Proizvodnja plastičnih steklenic na treh postajah

Proizvodnja plastičnih steklenic na treh postajah: učinkovita in natančna sodobna tehnologija brizganja

Glede na hiter razvoj industrije plastične embalaže je tehnologija proizvodnje plastičnih steklenic s tremi postajami, ki ji pripisujejo visoko učinkovitost, stabilnost in visoko stopnjo avtomatizacije, postala osrednji postopek za proizvodnjo plastičnih steklenic v velikem obsegu. Ta tehnologija združuje ključne procese proizvodnje plastičnih steklenic v tri sodelovalne delovne postaje, s čimer doseže učinkovito pretvorbo surovin v končne izdelke z natančnim nadzorom vsakega koraka procesa. Od vsakodnevnih steklenic za pijače do steklenic za kozmetično embalažo, tehnologija proizvodnje s tremi postajami podpira raznolike potrebe sodobnega trga embalaže z odlično kakovostjo oblikovanja in učinkovitostjo proizvodnje, hkrati pa nenehno prebija v varstvo okolja in inteligentne nadgradnje.

1. Tehnična definicija in ključne prednosti

Proizvodnja plastičnih steklenic s tremi postajami je avtomatizirana proizvodna tehnologija, razvita na principu pihanja. Bistvo je v integraciji ključnih procesov proizvodnje plastičnih steklenic – predobdelave predoblik, razteznega pihanja in razkalupljanja končnih izdelkov – v tri neprekinjene postaje ter doseganju povezave procesov prek vrtljivega ali linearnega transportnega sistema, kar tvori zaprto zanko proizvodnega procesa. V primerjavi s tradicionalno eno samo postajo (en stroj opravi vse procese) ali dvojno postajo (ločena predobdelava in oblikovanje) tehnologija treh postaj močno izboljša učinkovitost proizvodnje in doslednost izdelkov z delitvijo procesov in vzporednim delovanjem.

Njegove ključne prednosti se odražajo v treh vidikih: učinkovitost je najpomembnejša lastnost, tri postaje pa lahko dosežejo neprekinjen proizvodni način »vmes vstavimo in izstopimo«. Proizvodna zmogljivost ene same opreme lahko doseže 3000–12000 steklenic na uro, kar je 2–3-krat več kot pri opremi z eno samo postajo, kar je še posebej primerno za potrebe obsežne proizvodnje; natančnost se doseže z neodvisnim nadzorom vsake delovne postaje. Parametre, kot so segrevanje predoblike, razmerje raztezanja, tlak pihanja itd., je mogoče individualno prilagoditi, da se zagotovi enakomerna debelina sten steklenice in visoka dimenzijska natančnost. Stopnjo odpadkov je mogoče nadzorovati pod 1 %; velika prilagodljivost: z menjavo kalupov in prilagajanjem parametrov je mogoče izdelati plastenke z različnimi prostorninami (50 ml–2 l) in oblikami (okrogle, kvadratne, nepravilne), ki ustrezajo potrebam po embalaži na različnih področjih, kot so pijače, kozmetika in farmacevtski izdelki.

Tehnologija treh postaj je primerna predvsem za proizvodnjo termoplastičnih steklenic, kot sta PET (polietilen tereftalat) in PP (polipropilen). PET je zaradi svoje visoke prosojnosti in odličnih mehanskih lastnosti postal glavna surovina za proizvodnjo treh postaj in se pogosto uporablja za pakiranje izdelkov, kot so ustekleničena voda, gazirane pijače in sadni sokovi.

2. Analiza osrednje delovne postaje in poteka procesa

Vsaka delovna postaja v proizvodnji plastičnih steklenic s tremi postajami opravlja edinstveno funkcijo, vsaka povezava pa je tesno povezana, da skupaj določa končno kakovost plastičnih steklenic. Celoten postopek vključuje štiri faze: pripravo surovin, dobavo predoblik, oblikovanje s tremi postajami in naknadno obdelavo, pri čemer je oblikovanje s tremi postajami osrednjega pomena.

Prva delovna postaja: predobdelava predoblik

Predobdelava predoblikovanega izdelka je osnova oblikovanja plastičnih steklenic, njegova glavna naloga pa je segrevanje montažnega predoblikovanega izdelka (brizganega cevastega polizdelka) na primerno temperaturo za raztezno pihanje in zagotavljanje enakomernega segrevanja. Predoblikovanec se s podajalnim mehanizmom dovaja v prvo postajo in segreva s krožno grelno pečjo ali infrardečim grelnim modulom. Temperatura segrevanja mora biti strogo usklajena s plastičnim materialom: temperatura segrevanja predoblikovanih izdelkov iz PET je običajno 90–120 ℃, pri čemer je material v visoko elastičnem stanju in ima najboljše natezne lastnosti; zaradi visokega tališča predoblikovanih izdelkov iz PP je treba temperaturo segrevanja povečati na 130–160 ℃.

Med postopkom segrevanja je enakomernost temperature ključni kontrolni indikator. Če pride do lokalnega pregrevanja na površini predoblike (ki presega točko mehčanja materiala), bo to povzročilo gube ali neenakomerno debelino oblikovanega telesa steklenice. Če temperatura ni zadostna, ima material slabo duktilnost in je nagnjen k razpokam pri raztezanju. Zato oprema s tremi postajami običajno uporablja večstopenjske infrardeče grelne cevi, ki jih natančno krmilijo programabilni logični krmilniki (PLC) za nadzor ogrevalne moči na različnih območjih. V kombinaciji z mehanizmom za vrtenje predoblike (hitrost 10–30 vrt/min) zagotavlja, da se obodno odstopanje temperature predoblike nadzoruje znotraj ± 2 ℃. Poleg tega je treba v grelno peč dovajati hladilni zrak, da se lokalno ohladi ustje steklenice, s čimer se prepreči deformacija ustja steklenice zaradi visoke temperature in zagotovi poznejša tesnilna učinkovitost.

Druga delovna postaja: raztezno pihanje

Raztezno pihanje je osrednja postaja, ki določa obliko in zmogljivost plastičnih steklenic. S sinergijskim učinkom mehanskega raztezanja in visokotlačnega pihanja se segreti surovec steklenice oblikuje v ciljno obliko. Delovna postaja je sestavljena iz raztezne palice, kalupa za pihanje in sistema za dovod zraka pod visokim tlakom. Delovni tok je razdeljen na tri korake: najprej se mehanska raztezna palica premakne navzgor od dna surovca steklenice in ga aksialno raztegne na načrtovano dolžino, pri čemer je razmerje raztezanja običajno 1:2,5–1:4 (prilagojeno glede na višinske zahteve steklenice). Aksialno raztezanje poravna molekularne verige vzdolž aksialne smeri, kar izboljša trdnost telesa steklenice; nato se v predoblik skozi osrednji kanal raztezne palice ali odprtino za zrak v kalupu vbrizga zrak pod visokim tlakom (tlak 10–40 barov, prilagojen obliki steklenice), zaradi česar se material radialno razširi in tesno oprime notranje stene kalupa, s čimer se doseže radialno raztezanje. Radialno razmerje raztezanja je običajno 1:3–1:5, radialna molekularna orientacija pa dodatno izboljša togost in pregradne lastnosti telesa steklenice; na koncu steklenico držite 1–3 sekunde, da jo oblikujete, pri čemer je tlak držanja nekoliko nižji od tlaka pihanja, da preprečite odstopanje velikosti zaradi krčenja steklenice zaradi hlajenja.

Zasnova kalupa neposredno vpliva na kakovost oblikovanja steklenic. Tristopenjski kalup za pihanje je izdelan iz visoko trdne aluminijeve zlitine ali jekla, notranja stena pa mora biti polirana do zrcalne natančnosti (Ra ≤ 0,02 μm), da se zagotovi gladka in brezhibna površina steklenice. Kalup mora biti opremljen s hladilnim krogom, ki s kroženjem hladilne vode hitro zniža temperaturo telesa steklenice s temperature oblikovanja (približno 100 ℃) na manj kot 60 ℃, kar pospeši postopek oblikovanja in skrajša cikel oblikovanja. Pri steklenicah nepravilnih oblik (kot so kvadratne ali ploščate) mora biti kalup zasnovan z izpušnim utorom, da se prepreči lokalno pomanjkanje materiala zaradi preostalega zraka med oblikovanjem.

Tretja delovna postaja: Razstavljanje in testiranje končnih izdelkov

Tretja delovna postaja opravlja naloge razkalupljanja, predhodnega pregleda in transporta končnih izdelkov, kar je zadnja faza proizvodnega procesa. Ko se plastenka, izdelana s pihanjem, ohladi in oblikuje, se kalup odpre in mehanizem za razkalupljanje (izmetalni zatič ali prisesek) izvleče telo steklenice iz kalupa, da se prepreči kontaminacija ali deformacija zaradi ročnega dotika. Postopek razkalupljanja je treba nadzorovati z enakomerno silo, da se preprečijo praske ali deformacije telesa steklenice, zlasti pri tankostenskih steklenicah (debelina stene ≤ 0,3 mm) je treba za razkalupljanje uporabiti fleksibilne priseske.

Po razkalupljenju oprema s tremi postajami običajno vključuje spletni modul za zaznavanje, ki s pomočjo vizualnih senzorjev hitro zazna napake na videzu ohišja steklenice, kot so poškodbe ustja steklenice, praske na ohišju steklenice, deformacije, črne lise itd. Nekvalificirani izdelki se samodejno odstranijo v kanal za odpadke. Kvalificirani končni izdelki se s tekočimi trakovi prepeljejo v fazo naknadne obdelave (kot so obrezovanje ustja steklenice, etiketiranje in pakiranje). Nekatera vrhunska oprema zazna tudi odstopanje teže steklenice (znotraj ± 2 %) in porazdelitev debeline sten, da se zagotovi stabilna kakovost vsake serije izdelkov.

3. Proizvodna oprema in osrednji sistemi

Oprema za proizvodnjo plastičnih steklenic s tremi postajami je nosilec tehnološke izvedbe in je sestavljena iz glavnega okvirja, prenosnega sistema, treh glavnih postajnih modulov in krmilnega sistema. Vsak sistem deluje skupaj, da zagotavlja neprekinjeno in stabilno proizvodnjo.

Struktura gostitelja in prenosni sistem

Glavni okvir je izdelan iz varjene jeklene konstrukcije in mora imeti zadostno togost, da se preprečijo vibracije med delovanjem pri visoki hitrosti, ki vplivajo na natančnost oblikovanja. Prenosni sistem je jedro povezave delovne postaje, ki ga lahko razdelimo na dve vrsti: rotacijski in linearni. Rotacijski prenos poganjajo servo motorji za vrtenje indeksne plošče. Tri delovne postaje so razporejene vzdolž oboda, indeksna plošča pa izvede preklop delovne postaje na vsakih 120°. Primeren je za masovno proizvodnjo okroglih steklenic, z majhnim odtisom opreme in hitrostjo do 600 steklenic na minuto; linearni prenos poganja delovno mizo, da se premika v ravni črti s pomočjo servo jermenov ali verig, s tremi delovnimi postajami, razporejenimi v ravni črti, primeren za proizvodnjo nepravilnih ali velikih steklenic ter enostavno zamenjavo in vzdrževanje kalupov. Hitrost je nekoliko nižja kot pri rotacijskem prenosu (približno 400 steklenic/minuto). Oba načina prenosa morata zagotavljati natančnost pozicioniranja (± 0,1 mm), da se zagotovi natančno priklop med predobliko in delovno postajo.

Osrednji funkcionalni sistem

Ogrevalni sistem je jedro prve delovne postaje, sestavljen iz infrardečih grelnih cevi, odsevnih pokrovov in temperaturnih senzorjev. Infrardeče grelne cevi so glede na valovno dolžino razdeljene na bližnje infrardeče (hitro segrevanje) in daljne infrardeče (enakomerno segrevanje) ter se uporabljajo v kombinaciji glede na material in debelino steklenice; reflektor je izdelan iz zrcalnega aluminijastega materiala, kar izboljša stopnjo izkoriščenosti toplote na več kot 80 %; temperaturni senzor (natančnost ± 1 ℃) zagotavlja povratne informacije o temperaturi segrevanja v realnem času in prilagaja moč segrevanja s pomočjo PID algoritma za doseganje zaprtozančnega krmiljenja.

Sistem za pihanje zagotavlja napajanje za drugo delovno postajo, ki jo sestavljajo zračni kompresor, sušilnik, visokotlačni rezervoar za zrak in proporcionalni ventil. Stisnjen zrak je treba posušiti (rosišče ≤ -40 ℃), da se prepreči vpliv vlage na prosojnost telesa steklenice; visokotlačni rezervoar za plin zagotavlja stabilen tlak vira plina (nihanje ≤ ± 0,5 bara); proporcionalni ventil lahko natančno prilagodi tlak pihanja in čas zadrževanja, da zadosti potrebam oblikovanja različnih oblik steklenic.

Krmilni sistem je srce opreme, ki uporablja industrijske PLC-je (kot sta Siemens in Mitsubishi) v kombinaciji z zasloni na dotik za doseganje avtomatiziranega nadzora. Operater lahko prek zaslona na dotik nastavi procesne parametre (temperaturo segrevanja, hitrost raztezanja, tlak pihanja itd.), sistem pa prikazuje informacije v realnem času, kot so stanje delovanja, statistika proizvodne zmogljivosti in alarmi za napake vsake delovne postaje. Vrhunska oprema podpira tudi oddaljeno spremljanje in optimizacijo parametrov ter nalaga proizvodne podatke v oblak prek industrijskega interneta za doseganje skupnega upravljanja več naprav.

4. Izbira surovin in nadzor procesa

Kakovost in učinkovitost proizvodnje plastičnih steklenic na treh postajah sta v veliki meri odvisni od natančnega ujemanja značilnosti surovin in procesnih parametrov, kar zahteva popoln nadzor procesa, od izbire surovine do optimizacije parametrov.

Zahteve glede lastnosti surovin

Proizvodnja s tremi postajami uporablja PET kot glavno surovino in ima stroge zahteve glede delovanja rezin PET: intrinzična viskoznost (vrednost IV) mora biti v območju 0,72–0,85 dL/g. Visoka vrednost IV lahko povzroči slabo pretočnost taline in neenakomerno debelino steklenice med pihanjem; če je vrednost IV prenizka, je trdnost telesa steklenice nezadostna in je nagnjena k poškodbam. Kristaliničnost mora biti ≤ 5 %. Nizka kristaliničnost zagotavlja enakomerno mehčanje predoblike med segrevanjem, s čimer se prepreči zmanjšanje prosojnosti zaradi kristalnih delcev. Poleg tega morajo rezine PET imeti certifikate o varnosti stika z živili (kot sta FDA, GB 4806.6), da se zagotovi, da težke kovine, hlapne spojine in drugi kazalniki ustrezajo standardom. Zlasti pri steklenicah za pijače in kozmetiko je potreben strog nadzor vsebnosti acetaldehida (≤ 1 ppm), da se prepreči vpliv na okus vsebine.

Za plastenke iz PP je treba izbrati kopolimer PP (blok ali naključni kopolimer), ki ima boljšo udarno trdnost (≥ 20 kJ/m²) in temperaturno odpornost (temperatura toplotne deformacije ≥ 80 ℃) kot homopolimer PP in je primeren za shranjevanje vročih pijač. Material PE se najpogosteje uporablja za steklenice velike prostornine (npr. 2 l ali več), za uravnoteženje togosti in odpornosti na udarce pa je treba izbrati PE srednje gostote (MDPE).

Nadzor ključnih procesnih parametrov

Optimizacija procesnih parametrov je jedro zagotavljanja kakovosti izdelka in zahteva dinamično prilagajanje za različne oblike steklenic: na prvi delovni postaji je treba čas segrevanja (10–30 sekund) uskladiti s proizvodno hitrostjo, porazdelitev ogrevalne moči pa prilagoditi obliki surovca steklenice – moč v območju ustja steklenice se zmanjša (da se prepreči mehčanje), moč v območju telesa steklenice pa se poveča (da se zagotovi enakomerno segrevanje). Parametri raztezanja in pihanja na drugi delovni postaji so najpomembnejši. Hitrost raztezanja (100–300 mm/s) je treba uskladiti s tlakom pihanja. Če je hitrost prehitra, se lahko predoblika zlahka zlomi, če pa je prepočasna, molekularna orientacija ne bo zadostna; Tlak pihanja je treba prilagoditi glede na vrsto steklenice. Steklenice za gazirane pijače morajo prenesti notranji tlak (≥ 2 bara), tlak pihanja pa mora doseči 30–40 barov, medtem ko se lahko običajne steklenice za vodo zmanjšajo na 10–20 barov.

Parametri hlajenja so prav tako pomembni. Temperaturo hladilne vode za kalup je treba nadzorovati med 15 in 25 °C, z enakomernim pretokom (± 5 %), da se zagotovi hitro hlajenje in oblikovanje telesa steklenice. Pri steklenicah z debelimi stenami (debelina stene ≥ 0,5 mm) je treba podaljšati čas hlajenja ali znižati temperaturo vode, da se prepreči krčenje in deformacija telesa steklenice zaradi nezadostnega hlajenja.

5. Nadzor kakovosti in reševanje pogostih težav

Proizvodnja treh plastičnih steklenic zahteva vzpostavitev celovitega sistema nadzora kakovosti procesa, ki združuje preprečevanje in odkrivanje, da se zagotovi, da izdelki izpolnjujejo standarde.

Standardi in metode nadzora kakovosti

Pregled končnega izdelka mora zajemati tri glavne kategorije kazalnikov: videz, velikost in delovanje. Pregled videza se izvaja z vizualnimi senzorji ali ročnim vzorčenjem, pri čemer mora biti telo steklenice brez poškodb, prask, mehurčkov, črnih lis, ustje steklenice pa gladko in brez zarobkov. Pregled dimenzij vključuje višino steklenice (± 0,3 mm), premer ustja steklenice (± 0,1 mm) in pravokotnost telesa steklenice (≤ 1 °), kar se doseže z laserskim kljunastim merilnikom ali koordinatnim merilnim instrumentom. Preizkus delovanja vključuje preizkus padca (brez poškodb zaradi padca z višine 1,2 metra), preizkus tlaka (steklenice gaziranih pijač morajo 30 sekund prenesti notranji tlak ≥ 3 bare brez puščanja) in preizkus pregrade (prepustnost kisika ≤ 0,1 cm³/dan na steklenico), da se zagotovi, da izdelek izpolnjuje zahteve uporabe.

Enako pomembno je tudi testiranje procesov, pri čemer je treba redno preverjati enakomernost segrevanja predoblike (porazdelitev temperature, zaznana z infrardečo termovizijsko kamero) in porazdelitev debeline stene po raztezanju in pihanju (odstopanje ≤ 10 %, zaznano z ultrazvočnim merilnikom debeline), da se pravočasno odkrijejo nepravilnosti v procesu.

Pogoste težave in rešitve

Pogoste težave v proizvodnji je mogoče rešiti s prilagoditvami procesa: neenakomerno debelino telesa steklenice pogosto povzroča neenakomerno segrevanje ali asinhrono raztezanje in pihanje. Potrebno je prilagoditi porazdelitev ogrevalne moči ali kalibrirati čas delovanja raztezne palice in ventila za pihanje; deformacijo ustja steklenice običajno povzroči nezadostno hlajenje ustja steklenice na prvi delovni postaji, zato je treba povečati količino hladilnega zraka ustja steklenice ali zmanjšati ogrevalno moč na ustreznem območju; pojav bele meglice na telesu steklenice je lahko posledica nezadostnega tlaka pihanja ali nezadostnega hlajenja kalupa. Potrebno je povečati tlak pihanja ali znižati temperaturo vode v kalupu; težave pri razkalupljevanju so pogosto posledica preostalih oljnih madežev v votlini kalupa ali nezadostnega kota razkalupljenja. Kalup je treba redno čistiti ali optimizirati naklon razkalupljenja (≥ 1°).

6. Področja uporabe in razvojni trendi

Tehnologija proizvodnje plastičnih steklenic s tremi postajami se s svojimi prednostmi visoke učinkovitosti in stabilnosti pogosto uporablja na področju embalaže in se nenehno nadgrajuje v okviru prizadevanj za varstvo okolja in inteligenco.

Glavna področja uporabe

V industriji pijač je tehnologija treh postaj glavna proizvodna metoda za ustekleničeno vodo, gazirane pijače in sadne sokove. Omogoča proizvodnjo standardnih steklenic s prostornino 500 ml-2 l in zmanjšanje porabe materiala zaradi lahke zasnove (zmanjšanje teže ene steklenice na 9-12 g); kozmetična industrija izkorišča svojo prednost visoko preciznega oblikovanja za proizvodnjo steklenic s prostornino 10-100 ml (kot so ploščate steklenice in ovalne steklenice), ki se kombinirajo s postopki površinskega tiskanja ali premazovanja za izboljšanje videza in teksture; farmacevtska industrija uporablja namensko opremo s tremi postajami za proizvodnjo medicinskih plastičnih steklenic, ki morajo biti skladne s standardi GMP, da se zagotovi čisto proizvodno okolje (razred 8 ali višje). Uporabljene surovine so medicinski PET ali PP, da se prepreči kontaminacija raztopine zdravila z raztopljenimi snovmi.

razvojni trend

Varstvo okolja je osrednja usmeritev. Po eni strani spodbujamo uporabo recikliranih surovin iz PET (rPET) in uporabljamo tehnologijo kemičnega recikliranja, da bi bila učinkovitost recikliranega PET podobna učinkovitosti surovin. Trenutno so nekatera podjetja dosegla razmerje mešanja recikliranih materialov več kot 30 %; po drugi strani pa lahko razvoj lahkih oblik steklenic z optimizacijo strukture (kot je na primer valovita oblika ohišja steklenice) zmanjša težo, hkrati pa ohrani trdnost in zmanjša porabo plastike.

Inteligentno pospeševanje nadgradnje, oprema bo integrirala sistem vizualnega pregleda z umetno inteligenco, s čimer bo dosegla natančnost prepoznavanja napak ≥ 99,9 %; Zgradite virtualni proizvodni model s tehnologijo digitalnih dvojčkov, vnaprej simulirajte učinek optimizacije procesnih parametrov in skrajšajte čas odpravljanja napak; Uporaba sistemov za upravljanje z energijo lahko zmanjša porabo energije za 10–15 %, kar izpolnjuje zahteve zelene proizvodnje.

Večfunkcijska integracija je postala trend in v prihodnosti bi lahko oprema s tremi postajami vključevala funkcije, kot sta oblikovanje navoja na ustju steklenice in površinska obdelava (kot je plazemsko jedkanje), da bi zmanjšali nadaljnje postopke; razvili tehnologijo hitre menjave kalupov (čas menjave kalupov ≤ 10 minut), da bi zadostili prilagojenim potrebam in dosegli proizvodnjo majhnih serij in več vrst.

Tehnologija proizvodnje plastičnih steklenic s tremi postajami je postala merilo za sodobno proizvodnjo plastične embalaže z optimizacijo procesov in integracijo avtomatizacije. Natančen nadzor od surovin do končnih izdelkov zagotavlja kakovost, hkrati pa izboljšuje učinkovitost in podpira raznolike zahteve trga embalaže. Z uporabo okolju prijaznih materialov in integracijo inteligentne tehnologije bo tehnologija s tremi postajami igrala pomembnejšo vlogo v zeleni in učinkoviti proizvodnji ter spodbujala trajnostni razvoj industrije plastične embalaže.

Glede na hiter razvoj industrije plastične embalaže je tehnologija proizvodnje plastičnih steklenic s tremi postajami, ki ji pripisujejo visoko učinkovitost, stabilnost in visoko stopnjo avtomatizacije, postala osrednji postopek za proizvodnjo plastičnih steklenic v velikem obsegu. Ta tehnologija združuje ključne procese proizvodnje plastičnih steklenic v tri sodelovalne delovne postaje, s čimer doseže učinkovito pretvorbo surovin v končne izdelke z natančnim nadzorom vsakega koraka procesa. Od vsakodnevnih steklenic za pijače do steklenic za kozmetično embalažo, tehnologija proizvodnje s tremi postajami podpira raznolike potrebe sodobnega trga embalaže z odlično kakovostjo oblikovanja in učinkovitostjo proizvodnje, hkrati pa nenehno prebija v varstvo okolja in inteligentne nadgradnje.

1. Tehnična definicija in ključne prednosti

Proizvodnja plastičnih steklenic s tremi postajami je avtomatizirana proizvodna tehnologija, razvita na principu pihanja. Bistvo je v integraciji ključnih procesov proizvodnje plastičnih steklenic – predobdelave predoblik, razteznega pihanja in razkalupljanja končnih izdelkov – v tri neprekinjene postaje ter doseganju povezave procesov prek vrtljivega ali linearnega transportnega sistema, kar tvori zaprto zanko proizvodnega procesa. V primerjavi s tradicionalno eno samo postajo (en stroj opravi vse procese) ali dvojno postajo (ločena predobdelava in oblikovanje) tehnologija treh postaj močno izboljša učinkovitost proizvodnje in doslednost izdelkov z delitvijo procesov in vzporednim delovanjem.

Njegove ključne prednosti se odražajo v treh vidikih: učinkovitost je najpomembnejša lastnost, tri postaje pa lahko dosežejo neprekinjen proizvodni način »vmes vstavimo in izstopimo«. Proizvodna zmogljivost ene same opreme lahko doseže 3000–12000 steklenic na uro, kar je 2–3-krat več kot pri opremi z eno samo postajo, kar je še posebej primerno za potrebe obsežne proizvodnje; natančnost se doseže z neodvisnim nadzorom vsake delovne postaje. Parametre, kot so segrevanje predoblike, razmerje raztezanja, tlak pihanja itd., je mogoče individualno prilagoditi, da se zagotovi enakomerna debelina sten steklenice in visoka dimenzijska natančnost. Stopnjo odpadkov je mogoče nadzorovati pod 1 %; velika prilagodljivost: z menjavo kalupov in prilagajanjem parametrov je mogoče izdelati plastenke z različnimi prostorninami (50 ml–2 l) in oblikami (okrogle, kvadratne, nepravilne), ki ustrezajo potrebam po embalaži na različnih področjih, kot so pijače, kozmetika in farmacevtski izdelki.

Tehnologija treh postaj je primerna predvsem za proizvodnjo termoplastičnih steklenic, kot sta PET (polietilen tereftalat) in PP (polipropilen). PET je zaradi svoje visoke prosojnosti in odličnih mehanskih lastnosti postal glavna surovina za proizvodnjo treh postaj in se pogosto uporablja za pakiranje izdelkov, kot so ustekleničena voda, gazirane pijače in sadni sokovi.

2. Analiza osrednje delovne postaje in poteka procesa

Vsaka delovna postaja v proizvodnji plastičnih steklenic s tremi postajami opravlja edinstveno funkcijo, vsaka povezava pa je tesno povezana, da skupaj določa končno kakovost plastičnih steklenic. Celoten postopek vključuje štiri faze: pripravo surovin, dobavo predoblik, oblikovanje s tremi postajami in naknadno obdelavo, pri čemer je oblikovanje s tremi postajami osrednjega pomena.

Prva delovna postaja: predobdelava predoblik

Predobdelava predoblikovanega izdelka je osnova oblikovanja plastičnih steklenic, njegova glavna naloga pa je segrevanje montažnega predoblikovanega izdelka (brizganega cevastega polizdelka) na primerno temperaturo za raztezno pihanje in zagotavljanje enakomernega segrevanja. Predoblikovanec se s podajalnim mehanizmom dovaja v prvo postajo in segreva s krožno grelno pečjo ali infrardečim grelnim modulom. Temperatura segrevanja mora biti strogo usklajena s plastičnim materialom: temperatura segrevanja predoblikovanih izdelkov iz PET je običajno 90–120 ℃, pri čemer je material v visoko elastičnem stanju in ima najboljše natezne lastnosti; zaradi visokega tališča predoblikovanih izdelkov iz PP je treba temperaturo segrevanja povečati na 130–160 ℃.

Med postopkom segrevanja je enakomernost temperature ključni kontrolni indikator. Če pride do lokalnega pregrevanja na površini predoblike (ki presega točko mehčanja materiala), bo to povzročilo gube ali neenakomerno debelino oblikovanega telesa steklenice. Če temperatura ni zadostna, ima material slabo duktilnost in je nagnjen k razpokam pri raztezanju. Zato oprema s tremi postajami običajno uporablja večstopenjske infrardeče grelne cevi, ki jih natančno krmilijo programabilni logični krmilniki (PLC) za nadzor ogrevalne moči na različnih območjih. V kombinaciji z mehanizmom za vrtenje predoblike (hitrost 10–30 vrt/min) zagotavlja, da se obodno odstopanje temperature predoblike nadzoruje znotraj ± 2 ℃. Poleg tega je treba v grelno peč dovajati hladilni zrak, da se lokalno ohladi ustje steklenice, s čimer se prepreči deformacija ustja steklenice zaradi visoke temperature in zagotovi poznejša tesnilna učinkovitost.

Druga delovna postaja: raztezno pihanje

Raztezno pihanje je osrednja postaja, ki določa obliko in delovanje plastičnih steklenic. S sinergijskim učinkom mehanskega raztezanja in visokotlačnega pihanja se segreti surovec steklenice oblikuje v ciljno obliko. Ta delovna postaja je sestavljena iz raztezne palice, kalupa za pihanje in sistema za dovod visokotlačnega zraka. Delovni tok je razdeljen na tri korake: najprej se mehanska raztezna palica premakne navzgor od dna surovca steklenice in ga aksialno raztegne na načrtovano dolžino, pri čemer je razmerje raztezanja običajno 1:2,5–1:4 (prilagojeno glede na zahteve glede višine steklenice). Aksialno raztezanje orientira molekularne verige vzdolž aksialne smeri.