Pogoste napake in rešitve za vbrizgavanje PET polizdelkov

V procesu proizvodnje predoblikov PET z vbrizgovanjem, kljub stalnim tehnološkim izboljšavam, se občasno pojavijo različne napake. Temeljito poznavanje pogostih napak in njihovih vzrokov ter učinkovite rešitve so ključ za zagotavljanje kakovosti proizvodnje predoblik PET.

 

Napaka na tesnilni površini stekleničnega vratu

Natančnost tesnilne površine grla steklenice je neposredno povezana s tesnilno zmogljivostjo PET steklenice. V dejanski proizvodnji lahko tudi v primeru, da velikost grla steklenice ustreza tolerance, na mikroskopski površini še vedno nastanejo nepravilnosti, kar lahko povzroči uhajanje zraka po privijanju pokrovčka. To je predvsem posledica nezadostne mikrohrapavosti površine pripomočka, nihajnega tlaka pri vbrizgavanju in prehitrega upadanja tlaka v fazi ohranjanja tlaka. Konkretna rešitev vključuje uporabo visoko natančne elektroerozijske obdelave za doseganje zrcalne površine tesnilne površine pripomočka ter nadzor nad Ra vrednostjo hrapavosti površine, da ostane pod 0,2 μm; uvedbo servohidravličnega sistema za doseganje linearnega upadanje tlaka v fazi ohranjanja tlaka, s čimer preprečimo krčenje in deformacijo tesnilne površine zaradi nenadnega upadanja tlaka; razvoj posebne preskusne opreme za izvajanje tridimenzionalnega skeniranja površine grla steklenice z laserskim interferometrom, povečanje natančnosti detekcije na 0,1 μm ter zagotovitev, da vse kvalificirane izdelke spravimo na trg.

Točke koncentracije ostalnega napetostnega stanja

Točke koncentracije napetosti se zaradi konstrukcijskih ali tehnoloških problemov enostavno ustvarijo v nitastem delu, prehodnem območju ramena in drugih delih stekleničnega predmeta. Te majhne površine so med procesom pihača ali polnjenja izpostavljene lokalnim preobremenitvam, kar lahko povzroči razpoke. Pri tradicionalnih konstrukcijah se pogosto uporabljajo empirične formule, ki ne omogočajo natančnega napovedovanja porazdelitve napetosti; v procesu brizganja pa dodatno poslabšajo koncentracijo napetosti tudi vrtinčenje raztopljenine in neenakomerno hlajenje.

Inovativne rešitve se začnejo z načrtovanjem. Uporablja se programsko orodje za analizo s končnimi elementi, ki simulira in optimizira strukturo predloge stekleničke. S prilagajanjem parametrov, kot so radij zaobljenja in gradient debeline stene, se zmanjša faktor koncentracije napetosti za več kot 30 %. V pobočje se vstavijo hlajene vložke za izboljšano lokalno hlajenje ključnih delov, da se napetost porazdeli bolj enakomerno. Pri proizvodnji se uporablja tehnologijo temperiranja pobočja s spremenljivo temperaturo. V fazi polnjenja se temperatura pobočja dvigne, da se zmanjša upor proti toku taline, v fazi hlajenja pa se temperatura hitro zniža in strdi, da se zmanjša ostankova napetost v višnjiščini.

 

Neenakomerna debelina stene predloge

Neenakomerna debelina sten izdelka bo vplivala na nadaljnji proces pihalnega oblikovanja, kar bo povzročilo težave, kot so deformacija steklenice in neenakomerna trdnost. Glavni vzroki te napake so nerazumna konstrukcija pripomočka, neenakomerna porazdelitev vbrizgalnega tlaka in neustrezno hlajenje. Točnost dimenzij votline pripomočka ter položaj in velikost vbrizgalnega kanala bosta vplivala na tok in polnjenje taline, kar bo povzročilo razlike v debelini sten. Poleg tega bo neenakomerno hlajenje povzročilo neenakomerno krčenje različnih delov stekleničnega izdelka, kar bo poslabšalo neenakomerno debelino sten.

Za izboljšanje tega problema je potrebno začeti že pri načrtovanju plesni, optimizirati strukturo plesni s pomočjo programske opreme za analizo tokokvite, racionalno določiti število, položaj in velikost vrat, ter zagotoviti enakomerno zapolnjevanje votline s talino. V procesu proizvodnje je potrebno natančno nadzorovati tlak in hitrost vbrizganja ter uporabiti fazni postopek vbrizganja, da zagotovimo gladko zapolnjevanje plesni. Hkrati je potrebno optimizirati hlajeni sistem plesni, da zagotovimo enakomerno porazdelitev hlajenega medija in s tem konstantno hitrost hlajenja posameznih delov predoblikov.

Težave pri odstranjevanju predoblikov

Težavo z iztiskovanjem ne zmanjšuje samo učinkovitosti proizvodnje, temveč povzroča tudi deformacijo in preprosto lomljenje predoblik. Pogoste razloge vključujejo visoko hrapavost površine pobočja, premajhen iztisni kot, neprimerno konstrukcijo iztisnega mehanizma itd. Če površina pobočja ni dovolj gladka, se poveča trenje med predobliko in pobočjem; če pa je iztisni kot majhen ali pa je iztisna točka napačna, bo predobliki težko gladko odstraniti iz pobočja. Za rešitev tega problema lahko površino pobočja pobrusite, da zmanjšate hrapavost površine in trenje. V fazi načrtovanja pobočja bi bilo treba razumno povečati iztisni kot. Splošno velja, da bi moral biti iztisni kot pobočja za PET predoblik med 1° in 2°. Poleg tega se optimizira konstrukcija iztisnega mehanizma, da zagotovimo enakomerno porazdelitev iztisne sile in preprečimo poškodbe predoblik zaradi neenakomerne sile. Na površino pobočja lahko tudi nanašate sredstvo za ločevanje, vendar bodite previdni, da izberete sredstvo za ločevanje, ki ustrezajo standardom za higieno hrane, da se izognete kontaminaciji predoblik.

 

 

Težave s kakovostjo PET predoblikov so pogosto posledica več dejavnikov in zahtevajo sistematično analizo vidikov, kot so surovine, oprema, proces in okolje. Priporočljivo je, da podjetja ustanovijo celovit sistem sledljivosti kakovosti, ki bo zapisoval vse parametre procesa za vsako serijo izdelkov ter omogočil podporo podatkov za izboljšanje kakovosti. Hkrati je pomembno okrepite izobraževanje operaterjev in zagotoviti strogo izvajanje procesne discipline, da se resnično doseže stabilna proizvodnja.