Difetti comuni e soluzioni per lo stampaggio ad iniezione dei preforme PET

Nel processo di produzione dello stampaggio ad iniezione dei preforme PET, nonostante i continui progressi tecnologici, occasionalmente si verificano diversi difetti. Una completa comprensione dei difetti più comuni e delle loro cause, così come soluzioni efficaci, è fondamentale per garantire la qualità della produzione delle preforme PET.

 

Difetto sulla superficie di sigillatura del collo della bottiglia

La precisione della superficie di tenuta del collo della bottiglia è direttamente correlata alle prestazioni di sigillatura della bottiglia in PET. Nella produzione reale, anche se le dimensioni del collo della bottiglia rispettano i requisiti di tolleranza, possono comunque verificarsi irregolarità microscopiche sulla superficie di tenuta, causando perdite d'aria dopo il serraggio del tappo. Questo fenomeno è principalmente dovuto alla microrugosità insufficiente della superficie dello stampo, alle fluttuazioni della pressione di iniezione e ad una caduta eccessivamente rapida della pressione durante la fase di mantenimento. Alcune soluzioni specifiche includono: utilizzare una tecnologia di lavorazione ad alta precisione a scintilla elettrica per lucidare la superficie di tenuta dello stampo, controllando il valore Ra della rugosità superficiale al di sotto di 0,2 μm; introdurre un sistema servo-idraulico per ottenere un'attenuazione lineare della pressione durante la fase di mantenimento, evitando così la contrazione e la deformazione della superficie di tenuta dovute ad una brusca caduta di pressione; sviluppare inoltre attrezzature speciali per test, utilizzando un interferometro laser per effettuare una scansione tridimensionale del profilo della superficie di tenuta del collo della bottiglia, aumentando la precisione di rilevamento fino a 0,1 μm, garantendo che tutti i prodotti immessi sul mercato siano conformi.

Punti di concentrazione delle tensioni residue

I punti di concentrazione delle tensioni si generano facilmente alla radice del filetto, nella zona di transizione della spalla e in altre parti della preforma a causa di problemi di progettazione o di processo. Queste piccole aree sono soggette a sovraccarichi locali durante il processo di soffiaggio o di riempimento, il che può causare crepe. I tradizionali metodi di progettazione spesso si affidano a formule empiriche e non riescono a prevedere con precisione la distribuzione delle tensioni; la turbolenza del materiale fuso e un raffreddamento non uniforme durante il processo di stampaggio ad iniezione aggravano ulteriormente la concentrazione delle tensioni.

Le soluzioni innovative iniziano con il design. È utilizzato un software di analisi agli elementi finiti per simulare e ottimizzare la struttura della bottiglia. Modificando parametri come il raggio del raccordo e il gradiente dello spessore della parete, il fattore di concentrazione delle sollecitazioni viene ridotto di oltre il 30%. All'interno dello stampo vengono posizionati inserti di raffreddamento per effettuare un raffreddamento locale avanzato sulle parti critiche, ottenendo una distribuzione delle sollecitazioni più uniforme. La tecnologia di stampaggio a iniezione con temperatura variabile dello stampo viene utilizzata durante la produzione. Durante la fase di riempimento, la temperatura dello stampo aumenta per ridurre la resistenza al flusso del materiale fuso, mentre durante la fase di raffreddamento la temperatura viene ridotta rapidamente per minimizzare le sollecitazioni residue alla fonte.

 

Spessore Irregolare della Parete del Prelavorato

Lo spessore irregolare delle pareti del preforme influenzerà il successivo processo di soffiatura, causando problemi come deformazione della bottiglia e resistenza non uniforme. Le principali cause di questo difetto sono una progettazione del mold inadatta, una distribuzione irregolare della pressione d'iniezione e un sistema di raffreddamento non uniforme. La precisione dimensionale della cavità del mold, la posizione e le dimensioni del gate influenzeranno il flusso e il riempimento del materiale fuso, causando differenze nello spessore delle pareti. Inoltre, un raffreddamento irregolare provocherà una contrazione non uniforme delle diverse parti dell'abbozzo della bottiglia, aggravando l'irregolarità dello spessore delle pareti.

Per migliorare questo problema, è necessario partire dall'inizio della progettazione dello stampo, ottimizzando la struttura dello stampo attraverso software di analisi del flusso, impostando in modo ragionevole il numero, la posizione e le dimensioni degli ingressi, e assicurando che il materiale fuso riempia la cavità in modo uniforme. Durante il processo produttivo, si controlla con precisione la pressione e la velocità di iniezione, adottando un metodo di iniezione suddiviso per garantire che il materiale fuso riempia lo stampo in modo regolare. Allo stesso tempo, si ottimizza il sistema di raffreddamento dello stampo per assicurare una distribuzione uniforme del mezzo refrigerante, mantenendo costante la velocità di raffreddamento di ogni parte del manufatto.

Difficoltà nello sformare i manufatti

Il demolding difficoltoso non riduce solo l'efficienza produttiva, ma causa anche facilmente deformazioni e rotture del preforme. Le cause comuni includono un'elevata rugosità superficiale dello stampo, un angolo di sformo insufficiente, un design irragionevole del meccanismo di espulsione, ecc. Se la superficie dello stampo non è abbastanza liscia, l'attrito tra la preforma e lo stampo aumenterà; se l'angolo di sformo è ridotto o la posizione di espulsione è errata, risulterà difficile rimuovere la preforma dallo stampo in modo uniforme. Per risolvere questo problema, si può lucidare la superficie dello stampo per ridurre la rugosità superficiale e l'attrito. Durante la fase di progettazione dello stampo, l'angolo di sformo dovrebbe essere aumentato in modo ragionevole. Generalmente, l'angolo di sformo dello stampo per preforme in PET dovrebbe essere compreso tra 1° e 2°. Inoltre, si può ottimizzare il design del meccanismo di espulsione per assicurare una distribuzione uniforme della forza di espulsione e prevenire eventuali danni alla preforma causati da una forza irregolare. È anche possibile spruzzare un agente distaccante sulla superficie dello stampo, facendo attenzione a scegliere un prodotto che rispetti gli standard igienici alimentari per evitare contaminazioni della preforma.

 

 

I problemi di qualità dei preforme PET sono spesso il risultato di più fattori e richiedono un'analisi sistematica di aspetti come materie prime, attrezzature, processo e ambiente. Si raccomanda alle aziende di istituire un sistema completo di tracciabilità della qualità che registri tutti i parametri di processo per ogni lotto di prodotti e fornisca un supporto dati per il miglioramento della qualità. Allo stesso tempo, rafforzando la formazione degli operatori e assicurando un rigoroso rispetto delle discipline di processo, si potrà raggiungere realmente una produzione stabile.