Какие недостатки у выдувного формования?
Любой производственный процесс имеет свои ограничения, и выдувное формование не является исключением. Понимание реальных недостатков выдувного формования — и того, какие из них относятся конкретно к выдувному формованию с использованием внутренних стенок (ISBM) по сравнению с выдувным формованием с использованием наружных стенок (EBM) или выдувным формованием с использованием внутренних стенок (IBM) — позволяет покупателям принимать более обоснованные решения о выборе оборудования и устанавливать реалистичные ожидания относительно того, чего этот процесс может и не может достичь в производстве.
Ограничение 1: Доступно только для полых деталей.
Выдувное формование позволяет производить только полые контейнеры. Этот процесс основан на расширении пластиковой заготовки под давлением воздуха относительно стенки формы — механизм, требующий наличия замкнутого внутреннего объема для создания давления. Твердые пластиковые компоненты выдувным формованием не производятся; для них требуется литье под давлением.
Ограничение 2: Верхний предел размера в ISBM
Одноэтапные машины ISBM ограничены объемом контейнеров не более 10 литров из-за силы смыкания при впрыске, обеспечиваемой компактным поворотным столом. Для контейнеров объемом более 10 литров стандартной альтернативой является экструзионно-выдувное формование.
Ограничение 3: Сложные некруглые формы трудно обрабатывать.
Двухосный этап выдувания в ISBM по своей природе способствует получению симметричных относительно оси вращения форм. Бутылки с круглым поперечным сечением выдуваются равномерно, поскольку давление воздуха равномерно расширяет заготовку во всех направлениях окружности. Получение сильно некруглых поперечных сечений — квадратных или шестиугольных — с приемлемым распределением толщины стенок затруднительно, а некоторые геометрические формы вообще непрактичны на машинах ISBM.
Ограничение 4: Высокая стоимость литьевой формы.
Комплекты пресс-форм ISBM — пресс-формы для заготовок, выдувные пресс-формы и пресс-формы для стретч-стержней — представляют собой значительные капиталовложения. Полный комплект пресс-форм для стандартной двухгнездной ПЭТ-бутылки обычно стоит 20 000–40 000 долларов США. Многогнездные пресс-формы для сложных форм могут стоить 80 000 долларов США и более. Эти инвестиции в пресс-формы необходимы для каждого нового формата контейнеров и должны амортизироваться в зависимости от объема производства.
Инвестиции в пресс-форму ISBM включают три компонента: пресс-форму для заготовки, выдувную пресс-форму и стретч-стержень. Это основной барьер для выхода на рынок для производителей, выпускающих продукцию в небольших объемах.
Ограничение 5: Контроль толщины стенки требует специальных знаний.
Для достижения равномерного распределения толщины стенок, особенно для сложных форм, требуются опытные инженеры-технологи и хорошо спроектированная оснастка. Толщина стенки выдувного контейнера определяется взаимодействием геометрии заготовки, профиля температуры кондиционирования, скорости вытягивающего стержня, давления выдувания и времени выдувания. Оптимизация всех этих параметров для нового формата бутылок требует систематического времени на разработку и приводит к некоторому количеству брака на начальном этапе.
Ограничение 6: Более низкая производительность, чем при двухступенчатом режиме, при очень больших объемах производства.
При очень больших объемах производства — более 20 000–40 000 бутылок в час для одного формата — двухступенчатые машины для выдувного формования с повторным нагревом и растяжением (RSBM) обеспечивают более высокую производительность, чем одноступенчатые машины для выдувного формования с промежуточным нагревом и растяжением (ISBM), поскольку они разделяют время цикла впрыска и время цикла выдува. Для массовых партий продукции крупных производителей воды или газированных напитков двухступенчатая RSBM, как правило, является более эффективным выбором.
Систематическая оптимизация процесса позволяет устранить многие операционные ограничения ISBM — стабильность толщины стенок, процент брака и время цикла могут быть улучшены за счет структурированной разработки параметров.
Рассмотрение недостатков в контексте
Эти ограничения реальны, но их необходимо сопоставить с тем, чего уникальным образом достигает одностадийная технология ISBM: готовый, двуосноориентированный, прозрачный, легкий ПЭТ-контейнер, изготовленный из гранул смолы за один интегрированный производственный цикл. Для фармацевтической, косметической, пищевой и напиточной промышленности в средних объемах преимущества ISBM существенно перевешивают ее недостатки.
Хотите обсудить, подходит ли технология ISBM для вашего контейнера?
Команда специалистов Ever-Power по применению продукции может проанализировать ваши технические характеристики контейнера и подтвердить, является ли одноэтапная технология ISBM оптимальным решением для ваших требований к объему, формату и рынку.
См. Полный спектр аппаратов EP-HGY и EP-BPET ISBMили исследовать варианты изготовления пресс-форм на заказ чтобы понять всю сумму инвестиций в оборудование.
Часто задаваемые вопросы
Является ли выдувное формование нерациональным использованием материала?
Технология ISBM является одним из наиболее ресурсоэффективных процессов производства контейнеров. Двухосная ориентация обеспечивает структурную прочность в очень тонких стенках, поэтому для бутылок, изготовленных по технологии ISBM, используется значительно меньше смолы на единицу объема, чем при использовании любых альтернативных методов. ПЭТ-бутылка для воды объемом 500 мл, изготовленная по технологии ISBM, весит 8–10 г; для аналогичного контейнера, изготовленного методом литья под давлением без ориентации смолы, потребуется 30–50 г.
Каков минимальный объем производства для жизнеспособного проекта ISBM?
Точка безубыточности зависит от цены закупаемой тары, себестоимости собственного производства и инвестиций в пресс-формы. Для большинства фармацевтических и косметических применений собственное выдувное формование становится экономически целесообразным при годовом объеме производства от 500 000 до 1 000 000 флаконов одного формата. При меньших объемах контрактное выдувное формование обычно оказывается более экономичным.
Сколько времени занимает разработка нового формата процесса?
Разработка технологического процесса для первого образца на новой пресс-форме обычно занимает от 4 до 16 часов пробного времени в зависимости от сложности бутылки и опыта оператора в работе с аналогичными форматами. Это единовременные инвестиции на каждую пресс-форму, которые не повторяются после сохранения технологического процесса. Компания Ever-Power предоставляет технологическую документацию и поддержку при вводе в эксплуатацию на месте, чтобы минимизировать время разработки новых установок.
