Полное руководство по технологическому процессу литьевой машины для выдувного формования с растяжением.

Круглые молекулы с большими воздушными зазорами → слабый барьер, низкая прочность

Молекулы крестообразной формы надежно сцепляются друг с другом → исключительная барьерная и ударопрочность

Этап 1 — Литье под давлением: Изготовление заготовок

Процесс начинается с введения гранул пластиковой смолы — как правило, ПЭТ, ПП или ПК — в цилиндр инжекционного блока. Точно регулируемые нагреватели цилиндра расплавляют смолу до однородного расплавленного состояния. Затем расплавленный полимер впрыскивается под высоким давлением в точно спроектированный форма для заготовки.

Форма для заготовки формирует преформаЭто промежуточный компонент в форме пробирки, который формирует окончательное горлышко и резьбу бутылки, но имеет более толстые стенки и значительно меньший диаметр, чем у конечного контейнера. Эта заготовка определяет размеры отверстия бутылки с точностью до микрона — это критически важное преимущество по сравнению с альтернативными вариантами, изготовленными методом экструзии.

После впрыскивания заготовка охлаждается внутри формы для затвердевания и фиксации своей геометрии перед переносом на следующую станцию.

Этап 2 — Подготовка заготовки: контроль температуры

В Одноступенчатая ИСМБ В этом двухэтапном процессе заготовка сохраняет скрытую теплоту от впрыска и передается непосредственно на станцию ​​кондиционирования, что исключает необходимость во вторичном цикле повторного нагрева. В двухэтапном процессе предварительно изготовленные заготовки повторно нагреваются на этой станции с использованием инфракрасных или ближнеинфракрасных нагревательных ламп.

Поддержание оптимальной температуры является одним из наиболее важных параметров во всем рабочем процессе ISBM. Заготовку необходимо довести до точно заданной, равномерной температуры — обычно в пределах определенного диапазона. 90°C и 120°C Для ПЭТ — по всей толщине стенки. Неравномерное распределение температуры на этом этапе является основной причиной неравномерной толщины стенки и оптических дефектов в готовой таре.

Современные машины ISBM от ISBM Solution оснащены многозонными датчиками температуры и системой управления с обратной связью для поддержания заданной температуры. однородность ±1°C по всей поверхности заготовки, обеспечивая равномерное растяжение на следующем этапе.

Этап 3 — Выдувное формование: придание формы контейнеру.

Это определяющий этап процесса ISBM. Подготовленная заготовка загружается в... выдувная форма и зажат. Механический растяжной стержень Затем он вставляется в заготовку и перемещает ее аксиально вниз, растягивая заготовку на всю высоту полости выдувной формы. Это осевое растяжение выравнивает полимерные цепи вертикально.

Одновременно (или в точно синхронизированной двухфазной последовательности в зависимости от конструкции машины), воздух высокого давления — обычно под давлением от 25 до 40 бар — в заготовку подается воздух под давлением. Сжатый воздух расширяет заготовку радиально наружу, прижимая ее к стенкам выдувной формы, завершая двухосную ориентацию полимера. Контейнер принимает точную форму полости выдувной формы с поразительной точностью размеров.

Такое сочетание осевого растяжения и радиального выдувания позволяет получить бутылку с равномерным распределением толщины стенок, превосходной ударопрочностью, отличной оптической прозрачностью и выдающимися газобарьерными свойствами — идеально подходящую для газированных безалкогольных напитков, минеральной воды и фармацевтических жидкостей.

Этап 4 — Охлаждение и выброс: Завершение обработки продукта

После этапа выдувного формования свежесформованный контейнер остается внутри закрытой выдувной формы, в то время как внутренние охлаждающие каналы формы обеспечивают циркуляцию охлажденной воды вокруг бутылки. Время охлаждения определяется толщиной стенок, типом материала и целевой температурой формы — обычно от 1 до 4 секунд при высокоскоростном производстве.

Как только контейнер приобретает достаточную жесткость, выдувная форма открывается, и готовая бутылка автоматически выталкивается на конвейер. На этом этапе могут быть интегрированы автоматизированные системы визуального контроля для обнаружения несоответствий размеров, оптических дефектов и загрязнений поверхности до того, как бутылки поступят в упаковочную линию.

Все остатки облоя или хвостовой части удаляются, и контейнеры сразу же отправляются на розлив, маркировку или вторичную упаковку — таким образом, завершается полностью непрерывный, интегрированный производственный цикл.

Установка для литья под давлением

Включает в себя бункер, цилиндр, шнек и инжекционную форсунку. Преобразует гранулы пластиковой смолы в однородный расплав и подает его под контролируемым давлением в форму для заготовки. Конструкция шнека соответствует реологическим свойствам целевой смолы.

Система подготовки преформ

Многозонная система нагрева/охлаждения, регулирующая температуру заготовки с точностью до ±1°C. В одноступенчатых системах это достигается за счет остаточного тепла от впрыска; в двухступенчатых системах инфракрасные ламповые блоки обеспечивают точное профилирование повторного нагрева.

Установка для выдувного формования методом стретч-формования

В нем размещаются механизм растягивающего штока, блок выдувного клапана и зажимной узел выдувной формы. Растягивающий шток приводится в движение сервоприводом для точного управления ходом. Контуры сжатого воздуха высокого давления обеспечивают фазы предварительного (низкого) и основного (высокого) выдувания.

Система зажима пресс-формы

Обеспечивает усилие запирания для удержания заготовок и выдувных форм в закрытом состоянии под давлением впрыска и выдувания. Сервоэлектрические и гидравлические рычажные системы предлагают различные профили производительности для высокоскоростных и высокоточных применений соответственно.

Управление ПЛК и человеко-машинный интерфейс

Центральный ПЛК управляет всеми осями станка, температурными зонами, последовательностями синхронизации и блокировками безопасности. Сенсорный интерфейс HMI позволяет операторам настраивать параметры процесса, сохранять рецепты, отслеживать данные о производстве в режиме реального времени и диагностировать сигналы тревоги в реальном времени.

Система охлаждения пресс-формы

В основание и панели полости выдувной формы интегрированы контуры охлажденной воды. Температура и расход охлаждающей жидкости регулируются независимо для каждой зоны формы, что обеспечивает равномерное затвердевание и одинаковую геометрию стенок контейнера.

Энергоэффективность

Одноступенчатые установки ISBM используют остаточное тепло от стадии впрыска, что исключает вторичный нагрев. Такой комплексный подход обеспечивает приблизительно 30% — более низкое энергопотребление По сравнению с многоступенчатыми системами, это позволяет снизить как эксплуатационные расходы, так и выбросы углекислого газа.

Прецизионная отделка грифа

Поскольку горлышко бутылки формируется сначала методом литья под давлением, технология ISBM обеспечивает точность размеров резьбовых профилей, уплотнительных поверхностей и диаметров отверстий на микронном уровне — что крайне важно для защитных крышек, фармацевтических укупорочных средств и систем точного дозирования.

Превосходные барьерные свойства

Двуосная ориентация значительно снижает проницаемость ПЭТ и ПП контейнеров для кислорода, CO₂ и влаги, продлевая срок хранения продукции и сохраняя свежесть и газированность напитков без необходимости нанесения дополнительных барьерных покрытий.

Высокая степень автоматизации

Оси с сервоприводом, ПЛК-управление технологическим процессом и интегрированная робототехника сводят к минимуму вмешательство человека на протяжении всего производственного цикла. Один оператор может эффективно управлять несколькими станками ISBM одновременно, снижая трудозатраты и повышая стабильность производства.

Устойчивое производство

Процесс растяжения оптимизирует распределение материала по стенке контейнера, позволяя производителям достигать целевых механических свойств с меньшим количеством смолы. Такой подход к облегчению конструкции снижает потребление сырья, вес при транспортировке и упрощает переработку после окончания срока службы.

Гибкость дизайна

От медицинских флаконов объемом 1 мл до косметических банок объемом 1000 мл, ISBM позволяет работать с исключительно широким спектром форм контейнеров, размеров горлышек и стилей дизайна. Системы быстрой смены оснастки обеспечивают эффективную смену артикулов для индивидуальной настройки под конкретный бренд.

Технология ISBM (литье под давлением с растяжением и выдуванием) включает этап механического растяжения с помощью растягивающего стержня перед выдуванием, что создает двуосную молекулярную ориентацию в полимере. Это приводит к получению контейнеров со значительно большей прочностью, лучшей прозрачностью и превосходными газобарьерными свойствами по сравнению с технологией IBM (литье под давлением с выдуванием), которая переходит непосредственно от литья под давлением к выдуванию без какой-либо фазы растяжения. ISBM является предпочтительным выбором для ПЭТ-бутылок и высокоэффективной упаковки.

Одноступенчатая система ISBM идеально подходит для небольших и средних объемов производства — обычно от нескольких тысяч до 50 000 контейнеров в день — а также для специализированной, нестандартной или многоартикулной упаковки, где ценятся гибкость и быстрая переналадка. Двухступенчатые системы предпочтительны, когда суточный объем производства превышает 50 000–100 000+ единиц, а приоритетом является максимальная скорость обработки.

Контейнеры из ПЭТ, производимые ISBM, обладают барьерными свойствами, сопоставимыми или превосходящими свойства стекла, при значительно меньшем весе (обычно на 90% легче), что исключает риск повреждения и снижает транспортные расходы и выбросы CO₂. ПЭТ полностью пригоден для вторичной переработки, одобрен FDA для контакта с пищевыми продуктами и фармацевтическими препаратами, а также позволяет дифференцировать бренд благодаря прозрачным, кристально чистым контейнерам, которые демонстрируют цвет и качество продукции.

Время цикла ISBM варьируется в зависимости от размера контейнера, толщины стенок, материала и количества ячеек. Для стандартных ПЭТ-бутылок для воды (500 мл, 2 ячейки) типичное время одноэтапного цикла составляет от до . 12 и 18 секундВысокоскоростные многогнездные системы для тонкостенного ПЭТ позволяют достигать циклов менее чем за 10 секунд. Для контейнеров большего размера или с более толстыми стенками (например, фармацевтических полипропиленовых банок) может потребоваться цикл продолжительностью 20–35 секунд.

В технологии ISBM минимизируются потери материала за счет оптимизации веса заготовки посредством точного контроля впрыска, настройки коэффициентов растяжения для достижения целевой толщины стенки при минимальном расходе материала, регулярного аудита конструкции литниковых каналов и системы контроля веса на этапе заготовки. Поскольку технология ISBM не образует облоя на линии разъема (в отличие от EBM), эффективность использования материала по своей природе выше. Переработка отходов от обрезки горловины позволяет извлечь дополнительный материал там, где это позволяют нормативные стандарты.