Các Khiếm Khuyết Thường Gặp và Giải Pháp Trong Ép Nhựa Preform PET

Trong quá trình sản xuất khuôn đúc phôi PET, mặc dù công nghệ không ngừng tiến bộ, nhưng các loại khuyết tật vẫn xảy ra thỉnh thoảng. Việc hiểu rõ các khuyết tật thường gặp và nguyên nhân gây ra chúng, cũng như đưa ra các giải pháp hiệu quả, là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng sản xuất phôi PET.

 

Khuyết tật trên bề mặt kín chai

Độ chính xác của bề mặt bịt kín miệng chai liên quan trực tiếp đến hiệu suất bịt kín của chai PET. Trong quá trình sản xuất thực tế, ngay cả khi kích thước miệng chai đáp ứng các yêu cầu về dung sai, các điểm bất thường nhỏ vẫn có thể xảy ra trên bề mặt bịt kín, dẫn đến rò rỉ khí sau khi vặn chặt nắp chai. Nguyên nhân chủ yếu là do độ nhám vi mô của bề mặt khuôn không đủ, áp suất phun dao động và áp suất giảm quá nhanh trong giai đoạn giữ. Các giải pháp cụ thể bao gồm: sử dụng công nghệ gia công tia lửa điện có độ chính xác cao để phản chiếu bề mặt bịt kín khuôn và kiểm soát giá trị Ra của độ nhám bề mặt xuống dưới 0,2 μm; giới thiệu hệ thống servo-thủy lực để đạt được sự suy giảm áp suất tuyến tính trong giai đoạn giữ áp suất nhằm ngăn ngừa sự co ngót và biến dạng của bề mặt bịt kín do áp suất giảm đột ngột; và phát triển thiết bị kiểm tra đặc biệt để sử dụng giao thoa kế laser để thực hiện quét đường viền ba chiều trên bề mặt bịt kín miệng chai, tăng độ chính xác phát hiện lên 0,1 μm, đảm bảo 100% sản phẩm đạt tiêu chuẩn được đưa ra thị trường.

Điểm Tập Trung Ứng Suất Dư

Các điểm tập trung ứng suất dễ hình thành tại chân ren, vùng chuyển tiếp vai và các bộ phận khác của phôi chai do các vấn đề về thiết kế hoặc quy trình. Những khu vực nhỏ này chịu tải trọng cục bộ quá mức trong quá trình thổi chai hoặc quá trình chiết rót, có thể dẫn đến nứt vỡ. Các thiết kế truyền thống thường dựa vào các công thức kinh nghiệm và không thể dự đoán chính xác sự phân bố ứng suất; sự bất ổn của dòng chảy vật liệu nóng và quá trình làm nguội không đồng đều trong quá trình phun ép càng làm gia tăng hiện tượng tập trung ứng suất.

Giải pháp đổi mới bắt đầu từ thiết kế. Phần mềm phân tích phần tử hữu hạn được sử dụng để mô phỏng và tối ưu hóa cấu trúc của phôi chai. Bằng cách điều chỉnh các thông số như bán kính góc lượn và độ dốc bề dày thành, hệ số tập trung ứng suất được giảm hơn 30%. Các thanh làm lạnh được bố trí bên trong khuôn để thực hiện làm lạnh cục bộ tăng cường tại các vị trí quan trọng, giúp phân bố ứng suất đồng đều hơn. Công nghệ khuôn nhiệt độ thay đổi được áp dụng trong quá trình sản xuất. Nhiệt độ khuôn tăng lên trong giai đoạn điền đầy nhằm giảm lực cản đối với dòng chảy vật liệu nóng chảy, sau đó nhiệt độ được hạ nhanh và đông cứng để giảm ứng suất dư ngay từ gốc rễ.

 

Độ dày thành phôi không đồng đều

Độ dày thành phễu không đồng đều sẽ ảnh hưởng đến quá trình thổi chai phía sau, dẫn đến các vấn đề như biến dạng chai và độ bền không nhất quán. Nguyên nhân chính của khuyết tật này là thiết kế khuôn không hợp lý, phân bố áp suất phun không đều và hệ thống làm lạnh không đồng đều. Độ chính xác kích thước của lòng khuôn, vị trí và kích thước cổng phun sẽ ảnh hưởng đến dòng chảy và quá trình điền đầy của vật liệu nóng chảy, dẫn đến sự khác biệt về độ dày thành. Ngoài ra, việc làm lạnh không đều sẽ gây ra hiện tượng co ngót không đồng đều ở các bộ phận khác nhau của phễu, làm trầm trọng thêm tình trạng độ dày thành không đều.

Để cải thiện vấn đề này, cần bắt đầu từ giai đoạn thiết kế khuôn, tối ưu hóa cấu trúc khuôn thông qua phần mềm phân tích chảy khuôn, thiết lập hợp lý số lượng, vị trí và kích thước của các cổng rót, đảm bảo vật liệu nóng chảy điền đầy lòng khuôn một cách đồng đều. Trong quá trình sản xuất, kiểm soát chính xác áp suất và tốc độ phun, áp dụng phương pháp phun từng giai đoạn để đảm bảo vật liệu nóng chảy điền đầy khuôn một cách ổn định. Đồng thời, tối ưu hóa hệ thống làm mát của khuôn để đảm bảo môi chất làm mát phân bố đều, giúp tốc độ làm mát của các bộ phận trên phôi là như nhau.

Khó khăn trong việc tháo phôi khỏi khuôn

Khó tách khuôn không chỉ làm giảm hiệu suất sản xuất mà còn khiến phôi dễ bị biến dạng và gãy vỡ. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm độ nhám bề mặt khuôn cao, góc tách khuôn không đủ, thiết kế cơ cấu đẩy ra không hợp lý, v.v. Nếu bề mặt khuôn không đủ trơn láng, ma sát giữa phôi và khuôn sẽ tăng lên; và nếu góc thoát khuôn nhỏ hoặc vị trí đẩy ra không chính xác, phôi sẽ khó được lấy ra khỏi khuôn một cách trơn tru. Để giải quyết vấn đề này, có thể đánh bóng bề mặt khuôn nhằm giảm độ nhám và lực ma sát. Trong giai đoạn thiết kế khuôn, cần tăng hợp lý góc thoát khuôn. Thông thường, góc thoát khuôn của khuôn phôi PET nên nằm trong khoảng từ 1° đến 2°. Ngoài ra, tối ưu hóa thiết kế cơ cấu đẩy ra để đảm bảo lực đẩy phân bố đều nhằm tránh làm hỏng phôi do lực không đồng đều. Bạn cũng có thể xịt chất tách khuôn lên bề mặt khuôn, nhưng cần lưu ý chọn loại chất tách khuôn đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm để tránh gây nhiễm bẩn cho phôi.

 

 

Vấn đề chất lượng phôi PET thường là kết quả của nhiều yếu tố và đòi hỏi phải phân tích hệ thống các khía cạnh như nguyên vật liệu, thiết bị, quy trình và môi trường. Các công ty nên thiết lập hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng toàn diện để ghi chép đầy đủ các thông số quy trình của từng lô sản phẩm và cung cấp cơ sở dữ liệu hỗ trợ cải tiến chất lượng. Đồng thời, tăng cường đào tạo nhân viên vận hành và đảm bảo thực hiện nghiêm ngặt kỷ luật quy trình để thực sự đạt được sản xuất ổn định.