Что такое полость плесени?

Полость — это то место, где на самом деле изготавливается ваша бутылка. Это негативное пространство в форме, полая часть, которая придает пластику форму. Я управляю линиями для литья под давлением и выдувом уже 14 лет и до сих пор вижу, как парни путают спецификации полостей при новых заказах на оснастку. Это стоит им недель.

При литье с раздувом вы имеете дело с двумя разными полостями. Первым на литьевой станции изготавливается преформа. Второй на выдувной станции изготавливает готовую бутылку. Это совершенно разные инструменты, выполняющие совершенно разные задачи.

Многие люди, занимающиеся прямым литьем под давлением, думают, что полость — это полость. Неправда. Полости выдувной формы вынуждены сталкиваться с давлением воздуха, выталкивающим пластик наружу. Полости для инъекций справляются с попаданием пластика внутрь. Стресс идет в противоположных направлениях. Сталь, охлаждение, вентиляция — все меняется.

Полость преформы

На первой станции вы впрыскиваете заготовку в форме пробирки на стержень. Полость здесь выглядит как толстостенная-трубка. Ничего особенного. Внешний вид вашей преформы не имеет особого значения, потому что на выдувной станции она все равно растянется.

Здесь важна шея. Отделка горловины формируется на первой станции и после этого никогда не меняется. Ваша резьба, ваша уплотняющая поверхность, ваша бусина для защиты от вскрытия - все это делается при помощи инъекции. Облажайтесь, и вы получите металлолом.

Шейное кольцо обычно представляет собой вставку, отдельную от корпуса основной полости. Имеет смысл, если подумать. Вы можете использовать одинаковую отделку горлышка для бутылок пяти разных размеров. Поменяйте местами полость тела, сохраните шейное кольцо. Я видел, как магазины пытались сэкономить, делая шею неотъемлемой частью тела. Они сожалеют об этом, когда резьба изнашивается и им приходится выбрасывать полость стоимостью 12 000 долларов вместо вставки стоимостью 1800 долларов.

Выдувная полость

Вторая станция — это место, где ваша бутылка фактически становится бутылкой. Заготовка попадает на стержень, форма смыкается вокруг него, воздух продувает стержень, а пластик растягивается, пока не коснется стенки полости. Эта стена — поверхность вашей бутылки.

Поверхностная обработка выдувной полости передается напрямую. Я имею в виду напрямую. Вы царапаете сталь, царапаете каждую бутылку, которая выходит из нее, пока не почините ее. Однажды у нас был новый парень, который бросил гаечный ключ в открытую форму. Одна царапина на полости стоит. 200 000 бутылок, прежде чем мы сможем отполировать ее и снова запустить в производство.

Большинство выдувных полостей разделены вертикально. Две половинки смыкаются вокруг заготовки с боков. Там, где они встречаются, это ваша линия разлуки. В каждой бутылке есть один. Посмотрите на любую пластиковую бутылку, которая у вас есть, вы увидите тонкую линию, идущую сверху вниз. Вот тут-то и сошлись половинки формы.

Выбор стали

P20 по-прежнему используется по умолчанию. Предварительно-закаленный, хорошо обрабатывается, хорошо полируется. Мы запускаем P20 на предметах, тираж которых меньше миллиона, и он работает нормально.

Когда вы говорите о десятках миллионов, H13 начинает иметь смысл. Это стоит дороже на начальном этапе, но вы не заменяете полости в середине-пробега. Я видел, как полости H13 прошли 8 миллионов циклов на бутылках из ПЭВП без заметного износа. То же приложение в P20 показало износ резьбы на уровне 3 миллионов.

Нержавеющая сталь имеет значение для ПВХ. Мы больше не используем много ПВХ, но если и делаем, то только из нержавеющей стали 420. Газообразный хлор, выделяющийся из горячего ПВХ, разбивает обычную инструментальную сталь за несколько тысяч выстрелов. Усвоил это на собственном горьком опыте еще в 2009 году.

Алюминий – это строго прототипная территория. Мы вырезаем алюминиевые полости для образцов, одобренных заказчиком, потому что это быстро и дешево. Две недели против восьми недель для стали. Но не позволяйте никому говорить вам, что из алюминия можно будет произвести . 50 000 выстрелов, если вам повезет. Я видел, как они выходили за рамки спецификации через 20 000 на абразивных смолах.

Охлаждение улучшает или нарушает ваш цикл

Вот где большинство магазинов оставляют деньги на столе. Вы можете иметь идеальную сталь, идеальную полировку, идеальную вентиляцию и при этом работать на медленных циклах, потому что ваше охлаждение — это мусор.

Водяные каналы в выдувной полости должны повторять контур. Старые прямые-каналы оставляют горячие точки. Горячие точки означают более длительное время охлаждения, прежде чем вы сможете катапультироваться. Более длительное охлаждение означает более медленные циклы. Более медленные циклы означают меньше денег.

Математика не сложная. Мы сократили цикл изготовления бутылки объемом 500 мл с 12-секундного цикла на 9-секундный, просто просверлив каналы охлаждения. Те же полости, та же сталь, та же машина. 25 % больше бутылок в час. На круглосуточной линии это реальные деньги.

Конформное охлаждение – это новая технология.. 3Печать полости с охлаждающими каналами, которые идеально охватывают геометрию детали. Отлично работает, когда работает. Стоит целое состояние. На данный момент мы сделали два набора конформных полостей. Один стоил каждого пенни. Другой треснул на линиях спекания порошка после 400 000 выстрелов. Все еще не уверен, что доверяю ему при больших объемах.

Температура воды имеет большее значение, чем думает большинство людей. Для большинства смол мы используем температуру 55 градусов по Фаренгейту. Холодная вода быстрее отводит тепло, но во влажные месяцы на поверхности формы начинает образовываться конденсат. Капли воды попадают на горячий пластик и оставляют следы. С июня по сентябрь температура поднимается до 60 градусов по Фаренгейту, чтобы оставаться выше точки росы.

Вентиляцию игнорируют

Когда заготовка выдувается о стенку полости, находившийся там воздух должен куда-то уходить. Если он не сможет выбраться достаточно быстро, вы получите ожоги. Захваченный воздух сжимается, нагревается и обжигает пластик. Дизельный эффект, тот же принцип, что и дизельный двигатель, воспламеняющий топливо.

Глубина вентиляционного отверстия измеряется в сотых долях миллиметра. Слишком мелко и воздух не может выйти. Слишком глубоко, пластик попадает в вентиляционное отверстие, и вы обрезаете каждую бутылку.

Оптимальная толщина для большинства материалов составляет около 0,03 мм. HDPE может пойти немного глубже. ПЭТ должен оставаться более мелким. Возможно, вам придется внести коррективы в каждого нового поставщика смолы, каждую вариацию партии. Я держу набор измерителей глубины вентиляционных отверстий на каждой машине.

Вставки из пористой стали помогают в местах, где невозможно прорезать обычные вентиляционные отверстия. Дно бутылки — классический пример. Воздух задерживается в самом последнем месте для заполнения. Пористая вставка позволяет ему дышать. Со временем они засоряются остатками пластификатора и требуют ультразвуковой очистки каждые несколько недель.

Реальность с несколькими-полостями

Пресс-формы с одной полостью предназначены для прототипов. Производство осуществляется с несколькими-полостями. Четыре, шесть, восемь полостей обычных размеров. Я видел 24 формы для полостей на больших фармацевтических линиях.

Вот что вам никто не скажет о мульти-полости. Каждая полость немного отличается. Вы обрабатываете их из одной и той же стали, по той же программе, по той же траектории. Они все равно выходят разными. Возможно, полость 3 немного нагревается, потому что она ближе к коллектору охлаждающей жидкости. Возможно, полость 7 имеет микроскопическую разницу в направлении полировки, которая влияет на то, как деталь снимается.

Мы нумеруем каждую полость и отслеживаем качество по позициям. Если шипы отклоняются, первым делом мы проверяем, из какой полости они пришли. В девяти случаях из десяти проблема качества связана с одной полостью, а не со всеми. Почините эту полость и проблема решена.

Балансировка многоместных-форм требует терпения. Все полости должны заполняться с одинаковой скоростью, охлаждаться с одинаковой скоростью и освобождаться одновременно. Чтобы добиться идеального баланса, требуются пробные запуски и корректировка. Вы гонитесь за размерной согласованностью во всех положениях. Целью является разница ±0,1 мм между полостями. Достигать этого последовательно труднее, чем кажется.

Что изнашивается

Линии прощания принимают злоупотребления. Каждый раз, когда форма закрывается, сталь ударяется о сталь. Умножьте это на миллионы циклов. Поверхность линии разъема сжимается, деформируется, со временем открываются щели и начинается вспышка. Обслуживание линии разъема – это регулярное мероприятие, а не разовое-разовое.

Резьба шейных колец изнашивается быстрее, чем что-либо еще. Профиль резьбы — тонкая сталь с острыми краями. Пластик, протекающий по этим краям, постепенно изнашивает их. Износ резьбы измеряется штифтами и калибрами. Когда вы начинаете видеть на бутылках нестандартную резьбу, горлышко возвращается в инструментальную комнату.

Стержни с сердечником технически не являются полыми частями, но они тоже изнашиваются. Хромирование помогает, но ничто не вечно. Изношенный стержень означает, что толщина стенок преформы смещается, а распределение стенок готовой бутылки нарушается.

В областях ворот, где пластик впервые попадает в полость, наблюдается самая высокая температура и наибольшее напряжение сдвига. Они изнашиваются быстрее, чем остальная часть корпуса полости. В некоторых магазинах используются сменные вставки для ворот, поэтому можно заменить только эту часть, не затрагивая всю полость.

Перспектива затрат

Одна выдувная полость для стандартной бутылки объемом 500 мл стоит от 10 до 18 тысяч долларов в зависимости от сложности. Это просто полость. Добавьте горловину, стержень, основание пресс-формы, коллекторы, линии охлаждения, и вы получите полный инструмент с одной полостью от 70 до 120 тысяч долларов.

Многополость-умножает большую часть этого. Шесть полостей не стоят в шесть раз дороже, потому что вы используете общие базовые компоненты, но это все равно большие деньги. Производственная форма с шестью-гнездами для бутылок обычного размера стоит от 150 до 250 тысяч долларов.

Это звучит как много, если не разделить на объем производства. При производстве 10 миллионов бутылок форма стоимостью 200 тысяч долларов добавляет два цента за бутылку. При 100 миллионах бутылок это пятая часть цента. Объем оправдывает стоимость инструмента. Программы малых объемов испытывают трудности, потому что вы все равно платите за сталь, независимо от того, производите ли вы миллион бутылок или десять миллионов.

Вещи, которые действительно важны изо дня в день

Держите свои полости в чистоте. Остатки накапливаются, особенно при использовании переработанных смол. Протирайте поверхности полостей каждую смену. Используйте только одобренные растворители. Неправильно подобранное чистящее средство на полированной поверхности приведет к помутнению поверхности.

Задокументируйте все по номеру полости. Я веду журнал регистрации на каждой машине. Какие смены работали, какие полости, какие замечания по качеству, какое обслуживание проводилось. Если шесть месяцев спустя что-то пойдет не так, эта история спасет вас.

Не экономьте на контроле температуры. Термолятор за 400 долларов, вышедший из строя в субботу вечером, означает, что вы останетесь вслепую до понедельника. Запасные термоляторы — дешевая страховка.

Соблюдайте линию разделения. Операторы любят увеличивать тоннаж зажимов, когда видят вспышку. Иногда это работает. Иногда это разрушает линию разделения и делает все еще хуже. Если вы видите вспышку, проверьте состояние линии разъема, прежде чем увеличивать давление зажима.

Закрытие

Полости пресс-форм при литье с раздувом – это прецизионные инструменты, выполняющие тяжелую работу в тяжелых условиях. Полость формирует ваше изделие, выдерживает ваши допуски и определяет, насколько быстро вы можете работать. Хороший кариес при правильном уходе прослужит долгие годы. Запущенные полости будут стоить вам брака, простоев и жалоб на качество.

Все возвращается в полость. Выбор материала, конструкция охлаждения, вентиляция, балансировка нескольких-полостей. Сделайте это правильно, и вы быстро будете делать хорошие бутылки. Если вы ошибетесь, вы решите проблемы, а не создадите продукт.

Инвестиции в оснастку окупаются, если вы сделаете это сразу. Снижение качества полости означает лишь то, что потом придется платить с процентами.