Під час оцінки одноступеневої машини для лиття під тиском з розтягуванням найважливішою характеристикою є кількість станцій. Кількість станцій визначає, які геометрії контейнерів може виробляти машина, які матеріали вона може надійно обробляти, скільки енергії вона споживає за цикл і, зрештою, чи забезпечить вона прийнятний вихід контейнерів, які ви фактично плануєте використовувати.
Це питання не має універсальної відповіді. Виробник косметики, який виробляє стандартні круглі банки з PETG, та фармацевтична компанія, яка використовує контейнери з PP з широким горлом, мають принципово різні вимоги. Вибір неправильної конфігурації призводить до високого рівня браку, надмірних витрат енергії або використання машини, яка фізично не може виготовити контейнери, необхідні вашим клієнтам.
Цей посібник містить структуроване технічне порівняння архітектур машин ISBM з 3 та 4 станціями, спираючись на інженерний досвід Ever-Power в обох конфігураціях на ринках від Австралії та Німеччини до Бразилії, Південної Кореї та Близького Сходу.
Фундаментальна різниця між 3 та 4 станціями
Обидва типи машин класифікуються як одноступеневі ISBM, але внутрішнє компонування станції визначає все, що відбувається далі.
Геометрія контейнера: що може і не може створювати кожна конфігурація
Зв'язок між однорідністю температури преформи та формою контейнера є ключовою технічною відмінністю між цими двома архітектурами.
Коли преформа з ПЕТ або ПЕТГ розтягується та видувається, матеріал переважно тече до гарячіших зон стінки преформи. В ідеально циліндричній преформі за ідеально рівномірної температури це створює циліндричну пляшку з однаковою товщиною стінки по всьому колу. Машина з 3 станціями дуже добре справляється з цим сценарієм.
Проблема виникає з некруглими контейнерами. Для овальної пляшки для шампуню матеріал на вузьких гранях розтягується сильніше, ніж матеріал на широких гранях. Якщо преформа має рівномірну температуру, матеріал у кутах, який повинен пройти найбільшу відстань, прибуде тоншим, ніж панелі широких граней. Це призводить до того, що пляшки не проходять випробування на падіння та удар, оскільки кутові стінки мають меншу структурну товщину.
Станція кондиціонування 4-станційної машини вирішує цю проблему, вибірково нагріваючи кутові зони преформи більше, ніж широкі зони перед видуванням. Додаткове тепло пом'якшує кутовий матеріал, що дозволяє йому легше заповнювати гострі краї форми. Результатом є контейнер з однаковою товщиною стінок та структурною цілісністю по всьому периметру — чого 3-станційна машина не може досягти зі складними формами, незалежно від того, як налаштовані параметри впорскування.
| Тип контейнера | 3-станційна | 4-станційний | Нотатки |
|---|---|---|---|
| Стандартні циліндричні круглі пляшки | ✓ | ✓ | 3-станційна система є більш енергоефективною для цієї категорії |
| Овальні та плоскі пляшечки для особистої гігієни | ✗ | ✓ | Потрібен диференціальний нагрів для рівномірного розподілу по стінах |
| Косметичні банки з товстими стінками (склоподібні) | ✗ | ✓ | Товсті преформи потребують тривалого часу кондиціонування для рівномірного розподілу |
| Банки для харчових продуктів із широким горлом (арахісова паста, мед) | ~ | ✓ | 3-станційне встановлення для простого круглого широкогорлого різака; 4-станційне встановлення бажано для якості |
| Фармацевтичні флакони та пляшечки для очних крапель | ✓ | ✓ | Круглі циліндричні форми підходять для 3-станційного використання; 4-станційного використання для складних фармацевтичних форм |
| Асиметричні флакони для парфумів | ✗ | ✓ | Складна асиметрична геометрія вимагає повного контролю обумовленості |
| Пляшечки для годування немовлят (Tritan / PP) | ✗ | ✓ | Тритан та ПП вимагають точного термічного кондиціонування, що перевищує 3-станційну здатність до залишкового тепла |
Які матеріали може обробляти кожна конфігурація
Вікна обробки смоли та температурна чутливість безпосередньо визначають необхідну архітектуру машини
ПЕТ має відносно широкий діапазон температур видування від 95 до 115 градусів Цельсія та переносить незначну неоднорідність температури без видимих дефектів у циліндричних контейнерах. Саме тому круглі ПЕТ-пляшки є природною сферою використання 3-станційного міжфабрикаційного лиття під тиском (ISBM) — залишкового тепла впорскування зазвичай достатньо, щоб утримувати преформу в межах вікна видування протягом усього переміщення від станції впорскування до станції видування.
PETG має вужче вікно та чутливіший до охолодження поверхні під час перенесення. На 3-станційній машині зовнішня оболонка заготовки PETG може охолонути нижче ідеальної температури видування за час, необхідний для індексації від впорскування до видування, особливо на підприємствах, що працюють за нижчих температур навколишнього середовища. 4-станційна станція кондиціонування може відновити та вирівняти температуру заготовки перед видуванням.
Тритан, поліпропілен та полікарбонат мають значно вужчі вікна обробки та вищу чутливість до коливань температури. Обробка цих матеріалів на 3-станційній машині зазвичай призводить до високого рівня браку через відбілювання напружень, нерівномірний розподіл стінок або неповне формування пляшок. 4-станційна архітектура є по суті обов'язковою для надійного виробництва тритану та поліпропілену.
Порівняння часу циклу та споживання енергії
Розуміння компромісів між енергоспоживанням та продуктивністю між двома конфігураціями
3-станційна машина має невід'ємну перевагу в енергоефективності для тари, яку вона може виробляти. Без станції кондиціонування цикл коротший, а енергія, що витрачається на нагрівання преформи під час лиття, використовується безпосередньо для видування без будь-якого проміжного терморегулювання. Для виробника, який працює зі стандартними круглими ПЕТ-тарами у великих обсягах, 3-станційна машина забезпечить найнижчу вартість однієї пляшки.
4-станційна машина збільшує час циклу завдяки індексу кондиціонування. Однак це частково компенсується тим фактом, що станція кондиціонування також служить тепловим буфером — преформу можна довше утримувати при точно контрольованій температурі, що фактично може зменшити виникнення дефектів, пов'язаних з продуванням, та пов'язані з ними витрати на брак. У виробничих умовах, де рівень браку складних контейнерів перевищує 5-10 відсотків на 3-станційній машині, перехід на 4-станційну часто покращує чисту продуктивність, незважаючи на номінально довший цикл.
Обидві конфігурації значно виграють від повноцінних систем сервоприводів. Ever-Power EP-HGY50-V3-EV (3-станційний повний сервопривід) та EP-HGY150-V4-EV (4-станційний повний сервопривід) забезпечують економію енергії від 30 до 40 відсотків порівняно з еквівалентними гідравлічними машинами, оскільки серводвигуни споживають енергію лише під час активного руху, а не під час постійної роботи гідравлічного насоса.
Типовий час циклу для ПЕТ-преформи вагою від 30 до 50 грамів, що виробляє круглу пляшку об'ємом від 250 до 500 мл на однопорожнинній 3-станційній машині. Багатопорожнинні форми збільшують продуктивність за той самий час циклу.
Станція кондиціонування додає від 2 до 4 секунд за цикл для складних форм. Чистий ефективний вихід за годину часто дорівнює або перевищує результат 3-станційного кондиціонування для цих контейнерів завдяки суттєво зниженому коефіцієнту браку.
Виміряне зниження енергоспоживання на повністю сервоприводних машинах Ever-Power порівняно з гідравлічними машинами безперервної роботи з підтримкою гідравлічного блоку двигуна (ISBM) за стандартних заводських умов випробувань. Стосується як 3-станційних, так і 4-станційних моделей сервоприводів.
Доступні моделі за конфігурацією
Ever-Power пропонує широкий асортимент 3- та 4-станційних машин ISBM з різними класами сили затиску від 50 кН до 400 кН.
EP-HGY150-V4 — 4-станційна машина зі спеціальною станцією кондиціонування преформи.
Як вибрати правильну конфігурацію для вашого виробництва
Структурована структура рішень на основі типу контейнера, матеріалу та масштабу виробництва
Не впевнені, яка конфігурація відповідає вашим вимогам?
Надішліть нам креслення контейнерів, цільові обсяги виробництва та специфікації матеріалів. Наші старші інженери оцінять вимоги та порекомендують точну конфігурацію машини та клас сили затиску протягом 24 годин — безкоштовно.
Часті запитання
Технічні порівняння та дані про продуктивність, наведені в цій статті, базуються на інженерних специфікаціях Ever-Power та результатах заводських випробувань. Оцінки місткості контейнера відображають загальний галузевий досвід для обох конфігурацій машин. Щоб отримати консультацію щодо конкретного застосування, зверніться до [email protected] або відвідайте наш сторінка контактів.
