PET Öncü Form Kalıplama Enjeksiyonunda Yaygın Kusurlar ve Çözümleri

PET öncü formu enjeksiyon kalıplama üretim sürecinde, sürekli teknolojik gelişmelere rağmen çeşitli hatalar hâlâ zaman zaman meydana gelir. Yaygın hataların, nedenlerinin ve etkili çözümlerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, PET öncü formu üretiminin kalitesini garanti altına almak için kilit öneme sahiptir.

 

Şişe Ağız Mühürleme Yüzeyinde Hata

Şişe ağız kısmının sızdırmazlık yüzeyinin hassasiyeti, PET şişenin sızdırmazlık performansıyla doğrudan ilişkilidir. Gerçek üretimde, şişe ağız boyutu tolerans gereksinimlerini karşılasa bile, sızdırmazlık yüzeyinde mikroskobik düzensizlikler oluşabilir ve kapak sıkıldığında hava sızıntısına neden olabilir. Bunun başlıca nedenleri, kalıp yüzeyinin mikro pürüzlülüğünün yetersiz olması, enjeksiyon basıncındaki dalgalanmalar ve basınç tutma aşamasında aşırı hızlı basınç düşüşüdür. Belirli çözümler arasında: kalıp sızdırmazlık yüzeyini ayna yüzeyli hale getirmek için yüksek hassasiyetli elektriksel deşarj işleme teknolojisinin kullanılması ve yüzey pürüzlülüğü Ra değerinin 0,2 μm altına çekilerek kontrol edilmesi; basınç tutma aşamasında lineer basınç azalmasını gerçekleştirmek amacıyla servo hidrolik sistemin devreye sokulması ve ani basınç düşüşünden kaynaklanan sızdırmazlık yüzeyinin büzülmesi ve deformasyona uğramasının önlenmesi; ayrıca özel test ekipmanlarının geliştirilerek lazer interferometre kullanarak şişe ağız sızdırmazlık yüzeyinin üç boyutlu kontur taramasının yapılması ve deteksiyon hassasiyetinin 0,1 μm seviyesine çıkarılması yer alır; böylece piyasaya çıkan ürünlerin %100 uygun olması sağlanır.

Rezidüel Gerilme Yoğunlaşma Noktaları

Tasarım veya süreç sorunları nedeniyle diş dibi, omuz geçişi ve şişe ön formunun diğer bölgelerinde gerilme yoğunlaşma noktaları kolayca oluşabilir. Bu küçük alanlar, şişirme kalıplama veya doldurma sürecinde yerel aşırı yüklere maruz kalabilir ve bu da çatlaklara yol açabilir. Geleneksel tasarımlar ampirik formüllere dayanır ve gerilme dağılımını doğru bir şekilde tahmin edemez; enjeksiyon kalıplama süreci sırasında meydana gelen erimiş malzeme türbülansı ve dengesiz soğuma gerilme yoğunlaşmasını daha da kötüleştirir.

Yenilikçi çözümler tasarımla başlar. Şişe ön formunun yapısını simüle etmek ve optimize etmek için sonlu eleman analizi yazılımı kullanılır. Köşe yarıçapı ve duvar kalınlığı gradyanı gibi parametreler ayarlanarak gerilme yoğunluk faktörü %30'dan fazla azaltılır. Kalıpta kritik bölgelere hedefe yönelik soğutma uygulamak için soğutma eklentileri yerleştirilir ve gerilmelerin daha dengeli dağılmasını sağlanır. Üretimde değişken kalıp sıcaklığı enjeksiyon kalıplama teknolojisi kullanılır. Dolum aşamasında erimiş malzemenin akış direncini azaltmak için kalıp sıcaklığı artırılır, soğuma aşamasında ise sıcaklık hızla düşürülerek katılaştırılır ve kalıntı gerilmeler kaynağında azaltılır.

 

Düzensiz Preform Duvar Kalınlığı

Eşit olmayan preform duvar kalınlığı, şişelerin şekil bozukluğuna ve dayanıklılık yönünden tutarsızlıklara uğramasına neden olacak şekilde sonraki şişirme kalıplama sürecini etkileyecektir. Bu kusurun temel nedenleri, uygun olmayan kalıp tasarımı, eşit olmayan enjeksiyon basıncı dağılımı ve eşit olmayan soğutma sistemidir. Kalıp boşluğunun boyutsal hassasiyeti, giriş ağzının (gate) konumu ve boyutu erimiş malzemenin akışını ve dolmasını etkileyerek duvar kalınlıklarında farklılıklara yol açacaktır. Ayrıca eşit olmayan soğutma, şişe ön formunun farklı bölgelerinde farklı miktarda büzülmelere neden olacak ve duvar kalınlığındaki eşitsizliği daha da kötüleştirecektir.

Bu sorunu iyileştirmek için kalıp tasarımının başlangıcından hareket ederek kalıp akış analiz yazılımı ile kalıp yapısını optimize etmek, geçitlerin sayısını, konumlarını ve boyutlarını uygun şekilde belirlemek ve eriyiğin boşluğa eşit şekilde dolmasını sağlamak gerekir. Üretim sürecinde enjeksiyon basıncı ve hızı hassas olarak kontrol edilmeli ve eriyiğin kalıba dengeli bir şekilde dolmasını sağlamak amacıyla bölümlü enjeksiyon yöntemi uygulanmalıdır. Aynı zamanda kalıp soğutma sistemi optimize edilerek soğutma sıvısının eşit şekilde dağılması ve ön kalıbın her bölgesinin aynı soğuma hızında soğuması sağlanmalıdır.

Ön kalıpların kalıptan çıkarılması zor

Zor söküm sadece üretim verimliliğini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda preformın deformasyona uğramasına ve kolayca kırılmasına neden olur. Sık karşılaşılan nedenler arasında yüksek kalıp yüzey pürüzlülüğü, yetersiz söküm açısı ve uygun olmayan itme mekanizması tasarımı yer alır. Kalıp yüzeyi yeterince pürüzsüz değilse preform ile kalıp arasındaki sürtünme artar; söküm açısı küçükse veya itme pozisyonu yanlışsa, preformun kalıptan sorunsuz bir şekilde çıkarılması zorlaşır. Bu sorunu çözmek için kalıp yüzeyi parlatılarak yüzey pürüzlülüğü ve sürtünme azaltılabilir. Kalıp tasarımı aşamasında söküm açısı uygun şekilde artırılmalıdır. Genel olarak bir PET preform kalıbının söküm açısı 1° ile 2° arasında olmalıdır. Ayrıca, itme mekanizması tasarımı optimize edilerek itme kuvvetinin eşit şekilde dağılmasını sağlanmalı, kuvvet dengesizliğinden dolayı preformun zarar görmemesi önlenmelidir. Kalıp yüzeyine ayrıca bir söküm spreyi püskürtmek de mümkündür; ancak preformun kontamine edilmemesi için gıda hijyeni standartlarına uygun bir söküm maddesi seçilmelidir.

 

 

PET öncü kalite sorunları genellikle birden fazla faktorun sonucudur ve ham madde, ekipman, proses ve çevre gibi yönlerin sistematik bir analizini gerektirir. Şirketlerin, her parti ürünün tam süreç parametrelerini kaydeden ve kalite iyileştirmesi için veri desteği sağlayan kapsamlı bir kalite izlenebilirlik sistemi kurmaları önerilir. Aynı zamanda, operatör eğitiminin güçlendirilmesi ve proses disiplininin sıkı bir şekilde uygulanmasının sağlanmasıyla gerçekten stabil üretim elde edilebilir.