Существует три основных типа выдувного формования: экструзионно-выдувное формование (ЭВГ), инжекционно-выдувное формование (ИВГ) и инжекционно-растяжимое выдувное формование (ИВСГ). Каждый из них по-разному формирует промежуточный пластиковый материал, что позволяет производить контейнеры с различными эксплуатационными характеристиками, точностью размеров и совместимостью с полимерными смолами. Выбор подходящего типа полностью зависит от типа контейнера, который необходимо изготовить.

Тип 1 — Экструзионно-выдувное формование (ЭВГ)

Экструдер непрерывного действия проталкивает расплавленный пластик через фильеру, образуя полую трубку, называемую заготовкой. Форма закрывается вокруг заготовки, зажимает дно, и поток воздуха прижимает ее к стенкам формы. Технология электронно-лучевой плавки (ЭЛМ) используется для изготовления контейнеров из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), автомобильных топливных баков, промышленных бочек и любых крупных контейнеров, где литье под давлением было бы нецелесообразным. Она не обеспечивает двуосную молекулярную ориентацию и не используется для ПЭТ.

Тип 2 — Литье под давлением с выдувом (IBM)

На первой станции пластик формуется методом литья под давлением вокруг стержня-основы, образуя точную заготовку с уже сформированной резьбой на горлышке. Стержень-основа переносит заготовку на станцию ​​выдувания, где она надувается под давлением воздуха. Растягивающий стержень не используется, поэтому осевая ориентация не создается. Технология IBM является стандартным процессом для небольших фармацевтических флаконов, флаконов-капельниц и контейнеров из полиэтилена высокой плотности (HDPE) для средств личной гигиены, где точность горлышка имеет первостепенное значение.

Принцип работы IBM — впрыскивание заготовки вокруг стержня, затем нагнетание воздуха на станции продувки; нет растягивающего стержня, нет двухосной ориентации.

Тип 3 — Литье под давлением с растяжением и выдувом (ISBM)

Технология ISBM дополняет выдувную станцию ​​механическим растягивающим стержнем. Перед тем, как воздух под высоким давлением расширит заготовку в радиальном направлении, растягивающий стержень растягивает ее в осевом направлении на 2,5–3,5 раза больше длины впрыска. Одновременное осевое растяжение и радиальный выдув создают двуосную молекулярную ориентацию — определяющую особенность, которая придает контейнерам, изготовленным по технологии ISBM, их стекловидную прозрачность, малый вес и структурную прочность. Технология ISBM является предпочтительным методом для производства ПЭТ-бутылок для воды, бутылок для газированных напитков, фармацевтических контейнеров для пероральных доз, косметических флаконов из ПЭТГ и контейнеров для пищевых масел.

Ассортимент контейнеров от ISBM — от фармацевтических флаконов объемом 30 мл до 10-литровых емкостей для пищевого масла, все изготовлены с использованием двуосной молекулярной ориентации.

Сравнительный анализ бок о бок

Изучите полный ассортимент одноступенчатых станков ISBMили обзор варианты изготовления пресс-форм на заказ для вашего формата бутылки.

Часто задаваемые вопросы

Совместимость смол: как каждый тип смолы взаимодействует с различными материалами.

Технология EBM лучше всего работает с полимерами, которые экструдируются в виде непрерывного расплава без провисания — HDPE, LDPE и PP, длинные молекулярные цепи которых обеспечивают прочность расплава, необходимую для поддержки подвешенной заготовки. PET практически никогда не обрабатывается методом EBM, поскольку узкий температурный диапазон ориентации делает экструзию заготовки непрактичной при промышленных темпах производства. Технология IBM преимущественно обрабатывает HDPE и PP; стержень ограничивает возможности IBM относительно короткими и широкими контейнерами, поскольку его структура становится неустойчивой при высоких соотношениях длины и диаметра. Технология ISBM, напротив, использует отдельную оправку для переноса заготовки — а не стержень, остающийся в контакте во время выдувания, — что позволяет ей обрабатывать гораздо более широкий диапазон геометрических форм заготовок, включая высокие и тонкие фармацевтические флаконы.

Сравнение капитальных затрат по трем типам

Стоимость капитальных вложений в оборудование значительно различается для трех типов машин при эквивалентной производительности. Машины EBM для небольших контейнеров из ПЭВП обычно являются самым недорогим вариантом, часто доступным по цене от 20 000 до 80 000 долларов США. Машины IBM для фармацевтических флаконов стоят от 30 000 до 120 000 долларов США. Одноэтапные машины ISBM начинаются примерно с 50 000 долларов США для компактных 3-позиционных моделей и достигают 350 000 долларов США и выше для крупноформатных 4-позиционных сервогидравлических машин. Все три типа требуют дополнительных инвестиций в соответствующие пресс-формы и технологическое оборудование (компрессор, чиллер, сушилка) помимо стоимости самого оборудования. При сравнении общих инвестиций между типами машин следует учитывать стоимость оснастки и вспомогательного оборудования — более низкая цена машины может быть компенсирована более высокой стоимостью оснастки или более сложными требованиями к вспомогательному оборудованию.

Рамки принятия решений по применению

Практическая схема выбора между тремя типами выдувного формования: если контейнер изготовлен из ПЭВП, имеет большой объем (более 5 литров) или встроенную ручку, начните с выдувного формования. Если это небольшой фармацевтический флакон или флакон-капельница из ПЭВП, где точность горлышка имеет первостепенное значение, начните с выдувного формования с интегрированной ручкой (IBM). Если контейнер изготовлен из ПЭТ, требует высокой прозрачности или малого веса, или будет заполняться жидким продуктом (водой, напитком, маслом, фармацевтической жидкостью), начните с выдувного формования с интегрированной ручкой (ISBM). В случае сомнений, сообщите инженеру-технологу компании Ever-Power тип смолы, объем, тип горлышка, требуемую прозрачность и температуру наполнения контейнера — эти пять параметров почти всегда однозначно решают вопрос выбора процесса без дополнительных затрат или задержек.

Историческое развитие типов выдувного формования

Понимание исторического развития трех типов выдувного формования помогает прояснить, почему каждый из них занимает свою нынешнюю нишу применения. Экструзионно-выдувное формование (ЭВГ) — старейший коммерческий процесс выдувного формования, разработанный в 1940-х и 1950-х годах, в основном для молочных бутылок из ПЭВП и контейнеров для бытовой химии. Его простота — экструзия заготовки, зажим формы, продувка воздухом, выталкивание — сделала его первым жизнеспособным высокопроизводительным процессом для полых пластиковых контейнеров. Инжекционно-выдувное формование (ИВГ) было разработано в 1960-х и 1970-х годах как решение для фармацевтических контейнеров, где точность обработки горлышка при ЭВГ была недостаточной, а шов у основания создавал проблемы с загрязнением. ИВГ было разработано в 1970-х и 1980-х годах, первоначально для обслуживания развивающегося рынка бутылок из ПЭТ для газированных безалкогольных напитков, где ЭВГ было непрактичным для ПЭТ, а ИВГ не могла обеспечить требуемый малый вес и барьерные свойства по отношению к CO₂.

Каждый из этих процессов был разработан потому, что существующие процессы не могли удовлетворить конкретное сочетание требований к контейнерам. Этот исторический контекст полезен, поскольку подтверждает, что три процесса действительно дополняют друг друга, а не конкурируют — каждый занимает определенную область применения, определяемую сочетанием размера контейнера, смолы, точности размеров и характеристик, которые он уникальным образом удовлетворяет.

Одношаговый и двухшаговый подходы в рамках ISBM

В рамках самой категории ISBM существует еще одно различие между одноэтапной и двухэтапной обработкой. Одноэтапная ISBM, используемая в машинах Ever-Power EP-HGY и EP-BPET, объединяет литье под давлением и выдувание в одной машине и в одном термическом цикле — заготовка никогда не охлаждается до комнатной температуры между литьем под давлением и выдуванием. Двухэтапная ISBM (выдувное формование с повторным нагревом и растяжением, RSBM) разделяет этапы литья под давлением и выдувания на разные машины: заготовки формуются под давлением, охлаждаются, хранятся, а затем повторно нагреваются и выдуваются в отдельной выдувной машине. Двухэтапные процессы преобладают при очень больших объемах производства (крупные производители воды и газированных напитков), где разделение циклов литья под давлением и выдувания обеспечивает очень высокую производительность выдувного формования; одноэтапные процессы преобладают при средних объемах производства и в тех случаях, когда единый термический цикл снижает риск загрязнения или позволяет создавать более сложные геометрические формы заготовок.

Как начать процесс оценки поставщиков

Для покупателей, впервые обращающихся за оборудованием ISBM, процесс выбора поставщика машин и пресс-форм может показаться сложным. Практической отправной точкой является не составление списка поставщиков, а четкая спецификация контейнера: определите объем бутылки, тип горлышка, тип смолы, целевой вес, требуемый объем производства и любые специфические требования (фармацевтическая GMP, горячее розлив, совместимость с чистыми помещениями) до обращения к какому-либо поставщику. Имея полную спецификацию контейнера, вы сможете получить значимые и сопоставимые предложения от нескольких поставщиков, поскольку каждое предложение будет основано на одних и тех же технических параметрах.

Процесс предпродажной подготовки в компании Ever-Power начинается с технического анализа спецификации контейнера заказчика. Наша команда инженеров-технологов оценивает спецификацию в сравнении с нашим ассортиментом оборудования, рекомендует подходящую модель (количество станций, усилие смыкания, система привода) и проводит предварительную оценку возможности изготовления пресс-формы — все это бесплатно и, как правило, в течение 24–48 часов после получения спецификации. Эта предварительная оценка позволяет покупателям понять вероятную конфигурацию оборудования и пресс-формы, а также связанные с этим инвестиции, прежде чем переходить к детальному процессу составления коммерческого предложения.

Полный ассортимент продукции ISBM от Ever-Power

Полный ассортимент одноступенчатых машин ISBM от Ever-Power охватывает все основные области применения в фармацевтической, косметической, пищевой, напиточной и промышленной таре:

Полные технические характеристики каждой модели можно найти на сайте. Страницы продуктов EP-HGY и EP-BPETДля получения рекомендаций по конкретным задачам свяжитесь с нашей командой по адресу: isbmmolding.com/contact-us или напишите по электронной почте на адрес [email protected]. Мы отвечаем на все технические вопросы в течение 24 часов.

Одноэтапная и двухэтапная ISBM: четвертый аспект.

В рамках самой категории ISBM существует еще одно различие между одноэтапным и двухэтапным (повторным нагревом) ISBM. Одноэтапный ISBM — процесс, используемый в сериях EP-HGY и EP-BPET компании Ever-Power — включает в себя впрыск, кондиционирование, растяжение и выдувание в одной интегрированной машине. Заготовка проходит путь от гранул смолы до готовой бутылки, не покидая машину и не теряя своей первоначальной тепловой энергии.

Двухэтапная технология литья под давлением с повторным нагревом (ISBM), также называемая выдувным формованием с повторным нагревом (RSBM), разделяет процесс на две отдельные машины. Машина для литья под давлением производит заготовки, которые охлаждаются, хранятся, а затем транспортируются в отдельную машину для выдувного формования с повторным нагревом, где они повторно нагреваются и выдуваются. Двухэтапная технология является доминирующей для производства очень больших объемов газированных напитков — крупных заводов по розливу газированных напитков и воды — поскольку она позволяет достигать очень высоких показателей производительности за счет разделения циклов литья под давлением и выдува. Одноэтапная технология предпочтительна для фармацевтической, косметической, пищевой промышленности и производства напитков среднего объема, поскольку она исключает хранение и обработку заготовок, снижает риск загрязнения и требует более простой структуры капитала.

Выбор подходящего типа для вашего применения

Наиболее распространенная ошибка покупателей при выборе оборудования для выдувного формования — это выбор типа машины, основанный на знакомстве с технологией или цене, а не на соответствии задачам. Покупатель, работающий с полиэтиленом высокой плотности (HDPE) для бутылок с бытовыми чистящими средствами, может быть знаком с выдувным формованием, но переход на ПЭТ-флаконы для косметики требует совершенно другого типа машины — выдувного формования с использованием инерциальной оснастки (ISBM) — с другой оснасткой, другой системой подачи смолы и другими параметрами процесса. Аналогично, фармацевтический производитель, который использовал выдувное формование с использованием инерциальной оснастки (IBM) для небольших флаконов-капельниц из HDPE и хочет перейти на 1-литровые ПЭТ-бутылки для пероральных пищевых добавок, должен понимать, что IBM не обеспечивает двуосную ориентацию или прозрачность, необходимые для ПЭТ в этом применении — подходящей машиной является ISBM.

Общее правило: если контейнер изготовлен из ПЭТ или ПЭТГ и требует прозрачности, малого веса и прочности, используется процесс ISBM (исключительно литьевая мука). Если контейнер изготовлен из небольшого полиэтилена высокой плотности (HDPE) или полипропилена (PP) и требует точной формы горловины без ориентации, используется процесс IBM (изготовление методом литьевой муки). Если контейнер большой, имеет ручку или изготовлен из HDPE в больших объемах, используется процесс EBM (электронно-лучевая мука).