Один непрерывный цикл

Технология ISBM объединяет впрыск заготовки, осевое и радиальное растяжение, а также выдувное формование в единый непрерывный машинный цикл. В результате получается двуосноориентированный контейнер с превосходной прозрачностью, барьерными свойствами и механической прочностью по сравнению с альтернативными вариантами, изготовленными методом экструзионно-выдувного формования.

Одношаговый против двухшагового

В одноэтапном процессе ISBM заготовка впрыскивается и выдувается, оставаясь при этом термически активной, что исключает необходимость повторного нагрева и риск загрязнения при хранении заготовки. Двухэтапные процессы охлаждают и хранят заготовки перед повторным нагревом — эффективны при очень больших объемах производства, но не оптимальны для контейнеров премиум-класса или разнообразных материалов.

Почему важна двуосная ориентация

Растягивание полимера одновременно в осевом и окружном направлениях выравнивает молекулярные цепи в двух плоскостях. Такая двуосная ориентация заметно повышает прочность на разрыв, газобарьерные свойства, оптическую прозрачность и ударопрочность — именно поэтому двуосноориентированный ПЭТ доминирует в мировой упаковке напитков и фармацевтических препаратов.

Сушка и пластификация смолы

Перед началом формования гранулы сырого ПЭТ, ПЭТГ, ПК, ПП или тритана необходимо тщательно высушить. ПЭТ обладает высокой гигроскопичностью — если содержание влаги в цилиндре превышает 50 ppm, во время плавления происходит гидролитическая деградация, что приводит к снижению молекулярной массы и образованию мутных, структурно ослабленных заготовок. Стандартной процедурой для ПЭТ является кристаллизационная сушилка при температуре от 160 до 175 градусов Цельсия, работающая в течение четырех-шести часов.

После высыхания смола поступает в шнек экструдера, который, используя механическое сдвиговое воздействие и теплопроводность нагревателей цилиндра, постепенно расплавляет и гомогенизирует полимер. Однородность расплава напрямую определяет прозрачность и структурную целостность каждой производимой впоследствии емкости.

Впрыск преформ

Расплавленный полимер впрыскивается под высоким давлением через систему горячеканальных каналов в закрытую полость литьевой формы, образуя заготовку — толстостенную промежуточную деталь в форме пробирки. Сила зажима при впрыске должна удерживать половинки формы в полностью закрытом состоянии, противодействуя давлению впрыска. Недостаточная сила приводит к образованию облоя на линии разъема и неточности размеров резьбы в горлышке бутылки.

В EP-HGY50-V3-EVУсилие смыкания при литье под давлением составляет 50 кН, что подходит для одногнездных косметических контейнеров. EP-HGY200-V4 Для крупных многогнездных фармацевтических пресс-форм этот показатель возрастает до 300 кН. Температура в горячем канале должна контролироваться по зонам, чтобы предотвратить появление холодных включений в стенках готовой бутылки.

Одновременное растяжение и выдувание

Это определяющая операция. Растягивающий стержень опускается аксиально через горловину заготовки, в то время как сжатый воздух высокого давления — от 2,0 до 3,5 МПа во всех машинах Ever-Power — одновременно радиально прижимает заготовку к полости выдувной формы. Совместное действие заставляет полимерные цепи ориентироваться в обоих направлениях на молекулярном уровне.

Точность синхронизации имеет решающее значение. Если воздух для предварительной продувки поступает до того, как растягивающий стержень достигнет своего нижнего предела, материал устремляется к горловине, и основание становится опасно тонким. Если растягивающий стержень выходит слишком далеко без поддержки воздуха, в основании возникает обесцвечивание под воздействием напряжения. ПЛК Ever-Power выполняют эти действия с точностью до миллисекунды, регулируя их с сенсорного экрана без механического вмешательства.

Охлаждение, снижение давления и выброс

После заполнения формы контейнером начинается охлаждение. Температура поверхности формы поддерживается на уровне от 5 до 15 градусов Цельсия за счет циркуляции охлажденной воды по внутренним каналам. Недостаточное время контакта с охлаждающей жидкостью приводит к термической деформации при извлечении бутылки, вызывая изменение овальности и проблемы с подъемом основания, что препятствует контролю качества.

После охлаждения воздух под высоким давлением выходит наружу, форма открывается, и выдвижной рычаг перемещает готовую бутылку на выходной конвейер. В конструкции одноступенчатой ​​машины для литья под давлением и выдувного формования это происходит одновременно с впрыском следующей заготовки и подготовкой следующей, создавая полностью параллельный производственный цикл с нулевым временем простоя между впрысками.

Полиэтилентерефталат

ПЭТ — наиболее широко используемая смола в процессе выдувного формования. Она обеспечивает исключительную прозрачность, высокую кислородонепроницаемость и прочные механические свойства. Узкий температурный диапазон выдувания от 95 до 115 градусов Цельсия требует точного контроля температуры в каждой зоне. Подходит для напитков, растительных масел, фармацевтических сиропов и средств личной гигиены.

ПЭТ-гликоль-модифицированный

ПЭТГ обрабатывается при более низких температурах, имеет более широкий диапазон технологических параметров и обеспечивает прозрачность, подобную стеклу, без кристаллизации и высыхания. Идеально подходит для косметических баночек класса люкс, контейнеров для продуктов питания премиум-класса и упаковки медицинских изделий, где оптическая прозрачность является основным требованием бренда и требуются сложные формы.

Сополиэстер без бисфенола-А

Материал Tritan не содержит бисфенола-А и обладает исключительной химической стойкостью и ударопрочностью. Высокая температурная чувствительность Tritan требует использования 4-позиционного оборудования с точным контролем температуры. Это предпочтительный материал для детских бутылочек для кормления, многоразовых спортивных контейнеров и медицинской упаковки, где требуется как сертификация на отсутствие бисфенола-А, так и оптическая прозрачность.

Полипропилен

Отличная химическая стойкость, низкая плотность и безопасность при использовании в микроволновой печи. Полипропилен требует очень узкого технологического окна и значительно выигрывает от четырехступенчатой ​​обработки. Области применения включают контейнеры для йогурта, упаковку для средств личной гигиены и контейнеры для горячего розлива продуктов питания, соответствующие требованиям FDA.

Поликарбонат

Процессы обработки происходят при значительно более высоких температурах, чем при производстве ПЭТ, что требует тщательного контроля температуры расплава во избежание пожелтения. Производит контейнеры с исключительной ударопрочностью и оптической прозрачностью для бутылок-кулеров для воды, многоразовых контейнеров и специализированных оптических изделий. Четырехступенчатая стадия кондиционирования необходима для получения продукции без дефектов.

Воздух под высоким давлением, подаваемый через клапаны Parker, заполняет заготовку, прижимая ее к холодной стенке формы. Недостаточное давление приводит к неполному формированию бутылки и дефектам поверхности.

Охлажденная вода температурой от 8 до 12 градусов Цельсия циркулирует через выдувную форму, определяя скорость охлаждения и время цикла. Постоянная температура воды необходима для получения повторяемой геометрии бутылки.

Усилие зажима должно превышать усилие разделения, создаваемое давлением впрыска. Мощность зажима машин Ever-Power варьируется от 50 кН для косметических применений до 400 кН в модели EP-HGY650-V4.

Для ПЭТ оптимальной двухосной ориентации является соотношение ASR от 2,0 до 2,5 в сочетании с коэффициентом растяжения по окружности от 3,5 до 4,5. Отклонение снижает барьерные свойства и механическую прочность.

Все машины Ever-Power ISBM работают от стандартной трехфазной промышленной сети напряжением от 370 до 400 В, совместимой с европейскими, австралийскими, ближневосточными и большинством мировых рынков.

Изменение толщины стенки

Причина: Неравномерное распределение температуры заготовки при растяжении. Более тонкие участки показывают места, где заготовка была нагрета сильнее. Чаще всего встречается при работе с асимметричными формами на трехпозиционных станках.

Решение: Переключитесь на 4-позиционную машину с независимой системой кондиционирования или изучите карту температур зоны горячего канала, чтобы добиться более равномерной температуры заготовки перед выдуванием.

Отбеливание от стресса

Причина: Температура заготовки при выдувании слишком низкая. Полимер ориентируется ниже температуры стеклования, образуя микропустоты, которые рассеивают свет и вызывают белую дымку.

Решение: Повышайте температуру кондиционирования с шагом в 2 градуса. Убедитесь, что охлаждающая вода в литьевой форме не отводит чрезмерное количество тепла от заготовки до того, как она достигнет станции выдувания.

Облачное основание

Причина: ПЭТ-основа слишком долго выдерживается при температуре выше диапазона кристаллизации от 90 до 160 градусов Цельсия. В этом диапазоне ПЭТ кристаллизуется и навсегда теряет прозрачность.

Решение: Сократите время цикла, чтобы минимизировать воздействие на заготовку. Увеличьте скорость потока охлаждающей воды в литьевой форме для более быстрого охлаждения базовой части.

Вспышка на резьбе горловины

Причина: Усилие смыкания при впрыске недостаточно для удержания вставок горловины в закрытом положении под давлением впрыска. Расплавленный полимер вытекает и затвердевает в виде осадка, препятствуя правильной установке крышки.

Решение: Убедитесь, что измеренное усилие зажима соответствует техническим характеристикам станка. Проверьте износ вставки горловины и учтите, изменилась ли вязкость смолы между партиями.

Полностью сервоприводная система против гидравлической: сколько энергии потребляет ISBM?

Традиционные гидравлические машины ISBM работают с насосом переменного объема непрерывно, циркулируя масло под постоянным давлением независимо от того, впрыскивает ли машина масло, продувает его, охлаждает или находится в режиме паузы. Энергия, потребляемая во время охлаждения — до 40 процентов от общего времени цикла — приводит к значительным счетам за коммунальные услуги в течение 24-часового производственного цикла.

В полноценных сервосистемах, используемых в EP-HGY50-V3-EV и EP-HGY150-V4-EV, центральный насос заменен отдельными электроприводами, которые потребляют энергию только при активном движении. Во время фазы охлаждения энергопотребление сервоприводов снижается практически до нуля.

В стандартных заводских условиях испытаний машины Ever-Power с полным сервоприводом стабильно демонстрируют снижение энергопотребления на 30–40 процентов по сравнению с традиционными гидравлическими машинами, что приводит к ежегодной экономии десятков тысяч долларов на каждой машине на рынках с высоким потреблением электроэнергии, таких как Германия, Австралия и Великобритания.

Как конструкция пресс-формы влияет на результат процесса ISBM

Даже идеально сконфигурированная машина с идеально подготовленным полимером будет производить дефектные контейнеры, если пресс-форма спроектирована неправильно. В одностадийном инжекционно-выдувном формовании последовательно работают два отдельных элемента оснастки: инжекционная форма, которая определяет геометрию заготовки и точность резьбы горловины, и выдувная форма, которая определяет внешнюю форму и качество поверхности конечного контейнера.

Полированные до зеркального блеска полости выдувной формы обеспечивают глянцевый вид контейнеров; полости с сатинированной отделкой создают матовый эффект. Неравномерная толщина стенок заготовки напрямую отражается на неравномерной толщине стенок готового контейнера. Компания Ever-Power проектирует и производит продукцию. изготовление пресс-форм ISBM на заказ за один этап собственными силами, обеспечивая точное соответствие геометрии каждой полости объему впрыска, коэффициентам растяжения и используемой смоле.

Просмотреть варианты изготовления пресс-форм на заказ

Фармацевтическая упаковка

Для изготовления флаконов для сиропов, глазных капель, таблеток и назальных спреев требуется точная геометрия резьбы горлышка, высокая защита от влаги и кислорода, а также гигиеничный одноэтапный процесс, минимизирующий риск загрязнения. Технология ISBM из ПЭТ или ПП отвечает всем этим требованиям в рамках одной компактной машины.

Элитная косметика

Престижные бренды косметики и парфюмерии требуют использования банок и флаконов с толстыми стенками, которые по эстетике и весу имитируют стекло. ПЭТГ на 4-станционных машинах позволяет производить косметические контейнеры с толщиной стенок более 4 мм, прозрачностью, подобной стеклу, и сложными овальными или асимметричными профилями, что невозможно на более простом оборудовании.

Банки для еды и приправ

ПЭТ-банки для арахисового масла, меда, специй и растительных масел должны обладать превосходной кислородонепроницаемостью и структурной целостностью, чтобы выдерживать штабелирование в розничной торговле. Двухосная ориентация в процессе ISBM значительно снижает проницаемость кислорода, продлевая срок хранения сверх того, чего можно достичь с помощью литьевых полипропиленовых контейнеров при эквивалентной толщине стенок.

Товары для младенцев и детей младшего возраста

Для детских бутылочек для кормления необходимы материалы, не содержащие бисфенол А, оптическая прозрачность, ударопрочность и точная резьба на горлышке для использования стандартных силиконовых сосок. Тритан и полипропилен, используемые на 4-позиционных машинах ISBM, отвечают всем этим требованиям. Замкнутый одноэтапный процесс минимизирует загрязнение по сравнению с двухэтапным производством с хранением заготовок.

Контейнеры для напитков

Производители нишевых и премиальных напитков используют одноэтапную технологию ISBM для превосходного распределения материала в бутылках сложной формы, а также для обработки высококачественных смол, таких как PETG, что обеспечивает дифференцированное присутствие на полках магазинов при умеренных объемах производства, где двухэтапное оборудование было бы избыточным и негибким.

Химические и бытовые товары

Для эфирных масел, концентрированных чистящих средств, кондиционеров для белья и агрохимикатов необходимы контейнеры с превосходной химической стойкостью и герметичным уплотнением. Двуосноориентированные ПЭТ-контейнеры, производимые ISBM, демонстрируют значительно улучшенную устойчивость к растрескиванию под напряжением и точную геометрию резьбы горловины по сравнению с аналогами, изготовленными методом литья под давлением.

Все указанные технические параметры относятся к данным о производительности машин Ever-Power, измеренным в стандартных заводских условиях испытаний. Для получения технических характеристик и рекомендаций по конфигурации машин обращайтесь по указанным контактным данным. [email protected] или посетите наш страница контактов.