Výroba plastových fliaš na troch staniciach

Výroba plastových fliaš na troch staniciach: efektívna a presná moderná technológia lisovania

Vzhľadom na rýchly rozvoj priemyslu plastových obalov sa technológia výroby plastových fliaš s tromi stanicami, ktorá ponúka výhody vysokej účinnosti, stability a vysokého stupňa automatizácie, stala hlavným procesom pre veľkovýrobu plastových fliaš. Táto technológia integruje kľúčové procesy výroby plastových fliaš do troch kolaboratívnych pracovných staníc, čím dosahuje efektívnu premenu surovín na hotové výrobky prostredníctvom presnej kontroly každého kroku procesu. Od fliaš na každodenné nápoje až po fľaše na kozmetické balenie, technológia výroby s tromi stanicami podporuje diverzifikované potreby moderného trhu s obalmi vďaka vynikajúcej kvalite tvarovania a efektivite výroby a zároveň neustále prináša pokroky v oblasti ochrany životného prostredia a inteligentných vylepšení.

1. Technická definícia a základné výhody

Trojstanicová výroba plastových fliaš je automatizovaná výrobná technológia vyvinutá na princípe vyfukovania. Jadrom je integrácia kľúčových procesov výroby plastových fliaš – predúprava predliskov, vyfukovanie a vyberanie hotových výrobkov z formy – do troch kontinuálnych staníc a dosiahnutie prepojenia procesov prostredníctvom rotačného alebo lineárneho dopravníkového systému, čím sa vytvára uzavretý výrobný proces. V porovnaní s tradičnou jednou stanicou (jeden stroj vykonáva všetky procesy) alebo dvojitou stanicou (samostatné predspracovanie a tvarovanie) technológia troch staníc výrazne zlepšuje efektivitu výroby a konzistentnosť produktov vďaka rozdeleniu procesov a paralelnej prevádzke.

Jeho hlavné výhody sa odrážajú v troch aspektoch: najvýraznejšou vlastnosťou je efektivita a tri stanice dokážu dosiahnuť nepretržitý výrobný režim „vstup, výstup“. Výrobná kapacita jedného zariadenia môže dosiahnuť 3 000 – 12 000 fliaš za hodinu, čo je 2 – 3-krát viac ako u zariadenia s jednou stanicou, a je obzvlášť vhodné pre potreby veľkovýroby; Presnosť sa dosahuje nezávislým riadením každej pracovnej stanice. Parametre, ako je ohrev predlisku, pomer naťahovania, tlak vyfukovania atď., je možné individuálne nastaviť, aby sa zabezpečila rovnomerná hrúbka steny fľaše a vysoká rozmerová presnosť. Mieru odpadu je možné regulovať pod 1 %; Vysoká flexibilita: zmenou foriem a nastavením parametrov je možné vyrábať plastové fľaše s rôznym objemom (50 ml – 2 l) a tvarom (okrúhle, štvorcové, nepravidelné), ktoré spĺňajú potreby balenia v rôznych oblastiach, ako sú nápoje, kozmetika a liečivá.

Trojstanicová technológia je vhodná najmä na výrobu termoplastických fliaš, ako je PET (polyetyléntereftalát) a PP (polypropylén). PET sa vďaka svojej vysokej priehľadnosti a vynikajúcim mechanickým vlastnostiam stal hlavnou surovinou pre trojstanicovú výrobu a široko sa používa na balenie produktov, ako je balená voda, sýtené nápoje a ovocné šťavy.

2. Analýza základnej pracovnej stanice a postupu procesu

Každé pracovisko pri výrobe plastových fliaš s tromi stanicami plní jedinečnú funkciu a každý článok je úzko prepojený, aby spoločne určoval konečnú kvalitu plastových fliaš. Celý proces zahŕňa štyri fázy: prípravu surovín, dodávku predlisku, trojstanicové tvarovanie a následné spracovanie, pričom jadrom je trojstanicové tvarovanie.

Prvá pracovná stanica: predúprava predliskov

Predbežná úprava predlisku je základom lisovania plastových fliaš a hlavnou úlohou je zahriať prefabrikovaný predlisok (vstrekovaný rúrkový polotovar) na vhodnú teplotu pre vyfukovanie a zabezpečiť rovnomerné zahrievanie. Predlisok sa podáva do prvej stanice pomocou podávacieho mechanizmu a zahrieva sa kruhovou vykurovacou pecou alebo infračerveným vykurovacím modulom. Teplota ohrevu musí byť presne zhodná s plastovým materiálom: teplota ohrevu PET predliskov je zvyčajne 90 – 120 ℃, pričom v tomto bode je materiál vo vysoko elastickom stave a má najlepšie pevnostné vlastnosti v ťahu; Vzhľadom na vysoký bod topenia PP predliskov je potrebné zvýšiť teplotu ohrevu na 130 – 160 ℃.

Počas procesu ohrevu je rovnomernosť teploty kľúčovým kontrolným ukazovateľom. Ak dôjde k lokálnemu prehriatiu na povrchu predlisku (prekročenie bodu mäknutia materiálu), spôsobí to vrásky alebo nerovnomernú hrúbku vytvorenej fľaše. Ak je teplota nedostatočná, materiál má slabú ťažnosť a pri naťahovaní je náchylný na praskanie. Preto sa v trojstupňovom zariadení zvyčajne používajú viacstupňové infračervené vykurovacie trubice, ktoré sú presne riadené programovateľnými logickými riadiacimi jednotkami (PLC) na riadenie vykurovacieho výkonu v rôznych oblastiach. V kombinácii s mechanizmom otáčania predlisku (rýchlosť 10 – 30 ot./min) sa zabezpečí, že obvodová teplotná odchýlka predlisku je riadená v rozmedzí ± 2 ℃. Okrem toho je potrebné do vykurovacej pece privádzať chladiaci vzduch na lokálne ochladenie ústia fľaše predlisku, čím sa zabráni deformácii ústia fľaše v dôsledku vysokej teploty a zabezpečí sa následný tesniaci výkon.

Druhá pracovná stanica: vyfukovanie

Vyfukovanie je základnou stanicou, ktorá určuje tvar a vlastnosti plastových fliaš. Vďaka synergickému efektu mechanického naťahovania a vysokotlakového vyfukovania sa zahriaty polotovar fľaše tvaruje do cieľového tvaru. Pracovná stanica pozostáva z naťahovacej tyče, vyfukovacej formy a systému zdroja vysokotlakového vzduchu. Pracovný postup je rozdelený do troch krokov: najprv sa mechanická naťahovacia tyč pohybuje nahor od spodnej časti polotovaru fľaše a naťahuje ho axiálne na požadovanú dĺžku s pomerom naťahovania zvyčajne 1:2,5 – 1:4 (upraveným podľa požiadaviek na výšku fľaše). Axiálne naťahovanie zarovnáva molekulárne reťazce pozdĺž axiálneho smeru, čím sa zlepšuje pevnosť tela fľaše. Následne sa do predlisku vstrekuje vysokotlakový vzduch (tlak 10 – 40 barov, upravený podľa tvaru fľaše) cez centrálny kanál naťahovacej tyče alebo vzduchový otvor formy, čo spôsobí radiálne roztiahnutie materiálu a jeho tesné priľnutie k vnútornej stene formy, čím sa dosiahne radiálne natiahnutie. Radiálny pomer naťahovania je vo všeobecnosti 1:3 – 1:5 a radiálna molekulárna orientácia ďalej zvyšuje tuhosť a bariérové vlastnosti tela fľaše. Nakoniec fľašu držte 1 – 3 sekundy, aby sa vytvarovala, s tlakom pridržiavania o niečo nižším ako tlak vyfukovania, aby sa zabránilo odchýlke veľkosti spôsobenej zmršťovaním fľaše pri chladení.

Dizajn formy priamo ovplyvňuje kvalitu tvarovania fliaš. Trojstaničná vyfukovacia forma je vyrobená z vysokopevnostnej hliníkovej zliatiny alebo ocele a vnútorná stena musí byť leštená do zrkadlovej presnosti (Ra ≤ 0,02 μm), aby sa zabezpečil hladký a bezchybný povrch fľaše. Forma musí byť vybavená okruhom chladiacej vody, ktorý rýchlo znižuje teplotu tela fľaše z teploty tvarovania (približne 100 ℃) pod 60 ℃ cirkuláciou chladiacej vody, čím sa urýchľuje proces tvarovania a skracuje cyklus tvarovania. Pri fľašiach nepravidelného tvaru (ako sú štvorcové alebo ploché) musí byť forma navrhnutá s výfukovou drážkou, aby sa predišlo lokálnemu nedostatku materiálu spôsobenému zvyškovým vzduchom počas tvarovania.

Tretia pracovná stanica: Deformácia a testovanie hotového výrobku

Tretia pracovná stanica vykonáva úlohy vyberania z formy, predbežnej kontroly a prepravy hotových výrobkov, čo je záverečná fáza výrobného procesu. Po vychladnutí a vytvarovaní vyfukovanej plastovej fľaše sa forma otvorí a mechanizmus na vyberanie z formy (vyhadzovací kolík alebo prísavka) vytiahne telo fľaše z formy, aby sa zabránilo kontaminácii alebo deformácii spôsobenej manuálnym kontaktom. Proces vyberania z formy je potrebné kontrolovať rovnomernou silou, aby sa zabránilo poškriabaniu alebo deformácii tela fľaše, najmä pri tenkostenných fľašiach (hrúbka steny ≤ 0,3 mm) je potrebné na vyberanie z formy použiť flexibilné prísavky.

Po vybratí z formy zariadenie s tromi stanicami zvyčajne integruje online detekčný modul, ktorý pomocou vizuálnych senzorov rýchlo detekuje vzhľadové chyby tela fľaše, ako je poškodenie hrdla fľaše, škrabance na tele fľaše, deformácia, čierne škvrny atď. Nespĺňajúce požiadavky sa automaticky odstránia do odpadového kanála. Kvalifikované hotové výrobky sa pomocou dopravných pásov prepravujú do fázy následného spracovania (ako je orezávanie hrdla fľaše, etiketovanie a balenie). Niektoré špičkové zariadenia tiež detekujú odchýlky hmotnosti fliaš (v rámci ± 2 %) a rozloženie hrúbky steny, aby sa zabezpečila stabilná kvalita každej šarže výrobkov.

3. Výrobné zariadenia a základné systémy

Trojstanicové zariadenie na výrobu plastových fliaš je nositeľom technologickej implementácie a pozostáva z hlavného rámu, prevodového systému, troch hlavných staníc a riadiaceho systému. Každý systém spolupracuje na zabezpečení nepretržitej a stabilnej výroby.

Štruktúra hostiteľa a prenosový systém

Hlavný rám je vyrobený zo zváranej oceľovej konštrukcie a musí mať dostatočnú tuhosť, aby sa predišlo vibráciám počas vysokorýchlostnej prevádzky, ktoré by ovplyvňovali presnosť tvarovania. Prevodový systém je jadrom prepojenia pracovnej stanice, ktoré možno rozdeliť na dva typy: rotačný a lineárny. Rotačný prevod je poháňaný servomotormi na otáčanie indexovacej dosky. Tri pracovné stanice sú rozmiestnené po obvode a indexovacia doska vykonáva prepínanie pracovnej stanice každých 120 °. Je vhodný na hromadnú výrobu kruhových fliaš s malým rozmerom zariadenia a rýchlosťou až 600 fliaš za minútu. Lineárny prevod poháňa pracovný stôl tak, aby sa pohyboval v priamke pomocou servo remeňov alebo reťazí, s tromi pracovnými stanicami usporiadanými v priamke, vhodný na výrobu nepravidelných alebo veľkokapacitných fliaš a ľahko vymieňateľných a udržiavateľných foriem. Rýchlosť je o niečo nižšia ako rýchlosť rotačného prevodu (približne 400 fliaš/minútu). Oba spôsoby prevodu musia zabezpečiť presnosť polohovania (± 0,1 mm), aby sa zabezpečilo presné dokovanie medzi predliskom a pracovnou stanicou.

Základný funkčný systém

Vykurovací systém je jadrom prvej pracovnej stanice a pozostáva z infračervených vykurovacích trubíc, reflexných krytov a teplotných senzorov. Infračervené vykurovacie trubice sa delia na blízke infračervené (rýchle vykurovanie) a ďaleké infračervené (rovnomerné vykurovanie) podľa vlnovej dĺžky a používajú sa v kombinácii podľa materiálu a hrúbky polotovaru fľaše; Reflektor je vyrobený zo zrkadlového hliníkového materiálu, čo zlepšuje mieru využitia tepla na viac ako 80 %; Teplotný senzor (presnosť ± 1 ℃) poskytuje spätnú väzbu o teplote vykurovania v reálnom čase a upravuje vykurovací výkon pomocou PID algoritmu, aby sa dosiahla regulácia v uzavretej slučke.

Systém vyfukovania zabezpečuje energiu pre druhú pracovnú stanicu, ktorá pozostáva zo vzduchového kompresora, sušičky, vysokotlakovej zásobníka vzduchu a proporcionálneho ventilu. Stlačený vzduch je potrebné vysušiť (rosný bod ≤ -40 ℃), aby sa zabránilo ovplyvneniu priehľadnosti tela fľaše vlhkosťou; vysokotlaková zásobník plynu zaisťuje stabilný tlak zdroja plynu (kolísanie ≤ ± 0,5 baru); proporcionálny ventil dokáže presne nastaviť tlak vyfukovania a čas zotrvania tak, aby vyhovoval potrebám tvarovania rôznych tvarov fliaš.

Riadiaci systém je jadrom zariadenia a využíva priemyselné PLC (ako napríklad Siemens a Mitsubishi) v kombinácii s dotykovými obrazovkami na dosiahnutie automatizovaného riadenia. Operátor môže nastaviť procesné parametre (teplotu ohrevu, rýchlosť naťahovania, tlak vyfukovania atď.) prostredníctvom dotykovej obrazovky a systém zobrazuje informácie v reálnom čase, ako napríklad prevádzkový stav, štatistiky výrobnej kapacity a poruchové alarmy každej pracovnej stanice. Špičkové zariadenia tiež podporujú diaľkové monitorovanie a optimalizáciu parametrov a nahrávajú výrobné údaje do cloudu prostredníctvom priemyselného internetu, aby sa dosiahla kolaboratívna správa viacerých zariadení.

4. Výber surovín a riadenie procesu

Kvalita a efektívnosť výroby plastových fliaš na troch staniciach do značnej miery závisí od presného zladenia charakteristík surovín a procesných parametrov, čo si vyžaduje úplnú kontrolu procesu od výberu surovín až po optimalizáciu parametrov.

Požiadavky na vlastnosti surovín

Trojstupňová výroba používa ako hlavnú surovinu PET a má prísne požiadavky na výkon PET plátkov: vnútorná viskozita (hodnota IV) sa musí kontrolovať v rozmedzí 0,72 – 0,85 dL/g. Vysoká hodnota IV môže viesť k zlej tekutosti taveniny a nerovnomernej hrúbke fľaše počas vyfukovania. Ak je hodnota IV príliš nízka, pevnosť tela fľaše je nedostatočná a je náchylná na poškodenie. Kryštalinita by mala byť ≤ 5 %. Nízka kryštalinita zaisťuje rovnomerné zmäkčenie predlisku počas zahrievania, čím sa zabráni zníženiu priehľadnosti spôsobenému kryštalickými časticami. Okrem toho musia PET plátky spĺňať certifikácie bezpečnosti pre kontakt s potravinami (ako napríklad FDA, GB 4806.6), aby sa zabezpečilo, že ťažké kovy, prchavé zlúčeniny a ďalšie ukazovatele spĺňajú normy. Najmä pri fľašiach na nápoje a kozmetiku sa vyžaduje prísna kontrola obsahu acetaldehydu (≤ 1 ppm), aby sa zabránilo ovplyvneniu chuti obsahu.

Pre plastové fľaše z PP by sa mal zvoliť kopolymér PP (blokový alebo náhodný kopolymér), ktorý má lepšiu rázovú húževnatosť (≥ 20 kJ/m²) a teplotnú odolnosť (teplota tepelnej deformácie ≥ 80 ℃) ako homopolymér PP a je vhodný na uchovávanie horúcich nápojov. PE materiál sa väčšinou používa pre fľaše s veľkým objemom (napríklad 2 l alebo viac) a PE so strednou hustotou (MDPE) by sa mal zvoliť pre vyváženie tuhosti a odolnosti voči nárazu.

Riadenie kľúčových procesných parametrov

Optimalizácia procesných parametrov je jadrom zabezpečenia kvality produktu a vyžaduje dynamické prispôsobenie pre rôzne tvary fliaš: na prvej pracovnej stanici je potrebné prispôsobiť čas ohrevu (10 – 30 sekúnd) rýchlosti výroby a rozloženie vykurovacieho výkonu tvaru polotovaru fľaše – výkon v oblasti ústia fľaše sa znižuje (aby sa predišlo zmäknutiu) a výkon v oblasti tela fľaše sa zvyšuje (aby sa zabezpečilo rovnomerné zahrievanie). Parametre naťahovania a vyfukovania na druhej pracovnej stanici sú najdôležitejšie. Rýchlosť naťahovania (100 – 300 mm/s) je potrebné koordinovať s tlakom vyfukovania. Ak je rýchlosť príliš vysoká, môže ľahko spôsobiť zlomenie predlisku, zatiaľ čo ak je príliš pomalá, molekulárna orientácia bude nedostatočná. Tlak vyfukovania je potrebné prispôsobiť typu fľaše. Fľaše na sýtené nápoje musia odolávať vnútornému tlaku (≥ 2 bary) a tlak vyfukovania musí dosiahnuť 30 – 40 barov, zatiaľ čo bežné fľaše na vodu je možné znížiť na 10 – 20 barov.

Parametre chladenia sú rovnako dôležité. Teplota chladiacej vody formy by sa mala regulovať na 15 – 25 ℃ s rovnomerným prietokom (± 5 %), aby sa zabezpečilo rýchle ochladenie a tvarovanie tela fľaše. Pri hrubostenných fľašiach (hrúbka steny ≥ 0,5 mm) je potrebné predĺžiť čas chladenia alebo znížiť teplotu vody, aby sa predišlo zmršťovaniu a deformácii tela fľaše v dôsledku nedostatočného chladenia.

5. Kontrola kvality a riešenie bežných problémov

Výroba plastových fliaš na troch staniciach si vyžaduje zavedenie komplexného systému kontroly kvality procesu, ktorý kombinuje prevenciu a detekciu, aby sa zabezpečilo, že výrobky spĺňajú normy.

Normy a metódy kontroly kvality

Kontrola hotového výrobku musí zahŕňať tri hlavné kategórie ukazovateľov: vzhľad, veľkosť a výkon. Kontrola vzhľadu sa vykonáva pomocou vizuálnych senzorov alebo manuálneho odberu vzoriek, pričom sa vyžaduje, aby telo fľaše bolo bez poškodenia, škrabancov, bublín, čiernych škvŕn a hrdlo fľaše bolo hladké bez otrepov. Rozmerová kontrola zahŕňa výšku fľaše (± 0,3 mm), priemer hrdla fľaše (± 0,1 mm) a kolmosť tela fľaše (≤ 1 °), čo sa dosiahne laserovým posuvným meradlom alebo súradnicovým meracím prístrojom. Výkonnostné testy zahŕňajú pádovú skúšku (žiadne poškodenie pri páde z výšky 1,2 metra), tlakovú skúšku (fľaše na sýtené nápoje musia odolať vnútornému tlaku ≥ 3 bary po dobu 30 sekúnd bez úniku) a bariérovú skúšku (priepustnosť kyslíka ≤ 0,1 cm3/deň na fľašu), aby sa zabezpečilo, že výrobok spĺňa požiadavky na používanie.

Rovnako dôležité je aj testovanie procesu a je potrebné vykonávať pravidelné namátkové kontroly rovnomernosti ohrevu predlisku (rozloženie teploty detekované infračervenou termokamerou) a rozloženia hrúbky steny po natiahnutí a vyfukovaní (odchýlka ≤ 10 % detekovaná ultrazvukovým hrúbkomerom), aby sa včas zistili abnormality procesu.

Bežné problémy a riešenia

Bežné problémy vo výrobe možno vyriešiť úpravami procesu: nerovnomerná hrúbka tela fľaše je často spôsobená nerovnomerným ohrevom alebo asynchrónnym naťahovaním a vyfukovaním. Je potrebné upraviť rozloženie vykurovacieho výkonu alebo kalibrovať časovanie činnosti naťahovacej tyče a vyfukovacieho ventilu; deformácia ústia fľaše je zvyčajne spôsobená nedostatočným chladením ústia fľaše na prvej pracovnej stanici, a preto je potrebné zvýšiť objem chladiaceho vzduchu v ústí fľaše alebo znížiť vykurovací výkon v príslušnej oblasti; výskyt bielej hmly na tele fľaše môže byť spôsobený nedostatočným tlakom vyfukovania alebo nedostatočným chladením formy. Je potrebné zvýšiť tlak vyfukovania alebo znížiť teplotu vody vo forme; ťažkosti s vyberaním z formy sú často spôsobené zvyškovými olejovými škvrnami v dutine formy alebo nedostatočným uhlom vyberania z formy. Je potrebné pravidelne čistiť formu alebo optimalizovať sklon vyberania z formy (≥ 1°).

6. Oblasti použitia a vývojové trendy

Technológia výroby plastových fliaš s tromi stanicami, ktorá sa vyznačuje vysokou účinnosťou a stabilitou, sa široko používa v oblasti balenia a neustále sa vylepšuje v rámci úsilia o ochranu životného prostredia a inteligenciu.

Hlavné oblasti použitia

V nápojovom priemysle je trojstanicová technológia hlavnou výrobnou metódou pre balenú vodu, sýtené nápoje a ovocné šťavy. Dokáže vyrábať štandardné fľaše s objemom 500 ml – 2 l a znižovať spotrebu materiálu vďaka ľahkej konštrukcii (hmotnosť jednej fľaše sa znižuje na 9 – 12 g); kozmetický priemysel využíva svoju výhodu vysoko presného formovania na výrobu fliaš s objemom 10 – 100 ml (ako sú ploché fľaše a oválne fľaše), ktoré sa kombinujú s povrchovou potlačou alebo povrchovou úpravou na zlepšenie vzhľadu a textúry; farmaceutický priemysel používa špecializované trojstanicové zariadenie na výrobu plastových fliaš pre medicínske použitie, ktoré musia spĺňať normy GMP, aby sa zabezpečilo čisté výrobné prostredie (trieda 8 alebo vyššia). Použité suroviny sú PET alebo PP medicínskej kvality, aby sa zabránilo kontaminácii roztoku liečiva rozpustenými látkami.

trend vývoja

Ochrana životného prostredia je hlavným smerom. Na jednej strane podporujeme používanie recyklovaných PET surovín (rPET) a používame technológiu chemickej recyklácie, aby sme dosiahli podobné vlastnosti recyklovaného PET ako surovín. V súčasnosti niektoré podniky dosiahli pomer miešania recyklovaných materiálov viac ako 30 %. Na druhej strane, vývoj ľahkých tvarov fliaš prostredníctvom štrukturálnej optimalizácie (napríklad vlnitý dizajn tela fľaše) môže znížiť hmotnosť pri zachovaní pevnosti a znížení spotreby plastov.

Inteligentné zrýchlenie aktualizácie, zariadenie bude integrovať systém vizuálnej kontroly s umelou inteligenciou, čím sa dosiahne presnosť rozpoznávania chýb ≥ 99,9 %; Vytvorenie virtuálneho výrobného modelu pomocou technológie digitálnych dvojčiat, simulácia optimalizačného efektu procesných parametrov vopred a skrátenie času ladenia; Aplikácia systémov riadenia energie môže znížiť spotrebu energie o 10 – 15 %, čo spĺňa požiadavky zelenej výroby.

Multifunkčná integrácia sa stala trendom a v budúcnosti môžu zariadenia s tromi stanicami integrovať funkcie, ako je tvarovanie závitu v ústí fľaše a povrchová úprava (napríklad plazmové leptanie), aby sa skrátili následné procesy; vyvinúť technológiu rýchlej výmeny foriem (čas výmeny formy ≤ 10 minút) na splnenie personalizovaných potrieb a dosiahnutie malosériovej a viacvrstvovej výroby.

Technológia výroby plastových fliaš s tromi stanicami sa stala referenčným procesom pre modernú výrobu plastových obalov vďaka optimalizácii procesov a integrácii automatizácie. Presná kontrola od surovín až po hotové výrobky zaisťuje kvalitu a zároveň zvyšuje efektívnosť, čím podporuje diverzifikované požiadavky trhu s obalmi. Vďaka použitiu ekologických materiálov a integrácii inteligentných technológií bude technológia s tromi stanicami zohrávať dôležitejšiu úlohu v zelenej a efektívnej výrobe, čím sa podporí udržateľný rozvoj priemyslu plastových obalov.

Vzhľadom na rýchly rozvoj priemyslu plastových obalov sa technológia výroby plastových fliaš s tromi stanicami, ktorá ponúka výhody vysokej účinnosti, stability a vysokého stupňa automatizácie, stala hlavným procesom pre veľkovýrobu plastových fliaš. Táto technológia integruje kľúčové procesy výroby plastových fliaš do troch kolaboratívnych pracovných staníc, čím dosahuje efektívnu premenu surovín na hotové výrobky prostredníctvom presnej kontroly každého kroku procesu. Od fliaš na každodenné nápoje až po fľaše na kozmetické balenie, technológia výroby s tromi stanicami podporuje diverzifikované potreby moderného trhu s obalmi vďaka vynikajúcej kvalite tvarovania a efektivite výroby a zároveň neustále prináša pokroky v oblasti ochrany životného prostredia a inteligentných vylepšení.

1. Technická definícia a základné výhody

Trojstanicová výroba plastových fliaš je automatizovaná výrobná technológia vyvinutá na princípe vyfukovania. Jadrom je integrácia kľúčových procesov výroby plastových fliaš – predúprava predliskov, vyfukovanie a vyberanie hotových výrobkov z formy – do troch kontinuálnych staníc a dosiahnutie prepojenia procesov prostredníctvom rotačného alebo lineárneho dopravníkového systému, čím sa vytvára uzavretý výrobný proces. V porovnaní s tradičnou jednou stanicou (jeden stroj vykonáva všetky procesy) alebo dvojitou stanicou (samostatné predspracovanie a tvarovanie) technológia troch staníc výrazne zlepšuje efektivitu výroby a konzistentnosť produktov vďaka rozdeleniu procesov a paralelnej prevádzke.

Jeho hlavné výhody sa odrážajú v troch aspektoch: najvýraznejšou vlastnosťou je efektivita a tri stanice dokážu dosiahnuť nepretržitý výrobný režim „vstup, výstup“. Výrobná kapacita jedného zariadenia môže dosiahnuť 3 000 – 12 000 fliaš za hodinu, čo je 2 – 3-krát viac ako u zariadenia s jednou stanicou, a je obzvlášť vhodné pre potreby veľkovýroby; Presnosť sa dosahuje nezávislým riadením každej pracovnej stanice. Parametre, ako je ohrev predlisku, pomer naťahovania, tlak vyfukovania atď., je možné individuálne nastaviť, aby sa zabezpečila rovnomerná hrúbka steny fľaše a vysoká rozmerová presnosť. Mieru odpadu je možné regulovať pod 1 %; Vysoká flexibilita: zmenou foriem a nastavením parametrov je možné vyrábať plastové fľaše s rôznym objemom (50 ml – 2 l) a tvarom (okrúhle, štvorcové, nepravidelné), ktoré spĺňajú potreby balenia v rôznych oblastiach, ako sú nápoje, kozmetika a liečivá.

Trojstanicová technológia je vhodná najmä na výrobu termoplastických fliaš, ako je PET (polyetyléntereftalát) a PP (polypropylén). PET sa vďaka svojej vysokej priehľadnosti a vynikajúcim mechanickým vlastnostiam stal hlavnou surovinou pre trojstanicovú výrobu a široko sa používa na balenie produktov, ako je balená voda, sýtené nápoje a ovocné šťavy.

2. Analýza základnej pracovnej stanice a postupu procesu

Každé pracovisko pri výrobe plastových fliaš s tromi stanicami plní jedinečnú funkciu a každý článok je úzko prepojený, aby spoločne určoval konečnú kvalitu plastových fliaš. Celý proces zahŕňa štyri fázy: prípravu surovín, dodávku predlisku, trojstanicové tvarovanie a následné spracovanie, pričom jadrom je trojstanicové tvarovanie.

Prvá pracovná stanica: predúprava predliskov

Predbežná úprava predlisku je základom lisovania plastových fliaš a hlavnou úlohou je zahriať prefabrikovaný predlisok (vstrekovaný rúrkový polotovar) na vhodnú teplotu pre vyfukovanie a zabezpečiť rovnomerné zahrievanie. Predlisok sa podáva do prvej stanice pomocou podávacieho mechanizmu a zahrieva sa kruhovou vykurovacou pecou alebo infračerveným vykurovacím modulom. Teplota ohrevu musí byť presne zhodná s plastovým materiálom: teplota ohrevu PET predliskov je zvyčajne 90 – 120 ℃, pričom v tomto bode je materiál vo vysoko elastickom stave a má najlepšie pevnostné vlastnosti v ťahu; Vzhľadom na vysoký bod topenia PP predliskov je potrebné zvýšiť teplotu ohrevu na 130 – 160 ℃.

Počas procesu ohrevu je rovnomernosť teploty kľúčovým kontrolným ukazovateľom. Ak dôjde k lokálnemu prehriatiu na povrchu predlisku (prekročenie bodu mäknutia materiálu), spôsobí to vrásky alebo nerovnomernú hrúbku vytvorenej fľaše. Ak je teplota nedostatočná, materiál má slabú ťažnosť a pri naťahovaní je náchylný na praskanie. Preto sa v trojstupňovom zariadení zvyčajne používajú viacstupňové infračervené vykurovacie trubice, ktoré sú presne riadené programovateľnými logickými riadiacimi jednotkami (PLC) na riadenie vykurovacieho výkonu v rôznych oblastiach. V kombinácii s mechanizmom otáčania predlisku (rýchlosť 10 – 30 ot./min) sa zabezpečí, že obvodová teplotná odchýlka predlisku je riadená v rozmedzí ± 2 ℃. Okrem toho je potrebné do vykurovacej pece privádzať chladiaci vzduch na lokálne ochladenie ústia fľaše predlisku, čím sa zabráni deformácii ústia fľaše v dôsledku vysokej teploty a zabezpečí sa následný tesniaci výkon.

Druhá pracovná stanica: vyfukovanie

Vyfukovanie je základnou stanicou, ktorá určuje tvar a vlastnosti plastových fliaš. Vďaka synergickému efektu mechanického naťahovania a vysokotlakového vyfukovania sa zahriaty polotovar fľaše tvaruje do cieľového tvaru. Táto pracovná stanica pozostáva z naťahovacej tyče, vyfukovacej formy a systému prívodu vysokotlakového vzduchu. Pracovný postup je rozdelený do troch krokov: najprv sa mechanická naťahovacia tyč pohybuje nahor od spodnej časti polotovaru fľaše a naťahuje ho axiálne na požadovanú dĺžku s pomerom naťahovania zvyčajne 1:2,5 – 1:4 (upraveným podľa požiadaviek na výšku fľaše). Axiálne naťahovanie orientuje molekulárne reťazce pozdĺž axiálneho smeru.