Khi đánh giá máy ép phun kéo giãn thổi một bước, thông số kỹ thuật quan trọng nhất là số lượng trạm. Số lượng trạm quyết định máy có thể sản xuất những hình dạng bao bì nào, có thể xử lý những vật liệu nào một cách đáng tin cậy, lượng năng lượng tiêu thụ mỗi chu kỳ và cuối cùng là liệu máy có tạo ra năng suất chấp nhận được đối với những bao bì mà bạn thực sự dự định sản xuất hay không.
Đây không phải là câu hỏi có câu trả lời chung cho tất cả mọi trường hợp. Một nhà sản xuất mỹ phẩm sản xuất lọ PETG tròn tiêu chuẩn và một công ty dược phẩm sử dụng hộp PP miệng rộng có những yêu cầu khác nhau về cơ bản. Lựa chọn cấu hình sai sẽ dẫn đến tỷ lệ sản phẩm lỗi cao, chi phí năng lượng quá mức hoặc máy móc không thể sản xuất ra các loại hộp đựng mà khách hàng cần.
Hướng dẫn này cung cấp sự so sánh kỹ thuật có cấu trúc giữa kiến trúc máy ISBM 3 trạm và 4 trạm, dựa trên kinh nghiệm kỹ thuật của Ever-Power trên cả hai cấu hình tại các thị trường từ Úc và Đức đến Brazil, Hàn Quốc và Trung Đông.
Sự khác biệt cơ bản giữa 3 và 4 trạm
Cả hai loại máy đều được phân loại là ISBM một bước — nhưng bố cục trạm bên trong sẽ quyết định mọi thứ diễn ra sau đó.
Hình dạng thùng chứa: Mỗi cấu hình có thể và không thể tạo ra gì?
Mối quan hệ giữa độ đồng đều nhiệt độ của phôi và hình dạng của vật chứa là yếu tố kỹ thuật then chốt tạo nên sự khác biệt giữa hai cấu trúc này.
Khi phôi PET hoặc PETG được kéo giãn và thổi, vật liệu sẽ chảy ưu tiên về phía các vùng nóng hơn của thành phôi. Trong một phôi hình trụ hoàn hảo ở nhiệt độ đồng đều tuyệt đối, điều này tạo ra một chai hình trụ có độ dày thành nhất quán xung quanh chu vi. Máy 3 trạm xử lý trường hợp này rất tốt.
Vấn đề phát sinh với các loại hộp đựng không tròn. Một chai dầu gội hình bầu dục yêu cầu vật liệu ở các mặt hẹp phải giãn ra nhiều hơn vật liệu ở các mặt rộng. Nếu phôi được giữ ở nhiệt độ đồng đều, vật liệu ở các góc — nơi phải di chuyển quãng đường dài nhất — sẽ mỏng hơn so với các tấm ở mặt rộng. Điều này dẫn đến việc các chai không đạt thử nghiệm va đập khi rơi vì thành ở các góc mỏng hơn độ dày tối thiểu cần thiết để chịu được va đập.
Trạm xử lý của máy 4 trạm giải quyết vấn đề này bằng cách làm nóng chọn lọc các vùng góc của phôi nhiều hơn các vùng mặt rộng trước khi thổi. Nhiệt lượng bổ sung làm mềm vật liệu ở góc, giúp nó dễ dàng chảy vào các cạnh khuôn sắc nhọn. Kết quả là một vật chứa có độ dày thành và độ bền cấu trúc đồng nhất xung quanh toàn bộ chu vi — điều mà máy 3 trạm không thể đạt được với các hình dạng phức tạp bất kể các thông số phun được điều chỉnh như thế nào.
| Loại container | 3 trạm | 4 trạm | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Chai tròn hình trụ tiêu chuẩn | ✓ | ✓ | Hệ thống 3 trạm tiết kiệm năng lượng hơn trong hạng mục này. |
| Chai đựng sản phẩm chăm sóc cá nhân hình bầu dục và dẹt | ✗ | ✓ | Cần có sự phân bổ nhiệt khác biệt để đạt được sự phân bố nhiệt đều trên thành tường. |
| Lọ đựng mỹ phẩm thành dày (giống thủy tinh) | ✗ | ✓ | Các phôi dày cần thời gian xử lý lâu hơn để phân bố đều. |
| Hũ đựng thực phẩm miệng rộng (bơ đậu phộng, mật ong) | ~ | ✓ | Có thể dùng máy tiện 3 trạm cho miệng tròn rộng đơn giản; máy tiện 4 trạm được ưa chuộng hơn để đảm bảo chất lượng. |
| Lọ thuốc và chai thuốc nhỏ mắt | ✓ | ✓ | Hình trụ tròn phù hợp với hệ thống 3 trạm; hệ thống 4 trạm dành cho các dạng dược phẩm phức tạp. |
| Những lọ nước hoa bất đối xứng | ✗ | ✓ | Hình học bất đối xứng phức tạp đòi hỏi khả năng kiểm soát điều kiện hoàn toàn. |
| Bình sữa cho trẻ sơ sinh (Tritan/PP) | ✗ | ✓ | Vật liệu Tritan và PP đòi hỏi quá trình xử lý nhiệt chính xác vượt xa khả năng xử lý nhiệt dư của hệ thống 3 trạm. |
Mỗi cấu hình có thể xử lý những loại vật liệu nào?
Khoảng nhiệt độ xử lý nhựa và độ nhạy nhiệt sẽ quyết định trực tiếp loại kiến trúc máy nào là cần thiết.
PET có phạm vi nhiệt độ thổi tương đối rộng từ 95 đến 115 độ C và chịu được sự không đồng đều nhiệt độ nhỏ mà không tạo ra các khuyết tật có thể nhìn thấy trên các vật chứa hình trụ. Đó là lý do tại sao chai PET tròn là lĩnh vực lý tưởng cho ISBM 3 trạm — nhiệt lượng dư thừa từ quá trình phun thường đủ để giữ cho phôi nằm trong phạm vi nhiệt độ thổi trong suốt quá trình chuyển từ trạm phun sang trạm thổi.
PETG có phạm vi nhiệt độ hẹp hơn và nhạy cảm hơn với hiện tượng làm nguội bề mặt trong quá trình chuyển giao. Trên máy 3 trạm, lớp vỏ ngoài của phôi PETG có thể nguội xuống dưới nhiệt độ thổi lý tưởng trong khoảng thời gian từ khi phun đến khi thổi, đặc biệt là ở các cơ sở hoạt động ở nhiệt độ môi trường thấp hơn. Trạm điều chỉnh nhiệt độ 4 trạm có thể khôi phục và cân bằng nhiệt độ phôi trước khi thổi.
Tritan, Polypropylene và Polycarbonate đều có phạm vi xử lý hẹp hơn đáng kể và độ nhạy cao hơn đối với sự thay đổi nhiệt độ. Xử lý các vật liệu này trên máy 3 trạm thường dẫn đến tỷ lệ sản phẩm lỗi cao do hiện tượng trắng hóa do ứng suất, phân bố thành chai không đều hoặc hình thành chai không hoàn chỉnh. Kiến trúc 4 trạm về cơ bản là bắt buộc để có được sản lượng Tritan và PP đáng tin cậy.
So sánh thời gian chu kỳ và mức tiêu thụ năng lượng
Hiểu rõ sự đánh đổi giữa năng lượng và năng suất giữa hai cấu hình.
Máy 3 trạm có lợi thế về hiệu quả năng lượng vốn có đối với các loại bao bì mà nó có thể sản xuất. Không có trạm điều chỉnh nhiệt, chu trình ngắn hơn, và năng lượng đầu tư vào việc làm nóng phôi trong quá trình ép phun được sử dụng trực tiếp vào quá trình thổi mà không cần bất kỳ khâu quản lý nhiệt trung gian nào. Đối với nhà sản xuất sử dụng nhiều loại bao bì PET tròn tiêu chuẩn, máy 3 trạm sẽ mang lại chi phí thấp nhất cho mỗi chai.
Máy 4 trạm làm tăng thời gian chu kỳ do chỉ số điều kiện. Tuy nhiên, điều này được bù đắp một phần bởi thực tế là trạm điều kiện cũng đóng vai trò như một bộ đệm nhiệt — phôi có thể được giữ ở nhiệt độ được kiểm soát chính xác trong thời gian dài hơn, điều này thực sự có thể làm giảm sự xuất hiện của các khuyết tật liên quan đến thổi phồng và chi phí phế phẩm liên quan. Trong môi trường sản xuất mà tỷ lệ phế phẩm trên các thùng chứa phức tạp vượt quá 5 đến 10% trên máy 3 trạm, việc chuyển sang máy 4 trạm thường cải thiện sản lượng ròng mặc dù chu kỳ trên danh nghĩa dài hơn.
Cả hai cấu hình đều được hưởng lợi đáng kể từ hệ thống truyền động servo hoàn chỉnh. Ever-Power EP-HGY50-V3-EV (Hệ thống servo hoàn chỉnh 3 trạm) và EP-HGY150-V4-EV (Hệ thống servo 4 trạm) mỗi hệ thống đạt được mức tiết kiệm năng lượng từ 30 đến 40% so với các máy thủy lực tương đương, vì động cơ servo chỉ tiêu thụ năng lượng khi chủ động tạo ra chuyển động chứ không phải khi vận hành bơm thủy lực liên tục.
Thời gian chu kỳ điển hình để sản xuất một chai tròn 250 đến 500 ml từ phôi PET 30 đến 500 gram trên máy dập một khoang 3 trạm. Khuôn nhiều khoang giúp tăng sản lượng lên nhiều lần với cùng thời gian chu kỳ.
Trạm xử lý bổ sung thêm 2 đến 4 giây mỗi chu kỳ đối với các hình dạng phức tạp. Sản lượng thực tế mỗi giờ thường bằng hoặc vượt quá kết quả của hệ thống 3 trạm đối với các thùng chứa đó do tỷ lệ sản phẩm lỗi giảm đáng kể.
Mức giảm năng lượng đo được trên các máy servo hoàn toàn Ever-Power so với các máy ISBM thủy lực vận hành liên tục trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn tại nhà máy. Áp dụng cho cả hai mẫu servo 3 trạm và 4 trạm.
Các mẫu có sẵn theo cấu hình
Ever-Power cung cấp đầy đủ các loại máy ISBM 3 trạm và 4 trạm với lực kẹp từ 50 KN đến 400 KN.
EP-HGY150-V4 — Máy 4 trạm với trạm điều chỉnh nhiệt độ phôi chuyên dụng.
Cách chọn cấu hình phù hợp cho sản xuất của bạn
Một khung quyết định có cấu trúc dựa trên loại bao bì, vật liệu và quy mô sản xuất.
Bạn không chắc cấu hình nào phù hợp với yêu cầu của mình?
Hãy gửi cho chúng tôi bản vẽ container, mục tiêu sản lượng và thông số kỹ thuật vật liệu. Các kỹ sư cao cấp của chúng tôi sẽ đánh giá các yêu cầu và đề xuất cấu hình máy móc chính xác cũng như cấp lực kẹp phù hợp trong vòng 24 giờ — hoàn toàn miễn phí.
Câu hỏi thường gặp
Các so sánh kỹ thuật và dữ liệu hiệu suất được trích dẫn trong bài viết này dựa trên thông số kỹ thuật của Ever-Power và kết quả thử nghiệm tại nhà máy. Đánh giá khả năng chứa hàng phản ánh kinh nghiệm chung của ngành đối với cả hai cấu hình máy. Để được tư vấn cụ thể cho ứng dụng, vui lòng liên hệ [email protected] hoặc ghé thăm trang web của chúng tôi. trang liên hệ.
