Defeitos Comuns e Soluções para a Injeção de Pré-formas de PET

No processo de produção de moldagem por injeção de pré-formas PET, apesar dos avanços tecnológicos contínuos, diversos defeitos ainda ocorrem de vez em quando. Uma compreensão completa dos defeitos comuns e suas causas, bem como soluções eficazes, são fundamentais para garantir a qualidade da produção de pré-formas PET.

 

Defeito na Superfície de Selagem da Boca da Garrafa

A precisão da superfície de vedação da boca da garrafa está diretamente relacionada ao desempenho de vedação da garrafa PET. Na produção real, mesmo que as dimensões da boca da garrafa estejam dentro dos limites de tolerância, irregularidades microscópicas ainda podem ocorrer na superfície de vedação, resultando em vazamento de ar após o fechamento da tampa. Isso se deve principalmente à insuficiente micro-aspereza da superfície do molde, flutuações na pressão de injeção e queda excessivamente rápida de pressão durante a etapa de manutenção. As soluções específicas incluem: utilizar tecnologia de usinagem por eletroerosão de alta precisão para espelhar a superfície de vedação do molde e controlar o valor Ra da rugosidade superficial para abaixo de 0,2 μm; introduzir um sistema servo-hidráulico para atingir uma atenuação linear da pressão durante a etapa de manutenção, evitando retração e deformação da superfície de vedação devido a uma queda súbita de pressão; e desenvolver equipamento especializado de teste para realizar varredura tridimensional do contorno da superfície de vedação da boca da garrafa com um interferômetro a laser, aumentando a precisão de detecção para 0,1 μm e garantindo que apenas produtos 100% qualificados cheguem ao mercado.

Pontos de Concentração de Tensão Residual

Pontos de concentração de tensão são facilmente gerados na raiz da rosca, transição do ombro e outras partes do pré-formado devido a problemas de projeto ou processo. Essas pequenas áreas são submetidas a sobrecargas locais durante o processo de moldagem por sopro ou enchimento, o que pode levar ao aparecimento de rachaduras. Os projetos tradicionais costumam depender de fórmulas empíricas e não conseguem prever com precisão a distribuição das tensões; a turbulência do material fundido e o resfriamento irregular durante o processo de injeção agravam ainda mais a concentração de tensão.

Soluções inovadoras começam com o design. Software de análise por elementos finitos é utilizado para simular e otimizar a estrutura do pré-formado da garrafa. Ao ajustar parâmetros como o raio do arredondamento e o gradiente de espessura da parede, o fator de concentração de tensão é reduzido em mais de 30%. São colocados insertos de refrigeração no molde para realizar um resfriamento localizado e intensificado em partes críticas, garantindo uma distribuição mais uniforme das tensões. A tecnologia de injeção com temperatura variável do molde é utilizada na produção. Durante a etapa de preenchimento, a temperatura do molde aumenta para reduzir a resistência ao fluxo do material fundido, e na etapa de resfriamento, a temperatura é reduzida rapidamente para solidificação, diminuindo a tensão residual na fonte.

 

Espessura da Parede do Pré-Formado Irregular

A espessura irregular da pré-forma afetará o processo subsequente de moldagem por sopro, levando a problemas como deformação da garrafa e resistência inconsistente. As principais causas desse defeito são projeto irracional do molde, distribuição desigual da pressão de injeção e sistema de resfriamento irregular. A precisão dimensional da cavidade do molde, a posição e o tamanho do ponto de injeção afetarão o fluxo e o preenchimento do material fundido, resultando em diferenças na espessura da parede. Além disso, o resfriamento irregular causará retração desigual em diferentes partes da pré-forma da garrafa, agravando a irregularidade da espessura da parede.

Para melhorar esse problema, é necessário começar desde o início do projeto do molde, otimizar a estrutura do molde por meio de software de análise de fluxo de molde, definir de forma racional o número, posição e tamanho dos canais de injeção, e garantir que o material fundido preencha a cavidade de forma uniforme. Durante o processo de produção, controla-se com precisão a pressão e a velocidade de injeção, adotando-se o método de injeção segmentada para garantir que o material fundido preencha o molde de maneira suave. Ao mesmo tempo, o sistema de refrigeração do molde é otimizado para garantir que o meio refrigerante seja distribuído de forma uniforme, assegurando assim uma taxa constante de resfriamento em todas as partes do pré-formado.

Dificuldade na desmoldagem dos pré-formados

A desmoldagem difícil não apenas reduz a eficiência da produção, como também faz com que o pré-formado deforme e quebre facilmente. Causas comuns incluem alto índice de rugosidade da superfície do molde, ângulo de desmoldagem insuficiente, design irracional do mecanismo de ejeção, entre outros. Se a superfície do molde não for suficientemente lisa, o atrito entre o pré-formado e o molde aumentará; e se o ângulo de desmoldagem for pequeno ou a posição de ejeção estiver incorreta, será difícil remover o pré-formado do molde de maneira suave. Para resolver esse problema, pode-se polir a superfície do molde para reduzir a rugosidade e o atrito. Durante a fase de projeto do molde, o ângulo de saída (draft angle) deve ser aumentado de forma razoável. Geralmente, o ângulo de saída de um molde para pré-formado de PET deve estar entre 1° e 2°. Além disso, o design do mecanismo de ejeção deve ser otimizado para garantir que a força de ejeção seja distribuída uniformemente, evitando danos ao pré-formado devido a uma força desigual. Também é possível pulverizar um agente de desmoldagem na superfície do molde, mas é importante escolher um agente que atenda aos padrões de higiene alimentar, evitando a contaminação do pré-formado.

 

 

Os problemas de qualidade em pré-formas de PET são frequentemente resultado de múltiplos fatores e exigem uma análise sistemática de aspectos como matérias-primas, equipamentos, processo e ambiente. Recomenda-se que as empresas estabeleçam um sistema abrangente de rastreabilidade da qualidade, registrando os parâmetros completos de processo de cada lote de produtos e fornecendo suporte de dados para a melhoria da qualidade. Ao mesmo tempo, fortalecer o treinamento dos operadores e garantir a estrita implementação da disciplina de processo podem realmente alcançar uma produção estável.