Анализ деформации выдувных изделий

С быстрым развитием производства выдувных изделий требования к их внешнему виду и характеристикам постоянно растут. В статье анализируются дефекты деформации выдувных изделий и предлагаются решения для специалистов отрасли.

Деформация выдувного изделия — это отклонение его внешней формы от формы полости: выпуклость или вогнутость, продольное или радиальное искажение либо местное отклонение формы. Это один из распространённых дефектов выдувных изделий и сложная комплексная проблема. Степень деформации и эксплуатационные свойства — важные показатели качества изделия. Поскольку деформация сильно влияет на себестоимость, отрасль уделяет ей всё больше внимания.

Анализ и устранение дефектов деформации выдувных изделий: чем сильнее деформация, тем хуже внешний вид и эксплуатационные свойства, а при сильной деформации изделия бракуются. Деформация вредит не только качеству, но и выпуску и себестоимости продукции. Поэтому её устранение — важная техническая задача для каждого предприятия по переработке пластмасс. Причин деформации выдувных изделий много.

Одной корректировки параметров процесса недостаточно. Анализ многолетнего практического опыта и данных показывает, что теплофизические свойства материалов, а также условия и параметры выдувного формования по-разному влияют на деформацию изделий; их нужно учитывать комплексно и решать рационально. Влияние теплофизических свойств материалов на деформацию:

(1) Использование цианиновых пигментов в рецептуре выдувного пластика влияет на кристалличность полиэтилена и приводит к деформации изделия;

(2) Изделия натурального цвета из сырья без пигментов деформируются меньше, что повышает качество и выпуск продукции.

(3) Пластики с низкой температурой плавления и хорошей текучестью повышают качество и выпуск благодаря малой усадке, быстрому охлаждению и слабой склонности к деформации.

Влияние разнотолщинности стенки и охлаждения на деформацию изделий:

(1) Конструкция выдувного изделия напрямую влияет на разнотолщинность стенки и охлаждение. Большая разнотолщинность ведёт к большой разнице скоростей охлаждения и деформации.

В местах резкого изменения конструкции изделия стенка с одной стороны тонкая, с другой — толстая. Поэтому переходы в конструкции выдувных изделий должны быть плавными, без острых кромок и углов. Если конструкция изделия особая и толщина стенки неодинакова, нужно усилить охлаждение толстостенных участков и настроить контур охлаждения формы по требованиям охлаждения.

(2) Чем больше разница между продольной и радиальной толщиной стенки выдувного изделия, тем легче оно деформируется. Усадка в зоне линии смыкания выдувной тары сильнее, чем в соседних зонах, так как более толстый участок охлаждается гораздо медленнее окружающих. Разная скорость охлаждения ведёт к разной усадке и деформации. Лучше всего этот дефект устраняется одновременным сервоуправлением продольной и радиальной толщиной стенки, но такое оборудование дорогое.

Радиальное управление толщиной стенки можно заменить доработкой дорна головки, но эффект хуже. Для небольшой и средней плоской или квадратной тары разнотолщинность можно уменьшить, сделав мундштук и дорн чуть крупнее, — так достигается баланс усадки и устраняется деформация.

Влияние технологии формования на деформацию:

(1) Температура цилиндра экструдера, головки и формы не должна быть слишком высокой: при высокой температуре изделия остывают медленно и легко деформируются;

(2) Недостаточное время охлаждения ведёт к неравномерному охлаждению и деформации изделий после экструзии.

(3) С учётом формы изделия тонко настраивают кривую сервоуправления толщиной стенки, чтобы толщина была максимально равномерной.

(4) Для улучшения охлаждения форму питают оборотной водой от чиллера.

(5) Неправильная настройка параметров хода раскрытия приводит к вытягиванию и деформации изделия при раскрытии формы.

Влияние плохого извлечения из формы на деформацию

(1) Недостаточный формовочный уклон во впадинах выдувной тары (под ручкой, в канавке дна и т. п.) вызывает деформацию при раскрытии;

(2) Плохое охлаждение горловины или слишком длинный облой на горловине вызывают деформацию при раскрытии;

(3) Разная пескоструйная обработка двух полуформ вызывает деформацию, когда изделие прилипает к полуформе с лучшей обработкой.

Влияние неравномерного усилия выталкивателя на деформацию: при производстве плоских выдувных изделий в форме обычно предусматривают выталкивающее устройство. Неравномерное усилие выталкивания деформирует изделие. При проектировании выталкивателя усилие нужно уравновесить с сопротивлением извлечению; лучше сочетать пневматику или гидравлику с механикой.

Влияние преждевременной укупорки горловины на деформацию: только что изготовленные изделия ещё не полностью остыли; если их слишком рано плотно укупорить, они деформируются из-за разной скорости охлаждения и атмосферного давления. Влияние напряжений на деформацию: остаточные, сдвиговые и термические напряжения при выдувном формовании также могут вызывать деформацию изделий. Ввиду сложности темы здесь она подробно не рассматривается.

Заключение: степень влияния разных факторов различна. Дефекты деформации выдувных изделий нужно рассматривать комплексно и устранять рационально — это надёжная гарантия качества, выпуска и себестоимости продукции.

Другие руководства по устранению неполадок

Дефекты усадкиПроблемы смыкания и раскрытия формыЭтап извлечения из формыТипичные проблемы выдувного формованияКонтроль толщины стенки