpaksuuseroihin. Lisäksi epätasainen jäähdytys aiheuttaa pullon esikappaleen eri osien epätasaisen kutistumisen, mikä pahentaa seinämänpaksuuseroja.

Tämän ongelman parantamiseksi on lähdettävä muottisuunnittelun alusta, optimoitava muotin rakennetta muottivirtausanalyysiohjelmalla, asetettava porttien lukumäärä, sijainti ja koko järkevästi sekä varmistettava, että sulamassa täyttää muotin tasaisesti. Tuotantoprosessin aikana on säädetty tarkasti injektiopainetta ja -nopeutta sekä käytettävä jakotakuutta, jotta sulama täyttää muotin tasaisesti. Samalla muotin jäähdytysjärjestelmä optimoidaan varmistaakseen, että jäähdytysaine on tasaisesti jakautunut, jotta esivalmisteen jokaisen osan jäähdytysnopeus pysyy vakiona.

Esivalmisteen irrottaminen muotista on vaikeaa

Vaikea muotin irrottaminen ei ainoastaan vähennä tuotantotehokkuutta, vaan aiheuttaa myös esivalmistetun kappaleen helposti muodonmuutoksia ja murtumista. Yleisiä syitä ovat muotin pinnan liian suuri karheus, riittämätön muotin kaltevuuskulma, epäkelpo poistomekanismin suunnittelu jne. Jos muotin pinta ei ole tarpeeksi sileä, esivalmistuksen ja muotin välinen kitka lisääntyy; ja jos muotin kaltevuuskulma on liian pieni tai poistopiste on väärä, esivalmistuksen irrottaminen muotista tulee vaikeaksi. Tämän ongelman ratkaisemiseksi muotin pintaa voidaan hioa vähentääksesi pinnan karheutta ja kitkaa. Muottisuunnittelun vaiheessa kaltevuuskulmaa tulisi kohtuudella suurentaa. Yleensä PET-esivalmistemuotin kaltevuuskulman tulisi olla 1°–2°. Lisäksi poistomekanismin suunnittelua voidaan optimoida varmistaaksesi, että poistovoima jakautuu tasaisesti estämään esivalmistuksen vaurioitumista epätasaisen voiman vaikutuksesta. Voit myös suihkuttaa irrotusainetta muotin pintaan, mutta varmista, että valitset irrotusaineen, joka täyttää elintarvikkeiden hygieniastandardit, jotta esivalmistusta ei saastuteta.

 

 

PET-esivalmistuksen laatuongelmat johtuvat usein useista tekijöistä, ja niiden analysointi edellyttää systemaattista tarkastelua raaka-aineiden, laitteiston, valmistusprosessin ja ympäristön osalta. Suosittelemme yrityksille kattavan laadun seurantajärjestelmän perustamista, jolla voidaan tallentaa jokaisen erän valmistusprosessin parametrit ja tarjota tietotukea laadun parantamiseksi. Samalla operaattorien koulutusta tulisi tehostaa ja prosessien tarkat ohjeet on pantava täytäntöön, jotta tuotanto voidaan saattaa todella vakaaksi.