Dažniausiai pasitaikantys defektai ir jų sprendimai gaminant PET pirminių formų liejimo mašinomis

Nepatirdami technologijų pažangos, PET ruošinių injekcinio formavimo gamybos procese vis dar kartais pasitaiko įvairių defektų. Gerai suprasti dažniausius defektus ir jų priežastis, taip pat taikyti veiksmingus sprendimus yra svarbu užtikrinti PET ruošinių gamybos kokybę.

 

Defektas butelio angos sandarinimo paviršiuje

Tikslumas butelio kaklo sandarinimo paviršiuje yra tiesiogiai susijęs su PET butelio sandarinimo savybėmis. Realioje gamyboje net jei butelio kaklo matmenys atitinka leistinų nuokrypų reikalavimus, mikroskopinės nelygnumai gali vis tiek atsirasti ant sandarinimo paviršiaus, dėl ko po kamščio priveržimo gali kilti oro nutekėjimas. Tai daugiausiai susiję su nepakankamu formos paviršiaus mikrolygmeniu, injekcinio slėgio svyravimais ir per greitu slėgio sumažėjimu išlaikymo fazėje. Konkrečiai sprendimai apima: naudoti aukštos tikslumo elektroerozinio apdirbimo technologiją, siekiant poliruoti formos sandarinimo paviršių ir kontroliuoti paviršiaus šiurkštumo Ra vertę iki 0,2 μm; įdiegti servohidraulinę sistemą, kad būtų pasiektas tiesinis slėgio mažėjimas slėgio išlaikymo fazėje, užkertant kelią sandarinimo paviršiaus susitraukimui ir deformacijai dėl staigaus slėgio kritimo; sukurti specialią bandymų įrangą, kad būtų galima naudoti lazerio interferometrą trimatėms kontūrinėms matavimams atlikti butelio kaklo sandarinimo paviršiuje, padidinant aptikimo tikslumą iki 0,1 μm, užtikrinant, kad 100 % atitinkančių produktų pateks į rinką.

Likutinio įtempimo koncentracijos taškai

Dėl konstrukcinių ar technologinių problemų sriegio šaknyje, peties perėjimo vietose ir kitose butelio preformos dalyse gali atsirasti įtempimo koncentracijos taškų. Šios mažos srities vietos patiria vietinį perkrovimą per pūtimo ar pripildymo procesą, dėl ko gali atsirasti įtrūkimų. Tradicinės konstrukcijos dažnai remiasi į empirines formules ir negali tiksliai prognozuoti įtempimo pasiskirstymo; lydalo vortai ir nevienodas aušinimas injekcinio formavimo metu dar labiau pablogina įtempimo koncentraciją.

Inovaciniai sprendimai prasideda nuo dizaino. Baigtinio elemento analizės programa naudojama struktūros butelio pradinio modelio imitavimui ir optimizavimui. Keičiant parametrus, tokiais kaip apvalinimo spindulys ir sienelės storio gradientas, įtampų koncentracijos faktorius sumažėja daugiau nei 30%. Į formą įdedami aušinimo įdėklai, kad būtų atliekamas intensyvesnis vietinis aušinimas svarbioms detalėms, kad įtampa būtų tolygiau pasiskirsčiusi. Gamyboje naudojama kintamos formos temperatūros liejimo technologija. Užpildymo stadijoje formos temperatūra pakyla, kad būtų sumažintas lydalui tekėjimo pasipriešinimas, o aušinimo stadijoje temperatūra greitai sumažinama ir sustingdo, kad būtų sumažintos likutinės įtampos iš esmės.

 

Nelygus preformos sienelės storis

Netolygus preformos sienelės storis paveiks vėlesnį pučiamąjį formavimą, dėl ko atsiras problemų, tokių kaip butelio deformacija ir nevienodas stiprumas. Pagrindinės šio defekto priežastys yra neprotinga formos konstrukcija, netolygus injekcijos slėgio pasiskirstymas ir nevienodas aušinimo sistema. Formos kamerų matmenų tikslumas, įleidimo angos pozicija ir dydis paveiks lydalio tekėjimą ir užpildymą, todėl atsiras sienelės storio skirtumų. Be to, nevienodas aušinimas sukels skirtingų butelio dalčių nevienodą susitraukimą, dar labiau padidinant sienelės storio nevienodumą.

Kad šią problemą būtų galima išspręsti, būtina pradėti nuo formos konstrukcijos pradžios, optimizuoti formos struktūrą naudojant formos tekėjimo analizės programinę įrangą, racionaliai nustatyti vartų skaičių, poziciją ir dydį bei užtikrinti, kad lydalo netolygiai užpildytų formos ertmę. Gaminimo procese tiksliai valdomas įpurškimo slėgis ir greitis, taikomas segmentinis įpurškimo metodas, kad lydalas sklandžiai užpildytų formą. Tuo pačiu optimizuojama formos aušinimo sistema, kad būtų užtikrintas aušinimo terpės tolygus paskirstymas, kad kiekvienos preformos dalies aušinimo greitis būtų pastovus.

Preformų išimimo iš formų sunkumai

Sudėtingas formos išimimas ne tik sumažina gamybos našumą, bet ir sukelia tokių detalių kaip pusfabrikačių deformavimąsi bei lengvą lūžimą. Paplitusios priežastys apima didelį formos paviršiaus šiurkštumą, nepakankamą išimimo kampą, neprotingą išstūmimo mechanizmo konstrukciją ir pan. Jei formos paviršius nėra pakankamai lygus, tarp pusfabrikačio ir formos padidės trintis; jei išimimo kampas yra mažas arba išstūmimo pozicija neteisinga, pusfabrikačiui bus sunku sklandžiai išeiti iš formos. Siekiant išspręsti šią problemą, galima nupoliruoti formą, kad būtų sumažintas paviršiaus šiurkštumas ir trintis. Formos projektavimo stadijoje reikėtų protingai padidinti ištraukimo kampą. Paprastai PET pusfabrikačių formų ištraukimo kampas turėtų būti nuo 1° iki 2°. Be to, reikėtų optimizuoti išstūmimo mechanizmo konstrukciją, kad būtų užtikrinta vienodai paskirstyta išstūmimo jėga, kad išvengti pusfabrikačio pažeidimų dėl nevienodo apkrovimo. Taip pat galima purkšti atskyrimo agentą ant formos paviršiaus, tačiau reikėtų atsargiai pasirinkti tokį atskyrimo agentą, kuris atitiktų maisto higienos standartus, kad būtų išvengta pusfabrikačio užteršimo.

 

 

PET preformų kokybės problemos dažnai kyla dėl kelių veiksnių ir reikalauja sistemingo analizavimo, apimančio tokius aspektus kaip žaliavos, įranga, procesas ir aplinka. Rekomenduojama įmonėms sukurti visapusišką kokybės sekimo sistemą, kuri registruotų kiekvienos partijos gaminių visus procesų parametrus ir teiktų duomenų paramą kokybės gerinimui. Tuo pačiu svarbu sustiprinti operatorių mokymus ir užtikrinti, kad būtų griežtai vykdomos technologinės procedūros, kad iš tikrųjų būtų pasiekta stabili gamyba.