吹塑 | 8分钟读

舒缓气质过程,打造出更好的瓶子

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挤出吹塑(EBM)是一个非常适合的过程。它用于在轮式机器上的多达72个腔中或在往复式机器上的多达20个腔中制造10盎司的果汁瓶,而在大型工业机器中可制造多达55 gal的桶。

每种机器和模具类型都有其自身的挑战,本文将介绍与包装瓶相关的典型问题。就已安装机器的数量(尽管不一定要生产的瓶子数量)而言,往复式机器通常是该市场上的首选设备,因此此处提供的故障排除技巧将主要应用于这些机器。
 

颈部挑战
 

瓶颈无疑是造成瓶子质量问题的最大元凶。它们是由熔融塑料(型坯),两个半模和一个吹针的相互作用形成的。挤压的型坯被捕获在半模之间,型坯被切断,吹针进入型坯,切断颈部’在切割套筒和成角度的撞针板之间的外边缘,并将其冷却到脱模温度。

如果当吹针进入时型坯未完全打开,则某些材料可能会被推入瓶颈并阻塞开口,从而在灌装线上造成头痛。因此,正确切割对于避免此问题至关重要。

有多种刀选择,它们的选择取决于型坯的厚度,瓶的形状和空化。在所有情况下,正确的型坯厚度和头枕空气量都是至关重要的。壁厚的厚度由壁厚控制器(通常称为型坯编程器)控制,该控制器允许改变型坯离开挤出头的间隙。

在许多应用中,最好在切割区域下方增加型坯的厚度,以使被切割的型坯更好地站立而不是折叠。头枕空气是在型坯内部流动的细小气流,现代机器可通过不同的流量控制来提供恒定的和时间可控的辅助空气。这样就可以对容器的底部使用恒定的支撑空气,以消除型坯的塌陷,并可以调节时间控制的组件以添加足够的空气,从而使型坯在切割过程中打开。空气可能会滞留在吹针的切割套筒下方,并且可能需要排出,特别是对于较宽的颈部。

颈部的完整性与模具的结构有很大关系,特别是水在颈部嵌件中的导流方式,通常是一个单独的组件。尽管EBM模具通常由飞机质量的铝制成,例如6061或7075,但颈部和底部插入件通常由铍铜制成。这种材料比铝更坚固,并且可以承受模具中型坯的切割时间。

有几种方法可以将冷却水带入瓶颈,瓶颈通常比瓶子的其余部分壁厚。最好的方法是将水打成半圆,这种设计称为“horseshoe”脖子冷却。在这种配置下,水在脖子上均匀且紧密地流动,从而优化了冷却性能。

但是请记住,靠近分型线的区域无法像其他颈部一样有效地冷却。使用圆颈插件,这会使分型线处的壁收缩得比90倍大。°最终导致颈部呈椭圆形。最好的对策是不要增加冷却时间—这也增加了周期时间—而是通过在分型线上将其切成更大的形状来使颈部插入物椭圆化。模具首次运行后应执行此操作,以获取准确的图形。

在此试运行过程中,操作员应注意颈部的椭圆度。相反,他们应该专注于尽快运行模具,同时考虑所有其他参数,例如瓶底。这将确保模具以最佳方式运行。
 

观看那些吹针
 

吹气针的完整性和冷却对于生产高质量的琴颈至关重要。水循环不良和切割套筒钝化的吹气针弯曲或未对准会导致诸如马鞍精加工,弯曲或不均匀的颈部以及毛刺等缺陷。所有吹气针均应进行水冷;颈部表面超过1.5毫米的吹制销钉应该一直冷却到针尖。当水冷时,更换吸头比较困难,但是值得为较粗的脖子付出努力。

今天的典型客户—the brand owner—它比10年前要复杂得多,通常要求对瓶参数的统计分析具有过程能力值(所谓的Cpk值)在1.2到1.33之间。该要求对多腔生产提出了挑战。

如今,如上所述,机器配备了壁厚控制器或型坯编程器。在挤出过程中,该编程器可以使用20到400个点来控制型坯的厚度。物料可以更均匀地分配到需要不同物料量的各个容器部分。

例如,瓶肩总是比瓶体需要更少的材料,程序员可以轻松地做到这一点。为了使程序员能够正常工作,至关重要的是,型坯的长度必须始终相同,并且多腔设置中的所有型坯都必须具有相同的长度。这是正确的,因为编程的稀薄斑点和厚斑点必须精确地终止在它们预定用于的容器部分中,并且不同的型坯长度将使这些斑点向上或向下移动。

对于多腔系统,许多操作员放弃调整型坯长度还为时过早。为了使所有四个,八个或12个型坯从头部伸出相同的长度,需要技巧和耐心。需要进行小的机械调整,并且每次调整都需要停止机器,操作员不愿意这样做,因为这会浪费生产时间。在生产周期非常短的情况下,在型坯长度上花费太多时间可能是不可行的,但是对于超过一周的每次运行,这些步骤都应视为必须的。
 

监视REGRIND
 

为确保型坯长度一致,应在分配前通过重量称重系统喂入纯净的塑料,再研磨料以及可能的任何添加剂(例如颜色),该系统应称重每批物料。许多制瓶厂使用这些系统,但不幸的是,其中许多系统未正确校准,因此无法提供一致的批次数量。这通常是因为物料搬运人员不了解正确校准的重要性,或者没有经过培训以执行此操作。

另一个复杂性是由于再磨料水平通常不一致而引起的。在启动过程中,以及在生产过程中需要进行调整时,通常会将不合格的瓶子扔到闪蒸输送机上并进行磨碎。这会增加再研磨的数量,并迅速填满垃圾箱。未得到其他常规指导的物料搬运人员通常通过显着增加物料进料系统上的再生料百分比来对付过量的再生料来对此做出响应。

但是,再研磨的过程与原始材料不同,在大多数情况下,再研磨百分比提高的结果是型坯的长度越来越长。较长的型坯会更改重要程序点的位置,结果可能是不合格的容器。精明的操作员非常了解这一事实,并通过在程序的更多点上拉伸较厚的型坯部分来对型坯进行相应的编程。这样,即使型坯长度不同,他们仍然可以制造可销售的零件。但是,这种调整对于整个容器可能不是最佳的,并且培训物料搬运人员应对挑战是一个好主意。

长方形瓶还有其他选择和挑战。挤压(头)模具的销钉或模具都可以是椭圆形的(通常是模具)。这可能是增加角部强度或避免在扁平椭圆形容器的面板区域上形成厚肋的必要条件。这通常是通过以某种指定的方式将模具的某些部分切成扇形以使塑料流入这些区域来实现的,然后这些区域将在容器中需要的地方添加材料。

对于瓶模制造商来说,内部拥有此功能比从外部购买椭圆形的工具极为有利。这样一来,通常可以在初次运行后进行小的调整。由于随之而来的生产延误,许多加工商不愿将工具送出进行返工。结果,椭圆形工具不足会导致重量设置高于人员付出额外努力所需要的重量。在许多情况下,品牌所有者会在其规格中增加最小壁厚。

瓶子最薄的部分是底角。椭圆形工具不足会导致容器的整个底部区域变厚。这会导致其他区域出现斑点,必须用更长的循环时间进行补偿。

烦人的缺陷的另一个方面可能来自头部工具本身的尺寸。调整工具大小的方法有两种:

1)使型坯刚好足够宽,以使其适合颈部开口。这样就不会在容器的肩部留下毛刺。

2)使型坯比颈部开口大。这减少了型坯必须延伸到瓶角的距离,从而使瓶壁的壁厚更好。

虽然模具的尺寸对于确定型坯直径最重要,但其他因素也起作用。较高的螺杆转速,较冷的模具温度,增加的再研磨百分比,更多的头部支撑空气以及较大的头部组件,均会导致型坯变大,反之亦然。

当型坯变得太小时,拐角壁的厚度会受到影响或手柄无法充分形成(发生所谓的织带)。当型坯太大时,可能会在脖子或身体部位产生闪光。因此,由处理器决定所有参数的平衡是否恰到好处。

但是,头工具的制造常常变得太大或太小,加工者必须不断地干涉该过程以弥补由此造成的缺点。导致的生产率和质量问题的损失可能会花费高昂的成本,并应鼓励选择正确的头部工具。

EBM是一个气质过程。型坯被挤出到不断变化的工厂环境中,因此不如其他塑料工艺的组件稳定。精心选择机器,工具和操作员,对于控制始终如一的生产高质量瓶子的过程至关重要。

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