Defecte frecvente și soluții pentru injectarea preformelor PET

În procesul de producție prin injectare a semifabricatelor PET, în ciuda progreselor tehnologice continue, diverse defecte apar din când în când. O înțelegere aprofundată a defectelor comune și a cauzelor acestora, precum și soluțiile eficiente, sunt esențiale pentru asigurarea calității producției semifabricatelor PET.

 

Defect pe suprafața de etanșare a gâtului sticlei

Precizia suprafeței de etanșare a gurii sticlei este direct legată de performanța de etanșare a sticlei PET. În producția reală, chiar dacă dimensiunea gurii sticlei se încadrează în cerințele de toleranță, pot apărea totuși neregularități microscopice pe suprafața de etanșare, ceea ce duce la scăpări de aer după strângerea capacului. Aceasta se datorează în principal insuficientei rugozității microscopice a suprafeței matriței, fluctuațiilor de presiune la injectare și scăderii excesiv de rapide a presiunii în timpul etapei de menținere. Soluții specifice includ: utilizarea unei tehnologii de prelucrare cu scânteie electrică de înaltă precizie pentru a obține un finisaj în oglindă al suprafeței de etanșare a matriței și controlul valorii Ra a rugozității suprafeței pentru a o menține sub 0,2 μm; introducerea unui sistem servo-hidraulic pentru a realiza o atenuare liniară a presiunii în timpul etapei de menținere, prevenind astfel contracția și deformarea suprafeței de etanșare datorită unei scăderi bruște a presiunii; și dezvoltarea unui echipament special de testare care să utilizeze un interferometru laser pentru a efectua scanarea tridimensională a conturului suprafeței de etanșare a gurii sticlei, crescând precizia de detectare până la 0,1 μm și asigurând astfel intrarea pe piață a unui procent de 100% produse corespunzătoare.

Puncte de Concentrare a Tensiunilor Residuale

Punctele de concentrare a tensiunilor se generează ușor la rădăcina filetului, în zona de tranziție a umerilor și în alte părți ale preforme datorită unor probleme de proiectare sau proces. Aceste zone mici sunt supuse unor suprasarcini locale în timpul procesului de suflare sau umplere, ceea ce poate duce la crăpături. Proiectările tradiționale se bazează adesea pe formule empirice și nu pot prezice cu exactitate distribuția tensiunilor; turbulența materialului topit și răcirea neuniformă în timpul procesului de injectare agravează și mai mult concentrarea tensiunilor.

Solurile inovatoare încep cu proiectarea. Software-ul de analiză prin metoda elementelor finite este utilizat pentru a simula și optimiza structura preforme. Prin ajustarea parametrilor precum raza de racordare și gradientul grosimii pereților, factorul de concentrare a tensiunilor se reduce cu peste 30%. Inele de răcire sunt plasate în matriță pentru a realiza o răcire locală intensificată în zonele cheie, asigurând o distribuție mai uniformă a tensiunilor. Tehnologia de injectare cu temperatură variabilă a matriței este utilizată în producție. Temperatura matriței crește în timpul etapei de umplere pentru a reduce rezistența la curgerea materialului topit, iar în etapa de răcire temperatura este redusă rapid pentru solidificare, diminuând astfel tensiunile reziduale la sursă.

 

Grosime variabilă a pereților preforme

Grosimea neuniformă a peretelui preformei va afecta procesul ulterior de suflare, ducând la probleme precum deformarea recipientului și rezistența neregulată. Cauzele principale ale acestui defect sunt o proiectare necorespunzătoare a matriței, distribuția neuniformă a presiunii de injectare și un sistem de răcire neuniform. Precizia dimensională a cavității matriței, poziția și dimensiunea punctului de injectare vor afecta curgerea și umplerea materialului topit, rezultând diferențe privind grosimea peretelui. În plus, o răcire neuniformă va cauza o contracție neuniformă a diferitelor părți ale preforme, agravând problema grosimii neuniforme a peretelui.

Pentru a îmbunătăți această problemă, este necesar să începeți de la începutul proiectării matriței, să optimizați structura matriței prin utilizarea unui software de analiză a curgerii matriței, să setați în mod rațional numărul, poziția și dimensiunea canalelor de injectare și să asigurați o umplere uniformă a cavitații cu material topit. În timpul procesului de producție, presiunea și viteza de injectare sunt controlate precis, iar metoda injectării segmentate este adoptată pentru a asigura o umplere liniștită a matriței cu material topit. În același timp, sistemul de răcire al matriței este optimizat pentru a asigura o distribuție uniformă a agentului de răcire, astfel încât rata de răcire a fiecărei părți a semifabricatului să fie constantă.

Dificultate la demularea semifabricatelor

Demularea dificilă nu doar că reduce eficiența producției, ci provoacă, de asemenea, deformarea și spargerea ușoară a semifabricatului. Cauzele obișnuite includ o înaltă rugozitate a suprafeței matriței, un unghi de demulare insuficient, o proiectare necorespunzătoare a mecanismului de evacuare etc. Dacă suprafața matriței nu este suficient de netedă, frecarea dintre semifabricat și matriță va crește; iar dacă unghiul de demulare este mic sau poziția de evacuare este incorectă, va fi dificil ca semifabricatul să fie îndepărtat ușor din matriță. Pentru a rezolva această problemă, suprafața matriței poate fi lustruită pentru a reduce rugozitatea și frecarea. În timpul etapei de proiectare a matriței, unghiul de tragere ar trebui să fie crescut în mod rațional. În general, unghiul de tragere al unei matrițe pentru semifabricate PET ar trebui să fie între 1° și 2°. În plus, se optimizează proiectarea mecanismului de evacuare pentru a asigura o distribuție uniformă a forței de evacuare, prevenind astfel deteriorarea semifabricatului din cauza forței neuniforme. De asemenea, se poate pulveriza un agent de demulare pe suprafața matriței, dar trebuie să aveți grijă să alegeți un agent de demulare care respectă standardele de igienă alimentară, pentru a evita contaminarea semifabricatului.

 

 

Problemele de calitate ale semifabricatelor PET sunt adesea rezultatul mai mulți factori și necesită o analiză sistematică a aspectelor precum materiile prime, echipamentele, procesul și mediul. Se recomandă ca întreprinderile să-și stabilească un sistem cuprinzător de urmărire a calității, prin care să fie înregistrate toți parametrii procesului pentru fiecare lot de produse și să fie furnizate date pentru îmbunătățirea calității. În același timp, consolidarea instruirii operatorilor și asigurarea aplicării riguroase a disciplinei de proces pot duce cu adevărat la o producție stabilă.