Дефекты в ПЭТ-бутылках, изготовленных методом выдувного формования на одностадийных машинах ISBM, почти всегда связаны с технологическим процессом, а не с материалом — то есть они вызваны неправильными настройками параметров, изношенным инструментом или некачественной подготовкой смолы, а не присущими ПЭТ или процессу ISBM ограничениями. Понимание причины каждого дефекта и необходимых корректирующих действий позволяет операторам устранять проблемы с качеством на машине без помощи инженеров при рутинных отклонениях. В этом руководстве рассматриваются наиболее распространенные дефекты бутылок, изготовленных методом ISBM, их первопричины и корректирующие действия для каждого из них.

Дефект 1: Стрессовое отбеливание

Побеление под воздействием напряжения проявляется в виде белой или молочной мутности в нижней части бутылки, на боковой стенке или в области плеча и вызвано превышением локального коэффициента растяжения — полимерные цепи ПЭТ вышли за пределы своего предела ориентации и начали образовывать микропустоты вместо того, чтобы продолжать ориентироваться. Микропустоты рассеивают свет, создавая белый налет. Побеление под воздействием напряжения является как структурной проблемой, так и визуальным дефектом: зона с микропустотами слабее, чем правильно ориентированный ПЭТ, и может разрушиться при ударе или давлении.

Причины: Слишком высокое соотношение осевого растяжения (корпус заготовки слишком короткий для высоты бутылки); слишком низкая температура корпуса заготовки в базовой зоне в момент контакта с растягивающим стержнем (недостаточная подготовка в базовой зоне); слишком высокая скорость растягивающего стержня относительно начала предварительного выдувания; или слишком низкое значение IV смолы (деградировавшая смола не может сориентироваться в соответствии с требуемым соотношением).

Корректирующие действия: Увеличьте мощность нагревателя в базовой зоне заготовки (при использовании 4-позиционной машины); уменьшите скорость растягивающего стержня; сдвиньте начало предварительного продува относительно хода растягивающего стержня; проверьте условия сушки смолы и вязкостную характеристику обработанной смолы. Если дефект сохраняется после корректировки процесса, может потребоваться перепроектирование корпуса заготовки с увеличением его длины для уменьшения коэффициента осевого растяжения.

Дефект 2: Мутная боковая стенка (в бутылке, в остальном прозрачной)

Локализованное помутнение на боковой стенке изначально прозрачной бутылки, изготовленной методом ISBM (Insurance ByteDation), — а не отбеливание в базовой зоне при стрессовом отбеливании — обычно вызвано неправильной температурой кондиционирования в пораженной зоне. Для достижения полной двухосной ориентации и максимальной прозрачности на этапе выдувания ПЭТ-пластик должен находиться в ориентационном диапазоне (90–115 °C на поверхности заготовки). Если зона заготовки слишком холодная при выдувании, она не сможет полностью сориентироваться, образуя мутную полосу в соответствующей зоне готовой бутылки.

Причины: Заданная температура в зоне нагревателя для кондиционирования воздуха слишком низкая в запотевшей зоне; время пребывания в зоне кондиционирования слишком короткое (время цикла работы оборудования слишком короткое, чтобы станция кондиционирования воздуха достигла целевой температуры на полной производственной скорости); неравномерная работа нагревательного элемента (один или несколько нагревательных элементов выходят из строя).

Корректирующие действия: Увеличьте заданное значение температуры в зоне кондиционирования, соответствующей мутной области готовой бутылки; проверьте правильность работы каждого нагревательного элемента; немного уменьшите скорость машины, чтобы увеличить время пребывания продукта в зоне кондиционирования за цикл. После кондиционирования проверьте температуру поверхности заготовки с помощью инфракрасного термометра, чтобы подтвердить фактический температурный профиль.

Матрица оптимизации процесса и устранения дефектов ISBM — большинство дефектов ПЭТ-бутылок имеют конкретные, устранимые первопричины, связанные с параметрами процесса или состоянием оснастки.

Дефект 3: Метка ворот / След от ворот

Метка литника представляет собой выступ или шероховатость в центре основания бутылки, соответствующую точке впрыска на пресс-форме для заготовки. Небольшой след от литника является нормальным и допустимым; слишком большой, выступающий или шероховатый след от литника указывает на необходимость обслуживания пресс-формы или на проблему с параметрами впрыска.

Причины: Изношенный или поврежденный наконечник литниковой системы горячего канала пресс-формы для заготовки; слишком большой диаметр отверстия наконечника литниковой системы (из-за износа или особенностей конструкции); слишком низкая температура расплава, вызывающая неполное застывание литниковой системы и образование нитей; или недостаточное время охлаждения в литьевой форме, из-за чего литниковая система остается расплавленной при открытии формы и извлечении заготовки.

Корректирующие действия: Осмотрите и замените наконечник литниковой системы горячего канала; убедитесь, что температура расплава при литье под давлением находится в пределах технологического диапазона обработки ПЭТ (270–295 °C); увеличивайте время охлаждения в литьевой форме с шагом 0,5–1 секунда до стабилизации остатков литниковой жидкости. Если наконечник литниковой системы был заменен, а дефект сохраняется, уточните у поставщика пресс-формы спецификацию диаметра отверстия наконечника литниковой системы.

Дефект 4: Неравномерная толщина стенки

Неравномерная толщина стенок — когда одна сторона бутылки значительно толще или тоньше противоположной (перламутровый или эффект шампанского на тонкой стороне, чрезмерный вес на толстой стороне) — вызвана асимметричной температурой кондиционирования заготовки, смещением растягивающего стержня относительно центральной линии заготовки или несимметричной толщиной стенок корпуса заготовки, полученной при литье под давлением.

Причины: Дисбаланс зоны нагревателя (одна сторона заготовки нагревается быстрее другой из-за положения нагревателя или разницы в его мощности); изгиб или смещение растягивающего стержня (что приводит к асимметричному осевому растяжению, которое преимущественно смещает материал в одну сторону); или неравномерная толщина стенок корпуса заготовки из-за неравномерного охлаждения полости пресс-формы или износа сердечника.

Корректирующие действия: Измерьте температуру поверхности заготовки в нескольких точках по окружности после кондиционирования, чтобы проверить наличие асимметрии; проверьте прямолинейность и выравнивание растягивающего стержня; измерьте толщину стенки заготовки в нескольких точках по окружности, чтобы проверить наличие асимметрии литьевой формы. Каждая из этих проверок сужает круг поиска первопричины до станции кондиционирования, растягивающего стержня или литьевой формы.

Дефект 5: Заусенцы на поверхности шейки или несоответствие размеров.

Облой на линии разъема заготовки (тонкая пленка ПЭТ на поверхности разъема пресс-формы) или размеры горловины, выходящие за пределы спецификаций крышки, указывают либо на проблему с состоянием пресс-формы, либо на проблему с параметрами впрыска.

Причины вспышки: Недостаточное усилие смыкания при впрыске (открытие пресс-формы против давления впрыска); изношенная поверхность разъема в местах разрыва горловины или полости (уменьшение площади контакта, герметизирующей пресс-форму); или слишком большой вес впрыска, заставляющий расплав попадать в зазор разъема. Корректирующие действия: увеличить усилие смыкания при впрыске, если это в пределах возможностей машины; осмотреть и восстановить или заменить изношенные поверхности разъема в местах разрыва горловины; проверить вес впрыска на соответствие спецификации заготовки.

Причины несоответствия размеров: Изношенные или термически деформированные трещины в горловине (изменяющие эффективные размеры полости горловины); дисбаланс охлаждения пресс-формы, приводящий к выбросу горловины при температуре выше заданной и ее деформации при извлечении; или неправильное давление впрыскиваемой смеси, вызывающее изменение размеров поверхности горловины. Корректирующие действия: измерить поверхность горловины с помощью соответствующего резьбового калибра и калибра опорного выступа; измерить размеры полости в трещине горловины по чертежу; проверить температуру и расход охлаждающей воды в зоне горловины пресс-формы.

Дефект 6: Разница в весе бутылки

Постоянный вес флакона является обязательным требованием к качеству фармацевтической и косметической тары, где вес служит показателем однородности толщины стенок. Отклонение веса более чем на 0,51 TP3T от номинального значения (от инъекции к инъекции) указывает на нестабильность процесса литья под давлением.

Причины: Нестабильный размер впрыска из инжекционного блока (износ обратного клапана, приводящий к обратной утечке); колебания подачи смолы (образование заторов в бункере, колебания влажности из-за недостаточной сушки); или колебания скорости впрыска и давления в упаковке из-за нестабильности сервопривода или колебаний гидравлического давления на старых машинах. Корректирующие действия: измерить вес впрыска в течение 30 последовательных циклов для количественной оценки колебаний; проверить состояние обратного клапана; проверить производительность сушилки (точка росы, температура, время пребывания); проверить калибровку инжекционного блока. На сервогидравлических машинах нестабильный вес впрыска часто связан с износом обратного клапана, который является плановой заменой.

Подробные инструкции по настройке процесса см. в разделе Ассортимент аппаратов EP-HGY или свяжитесь с нами, чтобы организовать обучение персонала и поддержку по устранению неполадок на месте.

Часто задаваемые вопросы