Hvordan oppnå en balanse mellom «høy effektivitet» og «stabilitet» i en 24-hulmold for PET-forformer

—En rapport om et masseproduksjonsprosjekt for 1,5-liters mineralvannsforformer for et bestemt merke

Forrige måned leverte vi en 24-hulmold for PET-forformer til et stort drikkepakkefirma i Øst-Kina, i kombinasjon med vår hurtig-injeksjonsformemaskin. Den har nå oppnådd stabil masseproduksjon på over én million forformer per dag. Dette prosjektet er typisk, og noen av de problemene som oppsto og ble løst, er verdt å dele for diskusjon.

I. Kjernebehov for kunden: Ikke bare «flere formhuler», men «hver formhule er identisk»

Kundens behov var meget klare:

1. Ekstrem effektivitet: For å møte den store etterspørselen etter 1,5 L flasket vann under høyseason må utbyttet per form økes.

2. Absolutt stabilitet: Med 24 formhuler vil enhver variasjon (forskjeller i vekt, størrelse eller krystallinitet) føre til redusert utbytte under blåseformingen og hyppige varsler fra online-deteksjon, noe som er uakseptabelt for produksjonslinjen.

3. Kontrollerbare kostnader: Mens de to første kravene oppfylles, må vedlikehold være praktisk, og formens levetid må være lang.

Enkelt sagt ønsket de ikke 24 formhuler som «fungerer», men 24 «identiske» formhuler som «fungerer synkront og stabilt».

II. Vår løsning: Å oppnå «balanse» i hver enkelt detalj

Når vi stod ovenfor de klassiske utfordringene med store forskjeller i strømningslengde og uregelmessig varmefordeling som følge av 24 formhuler, samarbeidet vi med formteamet for å fastslå flere sentrale designbeslutninger:

1. System for varmt sprøytetapp: Valg og oppsett er livsåren

• Bruk av et «flerpunkts ventilstift + samtidig åpning av varme dysr»-system. Dette var en avgjørende beslutning. I forhold til enkeltpunkts ventilstifter sikrer det at smeltet fyller alle formhulene samtidig med mer konstant trykk og temperatur, noe som grunnleggende reduserer forskjeller forårsaket av ulike fyllerekkefølger.

• Lagdelt og soned presis temperaturkontroll. Platen i varmt sprøytetapp-systemet er delt inn i uavhengige temperaturkontrollsoner, noe som gir temperaturkompensasjon for «svakere» rørledninger lengre unna hovedinngangen, og sikrer en konstant smeltestatus ved hver dysetipp.

2. Kjølesystem: «Formtilpasset kjøling» og effektiv oppsett

• Avkjøling er kjernen i en forformsmal. Vi brukte en malkjerne laget av et materiale med høy varmeledningsevne og designet en intern spiralformet turbulent avkjølingskanal for å sikre at hver forform avkjøles raskt og jevnt. Ujevn avkjøling fører direkte til forskjeller i forforms krymping og krystallinitet.

• Vannkanalens plassering er blitt gjentatte ganger optimert gjennom strømningsanalyse av malen for å sikre at avviket i avkjølingseffektiviteten for de 24 formhulene holdes innenfor 5 %.

3. Malstruktur og presisjon: Garanti for stivhet og finjustering

• Stort malplate-design med ekstremt høy stivhet. Den store injeksjonstrykket som følger av 24 formhull krever at malplaten har en svært høy motstand mot deformasjon, noe som er grunnlaget for langvarig stabilitet.

• Nøkkeldeler (som malkjerner og formhull) er laget av importert stål med høy hardhet og er alle presisjonsbearbeidet i en temperaturkontrollert verksted for å sikre konsistens i formhullene.

• En enkel mekanisme for finjustering er reservert. Under prøveformingsstadiet kan fyllingen balanseres ved finjustering av skivene til enkeltvarmeledere, noe som er avgörande for den endelige kalibreringen av flerkammerformene.

III. Samarbeid med injeksjonsmoldemaskiner: «En god hest trenger et godt sal». Uansett hvor godt formen er utformet, må den til slutt kjøres på maskinen. Vår høyhastighetsinjeksjonsmoldemaskin spilte en avgjørende rolle:

• Ekstremt høy injeksjonshastighet og respons: Sikrer rask fylling av PET-smelten i optimal tilstand, og unngår materielforringelse og uregelmessig ytelse forårsaket av skjærvarme eller for tidlig avkjøling.

• Stabil lukket-sløyfe-styring: Maskinens nøyaktige styring av injeksjonstrykk og holdetrykk er den siste forsvarslinjen mot mikroskopiske forskjeller i formen, og sikrer at prosessparametrene for hver form holdes strengt innenfor et smalt, optimalt område.

• Kort syklustid: I kombinasjon med en svært effektiv avkjølingsform er åpningstiden og lukketiden for formen samt utkasttiden optimalisert til det ytterste, noe som gir en stabil syklustid på under 11 sekunder og fullt utnytter effektivitetsfordelen ved de 24 kavitetene.

IV. Prosjekteresultater og kundefordeler Etter tre uker med prøveforming og parameteroptimalisering oppnådde prosjektet sine mål:

• Produksjonseffektivitet: Syklustiden stabiliserte seg på 10,8 sekunder, med en teoretisk daglig produksjonskapasitet på over 1,1 millioner forformer, noe som fullt ut oppfyller kundens behov.

• Produktkonsekvens: Tilfeldig utvalgte forformer fra hvilken som helst kavitet viste en vekttoleranse stabil innenfor ±0,15 gram, mens munnstørrelse og krystallinitet fullt oppfylte standardene.

• Produksjonsstabilitet: En kontinuerlig 72-timers produksjonsverifisering viste ingen driftsstans eller kvalitetsvariasjoner forårsaket av formproblemer, og utbyttet på blåseformingsproduksjonslinjen overgikk 99,7 %.

V. Lært og refleksjoner Dette prosjektet bekrefter på nytt et prinsipp: Konkurransen når det gjelder flerhulsmalinger ligger ikke i «antall», men i «jevnhet». Det tester den systematiske integrasjonskapasiteten – fra valg av varmstrømtilførsel, kjølingssystemdesign, bearbeidingsnøyaktighet til injeksjonssprøyteprosesser. En svakhet i hvilken som helst lenke vil forsterkes eksponentielt av tallet 24.

For oss er en vellykket levering ikke slutten. Denne malen er nå integrert i vårt fjernovervåkingssystem; dens videre stabile drift er den egentlige realiseringen av den felles verdien mellom oss og vår kunde.