Débloquer la puissance de la machine d'injection pour préformes PET : Intégration approfondie des principes et des technologies

1. Comprendre le principe de fonctionnement de la machine d'injection.

Dans le processus de production quotidien des produits en plastique, les machines à injecter pour préformes PET sont indispensables. Des boissons que nous consommons chaque jour aux produits chimiques courants, aux assaisonnements, aux médicaments, etc., tout cela fait intervenir l'industrie de l'emballage en préformes PET. La production de ces préformes d'emballage nécessite une technologie de moulage par injection extrêmement précise. Il est donc très important pour les entreprises de bien comprendre leurs principes de fonctionnement afin d'améliorer l'efficacité de production.

Prétraitement et séchage des matières premières

La résine PET est hygroscopique, et une humidité à haute température peut provoquer une hydrolyse et une dégradation du matériau, affectant les propriétés mécaniques du préforme. Par conséquent, les matières premières doivent être traitées à l'aide d'un système de séchage (généralement un séchoir déshumidificateur) à une température de 160 à 180 °C pendant 4 à 6 heures, afin de réduire la teneur en humidité à moins de 50 ppm. Les granulés de PET séchés pénètrent dans la trémie de la machine d'injection par un système de convoyage sous vide, garantissant ainsi la pureté des matières premières.

Plastification et Moulage par Injection

Durant cette étape, la buse est entourée de plusieurs zones de chauffage, chacune équipée d'un dispositif de chauffage indépendant et d'un capteur de température. Le système de contrôle informatique règle avec précision la température de chaque zone de chauffage en fonction des caractéristiques des matières premières en PET et des exigences du processus de production. La vis tourne à l'intérieur de la buse chauffée, élevant la température des particules de PET à 270–285 °C par la chaleur produite par friction ainsi que par un chauffage électrique externe, jusqu'à ce qu'elles fondent et deviennent un fluide visqueux. La matière première en PET plastifiée est alors à l'état fondu et possède une bonne fluidité, prête à être injectée. Une fois que le PET est plastifié, il entre dans la phase d'injection. Le système d'injection se compose principalement d'un cylindre d'injection, d'une vis et d'autres composants. Sous l'effet de la poussée puissante exercée par le cylindre d'injection, la vis avance rapidement, injectant la matière fondue de PET plastifiée dans l'extrémité avant du cylindre et dans la cavité du moule à une vitesse et une pression extrêmement élevées.

Refroidissement et démoulage

Après l'injection de la matière fondue dans le moule, le système de refroidissement du moule (eau de refroidissement à 10–15 °C) réduit rapidement la température de la préforme à 80–100 °C, lui permettant de se solidifier et de prendre sa forme. Le temps de refroidissement affecte directement l'efficacité de production, généralement de 5 à 15 secondes, et doit être optimisé en fonction de l'épaisseur des parois de la préforme. Le mécanisme d'éjection pousse ensuite la préforme hors du moule, et un robot ou dispositif automatisé la transfère sur un convoyeur pour des contrôles supplémentaires ou un emballage. Pendant le processus de refroidissement, le fluide caloporteur circule dans les canaux de refroidissement intégrés au moule, évacuant la chaleur provenant de la préforme PET dans la cavité du moule, ce qui permet à la préforme de se refroidir et de se former rapidement.

2. Technologie clé de la machine à mouler par injection de préformes PET

La technologie clé détermine la qualité de la machine d'injection, ainsi que son efficacité et la qualité de son fonctionnement.

 

Conception de la vis : En tant que composant clé du système de moulage par injection, la conception de la vis est cruciale. En fonction des caractéristiques des matières premières PET, la vis adopte généralement une conception structurelle spéciale afin d'améliorer l'efficacité de plastification et l'uniformité du mélange. Par exemple, des paramètres tels que la profondeur de la gorge de filetage, le pas et le rapport de compression de la vis doivent être optimisés en fonction de la fluidité et des caractéristiques de fusion des matières premières PET.

Contrôle de la force de serrage : La force de serrage doit être calculée et ajustée précisément en fonction de la taille du moule, du nombre de cavités et des paramètres du procédé d'injection. Si la force de serrage est insuffisante, la fonte de PET sous haute pression peut créer un espace entre les surfaces d'ouverture du moule durant l'injection, entraînant un débordement de matière plastique et la formation de bavures, ce qui affecte la qualité du produit. Si la force de serrage est trop élevée, cela augmentera non seulement la consommation d'énergie de l'équipement, mais pourra également exercer une pression excessive sur le moule et réduire sa durée de vie. Les machines modernes d'injection des préformes PET sont généralement équipées de systèmes avancés de contrôle de la force de serrage, capables d'ajuster automatiquement cette dernière en fonction des conditions réelles de production, assurant ainsi un fonctionnement efficace de l'équipement, une utilisation stable et prolongée du moule ainsi qu'une qualité constante des produits.

Contrôle Intelligents Basé sur les Données : L'intégration de la technologie de l'Internet industriel permet aux machines à mouler par injection d'être supervisées à distance et de bénéficier d'une maintenance prédictive via un système exécutif de fabrication (MES). Par exemple, des algorithmes d'intelligence artificielle analysent les données historiques de production et recommandent automatiquement les paramètres de processus optimaux ; des capteurs de vibration surveillent l'usure de la vis et signalent à l'avance les risques de défaillance. Ces technologies permettent d'élever l'efficacité globale des équipements (OEE) à plus de 85 %.

3. Tendances de développement futures

Face à des réglementations environnementales de plus en plus strictes et à la demande croissante de fabrication intelligente, les machines à mouler par injection pour préformes PET évoluent dans les directions suivantes :

Baisse des émissions de carbone : Développement de technologies adaptées aux matières premières PET biosourcées et promotion de machines à mouler entièrement électriques afin de réduire l'empreinte carbone.

Miniaturisation : Conception d'équipements miniaturisés répondant aux besoins de personnalisation et de production en petites séries.

Intelligence : Approfondir l'application de la technologie du jumeau numérique pour permettre le débogage virtuel et l'optimisation en temps réel des processus.