פגמים נפוצים ופתרונות לייצור חיזוק PET בשיטת הזרקת חומר גלם

בתהליך ייצור הזרקת הבידול של חצאי מיכלים (PET preform), למרות התקדמות טכנולוגית מתמדת, מתרחשים מחדלים שונים מדי פעם. הבנה מעמיקה של המחדלים הנפוצים והסיבות להיווצרותם, וכן פתרונות אפקטיביים, היא המפתח להבטחת איכות הייצור של חצאי המיכלים.

 

מחדל על משטח החותם של הפקק

הדיוק של משטח החותם בפי הבקבוק קשור ישירות לביצועי החותם של הבקבוק הפטרי. בייצור בפועל, גם אם גודל הפה של הבקבוק תואם את דרישות הס Tolérance, עדיין עלולים להופיע אי-אוזונים זעירים על פני החותם, מה שעלול לגרום לדליפת אוויר לאחר חיזוק הפקק. הדבר נובע בעיקר מהחיסרון במחוטרנות המיקרוסקופית של פני התבנית, ניסור בלחץ הזריקה, וירידה חדה מידי בלחץ בשלב החזקה. פתרונות ספציפיים כוללים: שימוש בטכנולוגיית עיבוד אלקטרו-искרי מדויקת כדי למירר את משטח החותם של התבנית ולשלוט בערך Ra של מחוטרנות המשטח עד מתחת ל-0.2 מיקרון; יישום של מערכת סרvo-הידראולית כדי להשיג ירידה ליניארית של הלחץ בשלב החזקה, ולמנוע כיווץ או עיוות של משטח החותם כתוצאה מירידה פתאומית בלחץ; ופיתוח ציוד בדיקה מיוחד כדי לבצע סריקת קונטור תלת-ממדית על פני החותם של פי הבקבוק באמצעות אינטרפרומטר לייזר, הגברת דיוק הבדיקה ל-0.1 מיקרון, ומבטיח שכל המוצרים שייכנסו לשוק יהיו תקינים ב-100%.

נקודות ריכוז מתח שיוריות

נקודות ריכוז מתח נוצרות ביתר קלות באזור שורש החוט, מעבר הכתף ואזורים אחרים של האב טובל עקב בעיות בעיצוב או בתהליך. אזורים קטנים אלו נתונים לעומס מקומי מוגזם במהלך תהליך הניפוח או המילוי, דבר שעלול לגרום crack-ים (סדקים). בתכנונים מסורתיים לרוב נעזרים בנוסחאות אמפיריות ולא ניתן לחזות בצורה מדויקת את התפלגות המתח; טורבולנציה של המסה והקפאה לא אחידה במהלך תהליך הזריקה מחמירים אף הם את ריכוז המתח.

פתרונות חדשניים מתחילים בעיצוב. תוכנת אנליזת אלמנטים סופיים משמשת ליצירת מודל ו אופטימיזציה של מבנה הבקבוק. על ידי התאמת פרמטרים כגון רדיוס הקטע והעובי של דופן הבקבוק, מקדם ריכוז המאמצים מופחת ב-30% ויותר. מוכנסים מחלקי קירור לתבנית כדי לבצע קירור מוגזם באזורים קריטיים לצורך הפצה אחידה יותר של המאמצים. טכנולוגיית ייצור הזרקת טמפרטורת תבנית משתנה משמשת ביצור. טמפרטורת התבנית עולה בשלב המילוי כדי להפחית את התנגדות הזרימה של החומר המותך, ובטמפרטורת הקירור היא מופחתת במהירות כדי להפחית את המאמצים הנותרים ממקורם.

 

עובי דופן לא אחיד בblank

עובי חומת הפורמה הלא אחיד יפגע בתהליך הפורם הבא ויגרום לבעיות כגון עיוות הבקבוק ושוני בקשיות. הגורמים העיקריים לפגם זה הם עיצוב לא סביר של התבנית, פיזור לא אחיד של לחץ הזרקה ומערכת קירור לא אחידה. הדיוק המימדי של מגרעת התבנית, מיקום וגודל השער י ảnhו על זרימת החומר המותך ומילויו, מה שיגרום להבדלים בעובי החומה. בנוסף, קירור לא אחיד יגרום לכיווץ לא אחיד של חלקים שונים בפליז הבקבוק, ויגביר את הלא אחידות בעובי החומה.

כדי לשפר את הבעיה הזו, יש להתחיל מהעיצוב ההתחלתי של התבנית, לאתחל את מבנה התבנית באמצעות תוכנת אנליזה של זרימת חומר, לקבוע בצורה סבירה את מספר הכניסות, מיקומן וגודלהן, ולדאוג למילוי אחיד של החדר הפנימי. בתהליך הייצור, מבוצורת במדויק לחץ הזרקה והמהירות, מאמצים שיטת זריקה בשכבות כדי לדאוג למילוי חלק של התבנית. במקביל, מתאימים את מערכת הקירור של התבנית כדי לדאוג שהחומר הקורר יופץ באופן אחיד, וכך קצב הקירור של כל חלק בתבנית יהיה קבוע.

קושי בפירוק התבנית

_demolding_ קשה לא רק מקטינה את יעילות הייצור אלא גם גורמת לכך שהפורמיצה תתעוות ותשבר בקלות. סיבות נפוצות כוללות מקשה גבוהה מדי על פני התבנית, זווית _demolding_ לא מספקת, ועיצוב לא סביר של מנגנון היציאה, ועוד. אם פני התבנית אינם חלקים דיו, החיכוך בין הפורמיצה לתבנית יגדל; ואם זווית היציאה קטנה מדי או שהמיקום של היציאה שגוי, יהיה קשה להוציא את הפורמיצה מהתבנית בצורה חלקה. כדי לפתור את הבעיה הזו, ניתן למקש את פני התבנית כדי להפחית את החספוס והחיכוך. בשלב עיצוב התבנית, יש להגדיל בצורה סבירה את זווית היציאה. באופן כללי, זווית היציאה של תבנית פורמיצה מסוג PET צריכה להיות בין 1° ל-2°. בנוסף, יש לדייק את עיצוב מנגנון היציאה כדי להבטיח שהכוח מופץ בצורה שווה, כדי למנוע נזק לפורמיצה עקב כוח לא אחיד. אפשר גם לספריי סוכן שחרור על פני התבנית, אך יש להקפיד על בחירת סוכן שמתאים לסטנדרטים של בריאות התזונה כדי למנוע זיהום של הפורמיצה.

 

 

בעיות באיכות הפורמנים של ה-PET נובעות לעיתים קרובות ממספר גורמים שוטפים ודורשות ניתוח שיטתי של תחומים כגון חומרים גלם, ציוד, תהליך וסביבה. מומלץ לארגונים להקים מערכת מעקב אחר איכות מקיפה ש רשומה את כלל פרמטרי התהליך של כל מנה ומספקת תמיכה בנתונים לשיפור האיכות. במקביל, חיזוק ההדרכה של המפעילים ושמירה על יישום נוקשה של דרכי העבודה יאפשרו לייצר באופן יציב.