projekt formy do wytłaczania butelek wody o pojemności 5 galonów z 8 gniazdami: preforma o masie 743 g i czasie cyklu 123 sekundy

Ostatnio ukończony przez nas projekt wtryskiwania preform butelek wody o pojemności 5 galonów przeznaczonych do produkcji preform PET o masie 743 g.

Projekt wykorzystuje formę z 8 gniazdami, co umożliwia wytworzenie ośmiu preform w jednym cyklu wtrysku. Po instalacji, uruchomieniu i zoptymalizowaniu procesu czas cyklu został ustabilizowany na poziomie około 123 sekund.

Ten projekt pokazuje naszą zdolność do zapewniania niezawodnych rozwiązań produkcyjnych dla ciężkich preform PET, gdzie szczególnie istotne są pojemność wtryskowa, wydajność plastyczna, równowaga formy, skuteczność chłodzenia oraz stabilność procesu.

Główne specyfikacje projektu

Produkt: preforma butelki wody o pojemności 5 galonów
Waga preformy: 743 g na sztukę
Konfiguracja formy: 8 wnęk
Wydatek na jeden cykl: 8 preform
Czas cyklu: około 123 sekundy
Zastosowanie: produkcja butelek wody o pojemności 5 galonów

Przy czasie cyklu wynoszącym 123 sekundy system może wykonać około 29 cykli produkcyjnych na godzinę, co daje teoretyczny wydatek rzędu 234 preform na godzinę.

Rzeczywista wydajność produkcyjna może się różnić w zależności od stanu surowca, temperatury wody chłodzącej, temperatury otoczenia, ustawień maszyny, systemu automatyzacji oraz warunków eksploatacji.

Wyższe wymagania dotyczące ciężkich preform PET

Preforma o masie 743 g jest znacznie cięższa niż standardowa preforma butelki PET.

W przypadku osiemnastokrotnego formowania całkowita masa wtryskiwanego produktu w każdym cyklu wynosi około 5,94 kg, nie uwzględniając dodatkowego materiału potrzebnego do układu kanałów i zapasu technologicznego. Stanowi to wysokie wymagania względem jednostki wtryskowej, zdolności plastycznej śruby, jednorodności stopu oraz ogólnej stabilności maszyny.

Maszyna musi nie tylko zapewnić dużą objętość wtrysku, ale także zagwarantować równomierne wypełnienie wszystkich ośmiu jam.

Prędkość wtrysku, ciśnienie wtrysku, ciśnienie utrzymywania, czas utrzymywania, ciśnienie odwrotne, temperatura stopu oraz warunki chłodzenia muszą być starannie dostosowane zgodnie z projektem produktu oraz charakterystyką materiału PET.

Niewystarczająca zdolność plastyczna lub niestabilna kontrola wtrysku mogą prowadzić do następujących problemów:

• Nierówna masa preformy
• Niepełne wypełnienie
• Błysk
• Pęcherze
• Pasemka srebrne
• Zabarwienie na biało w dolnej części preformy
• Nadmierna naprężenie wewnętrzne
• Odkształcenie po wyjęciu z formy

Z tego powodu produkcja ciężkich preform wielo-gniazdowych wymaga ścisłej koordynacji między maszyną do wtryskiwania, formą, systemem chłodzenia oraz parametrami procesu.

forma 8-gniazdowa zapewnia wyższą wydajność produkcji

W ramach projektu zastosowano formę 8-gniazdową, która w jednym cyklu wtrysku wytwarza osiem preform o pojemności 5 galonów.

W porównaniu z rozwiązaniami jedno-, dwu- lub czterogniazdowymi konfiguracja 8-gniazdowa znacznie poprawia wydajność produkcji i zwiększa ilość wyprodukowanych preform na jeden cykl maszyny.

Dla klientów z ustabilizowanymi zamówieniami i ciągłymi wymaganiami produkcyjnymi system wielogniazdowy może pomóc zmniejszyć czas pracy maszyny, koszty pracy oraz zużycie energii przypadające na każdą preformę.

Jednak zwiększenie liczby gniazd wiąże się również z wyższymi wymaganiami dotyczącymi:

• Równomiernego rozdziału ciepła w układzie gorących kanałów
• Wydajności chłodzenia formy
• Stabilność zaciskania
• Powtarzalność wtrysku
• Spójność masy między poszczególnymi kanałami formy

Na etapie planowania projektu uwzględniamy wymaganą przez klienta wydajność, masę produktu, zasilanie elektryczne, zdolność chłodzenia, układ fabryki oraz zdolność wytwarzania butelek w kolejnym procesie dmuchania.

Dzięki temu zapewniamy odpowiednie dopasowanie wydajności pomiędzy linią wtryskową a linią dmuchania butelek.

Stabilny cykl wtrysku trwający 123 sekundy

Po wprowadzeniu maszyny do eksploatacji i zoptymalizowaniu procesu cykl produkcyjny ustabilizował się na poziomie około 123 sekund.

Pełny cykl produkcyjny obejmuje zamknięcie formy, wtrysk, utrzymywanie ciśnienia, chłodzenie, otwarcie formy oraz usunięcie wstępnej formy butelki (preformy).

W przypadku ciężkiej preformy o masie 743 g chłodzenie jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na całkowity czas cyklu.

Jeśli czas chłodzenia jest zbyt krótki, wstępny kształt może ulec deformacji po wyjęciu z formy, zachować nadmiarową temperaturę lub wykazać niestabilność wymiarową. Jeśli czas chłodzenia jest zbyt długi, maleje wydajność produkcji, a zużycie energii na jednostkę produktu rośnie.

Nasi inżynierowie zoptymalizowali parametry wtrysku, utrzymywania i chłodzenia zgodnie z masą wstępnego kształtu, rozkładem grubości ścianki, projektem kanałów chłodzących formy oraz rzeczywistymi warunkami pracy maszyny.

Celem było osiągnięcie odpowiedniej równowagi między jakością produktu a wydajnością produkcji.

Stała masa i jednolity rozkład grubości ścianki

Po wtryskaniu wstępne kształty są ponownie nagrzewane i formowane metodą dmuchania do gotowych butelek na wodę o pojemności 5 galonów.

Jakość wstępnego kształtu ma więc bezpośredni wpływ na właściwości końcowej butelki, w tym na:

• Przezroczystość butelki
• Rozkład grubości ścianki
• Wytrzymałość mechaniczna
• Konstrukcja dna
• Odporność na uderzenia
• Czas użytkowania

Podczas uruchamiania systemu szczególną uwagę zwrócono na równowagę jam formy oraz spójność wstępnych kształtów.

Główne punkty kontroli obejmowały:

Po pierwsze, utrzymanie zrównoważonego przepływu materiału we wszystkich ośmiu jamach formy w celu zminimalizowania różnic masy między poszczególnymi jamami.

Po drugie, kontrola temperatury suszenia i czasu suszenia PET w celu zmniejszenia wad spowodowanych nadmierną wilgotnością surowca.

Po trzecie, zoptymalizowanie ustawień wtrysku i ciśnienia utrzymywania w celu zapobiegania niepełnym wypełnieniom, skurczowi, wypływaniu materiału poza formę (flash) oraz nadmiernemu naprężeniu wewnętrznemu.

Po czwarte, kontrola szyjki preformy, gwintu, pierścienia podporowego, korpusu i dna w celu zapewnienia niezawodnej wydajności w kolejnym procesie dmuchania butelek.

Pełne dopasowanie maszyny, formy i sprzętu pomocniczego

Stabilny projekt preform o pojemności 5 galonów wymaga więcej niż tylko zamontowania formy na maszynie do wtrysku.

Maszyna do wtrysku, forma do preform, suszarka z odwilżaniem, chłodnica, system powietrza, system dozowania materiału, sprzęt automatyzujący oraz maszyna do dmuchania butelek w kolejnym etapie procesu muszą działać razem jako kompletny system produkcyjny.

Na podstawie rysunku preformy klienta, masy wyrobu, liczby kawałków w formie oraz wymaganej wydajności dokonujemy oceny następujących parametrów maszyny:

• Pojemność wtrysku
• Wydajność plastycznikowa
• Siła zacisku
• Projektowania śrub
• Wymiary formy
• Potrzeb chłodzenia
• Konfiguracja wyposażenia pomocniczego

Poprawnie dobrana konfiguracja pozwala uniknąć problemów wynikających z niewystarczającej wydajności wtrysku, niezgodności wymiarów formy, niewystarczającego chłodzenia lub nieprawidłowego doboru wyposażenia pomocniczego.

Podsumowanie projektu

W ramach tego projektu osiągnięto stabilną produkcję preform butelek wody o pojemności 5 galonów o masie 743 g przy użyciu formy ośmiokawałkowej i cyklu formowania trwającym około 123 sekund.

Projekt podkreśla wymagania techniczne związane z produkcją ciężkich, wielokawałkowych preform PET, w tym wysoką wydajność plastycznikową, precyzyjną kontrolę wtrysku, zrównoważone projektowanie systemu ciepłego kanału, skuteczne chłodzenie formy oraz stabilną pracę maszyny.

Dzięki odpowiedniemu doborowi sprzętu, projektowaniu formy, konfiguracji systemów pomocniczych oraz wprowadzeniu procesu w stan roboczy linia produkcyjna zapewnia stałą jakość preform oraz niezawodną wydajność dla kolejnego etapu produkcji butelek wody o pojemności 5 galonów.

Jesteśmy zaangażowani w dostarczanie klientom kompleksowych rozwiązań do produkcji preform PET, w tym maszyn do wtryskiwania, form do preform, sprzętu pomocniczego, wsparcia technicznego, instalacji, wprowadzania w stan roboczy oraz obsługi posprzedażowej.