关于瓶胚模具注塑成型技术

关于环保型轻量PET瓶胚模具的注塑成型技术,项目前出于自身利益以及环保和可持续发展的考虑，越来越多的瓶装水制造商开始从瓶胚入手，对现有的PET瓶进行“瘦身”，希望通过降低瓶胚自身的重量，实现局部减重。

环保型轻量瓶，顾名思义，就是在原有瓶重的基础上，通过降低PET瓶胚塑料切片的用量而制得的一种环保瓶。在该制品的生产过程中，由于采用先进的生产工艺将匹配的生产设备进行整合、排序，从而优化了繁琐的生产步骤，并使各种制造设备科学而有序地合为一体。这样做的好处是，能够有效节约占地面积、降低能耗，减少CO2的排放量，并显著提高效益。

1、瓶胚

对于PET瓶装水的瓶胚，*重要的就是瓶胚的AA（乙醛）值。过高的AA值不仅影响口感，而且对身体有害。通常，要求瓶胚的IV（黏度）降应低于8ppm。IV用于表征PET聚合物链的平均长度，与分子量成正比。它与注塑瓶胚的物理性质直接相关，并直接影响瓶胚的力学性能和透明度，一般取值为70~85ml/g。

2、注胚机

对于注胚机，其合模机构必须具备足够的刚性、优良的运动速度特性、模具变形均匀性以及重复性精度良好等特点。空循环时周期应当较短，脱模力要大且迅捷，以确保低压护模灵敏有效。开模位置及顶针位置要准确一致，确保机械手在取胚过程中准确无误。

*采用高性能的双阶塑化系统、特殊的塑化螺杆设计以及高灵敏的背压控制，从而实现大的塑化量和低的螺杆转速，并确保剪切力下降，缩短熔融物料的停留时间，有效防止AA值过高和IV下降的可能。温度控制系统要精准，而且料筒和热流道模具的温度能够根据需要自由调节。通过采用计算机控制技术，能够对整个成型工艺和各项参数进行在线检测，同时利用网络技术实现远程监控和诊断。由于生产的自动化程度较高，由注胚机、模具、机械手、抽湿机和干燥系统等组成的全套设备应全部由总线相连，做到易于控制，使得无人化生产的方式得以实现。

针对轻量瓶胚的注塑成型技术：

1、锁模单元

优化锁模单元的设计，可以实现更快的动作：采用经过与华南理工大学合作而优化的5点式斜铰设计结构，这种结构具有良好的运动特性和力学特性；利用有限元分析，增加模板的刚性和挠度，并优化结构单元，提升了运动速度，增加了稳定性，使其更适用于PET瓶胚的专用注塑系统；采用专业的模板设计，并带有加强筋设计，使得受力更均匀，且模板的变形量更小；采用宽拉杆间距的设计，使模具能够容纳更多的模腔；采用全闭环的控制系统，锁模与开合模系统使用MOOG伺服阀控制伺服油缸，使得控制更加精密，运行更加稳定；带辅助顶出的顶出系统， 有助于提供更大的顶出力。一个360t的设备，其开合模的空循环时间仅为1.8s，且低压保护性能更好。

2、低压护模系统

低压护模系统能够精确检测出模板上阻力的变换，并准确判断出模具内是否有异物存在，同时对异物的存在是否不受模板移动速度的影响进行判断，并做到即使模板以较高的速度移动时仍能准确判断。从判断异物的存在到停止模板的运动，这一时间应该非常短，理论上要10ms，而实际不超过15ms。低压护模时的速度也比其他传统设备快，从而能够有效缩短合模时间和空循环周期。

PET瓶胚模具

3、注射单元

针对PET瓶胚系统的特殊成型工艺条件，一道公司采用了先进的两级注射方式。这种注射方式将PET原料的塑化和注射进行分开控制，不仅提高了螺杆的塑化效率和注射的精度，缩短了成型周期，还能够有效降低AA值。柱塞式设计的采用，使得对注射量的控制更为精确。通过专用的PET螺杆配置大扭矩的塑化电动机来实现原料的塑化，能够很好地满足塑化的工艺要求，提高螺杆的塑化效率。另外，该单元还能对下料口进行温度监控，而且其气动闸阀还具有卸料功能。

4、机械手

带冷却的工位取出板从侧面进入，有效增加了瓶胚的冷却。直线导轨的采用，既保证了机械手运动的精确性，同时也提供了一个便利的维护空间。模块化的内置式瓶胚输送带设计，使得维护更加方便。

使用的西门子伺服控制系统能够和整个系统的PLC控制进行有效的整合，从而使得系统更加稳定，操作也更为方便。96腔机械手更是采用双驱动、双导轨设计，显著提高了承载能力和运动速度，有助于缩短成型周期。

5、先进的控制系统

通过与合作，并结合PET瓶胚的生产工艺，该系统不仅能够实现注射速度和保压压力等的闭环控制，而且还采用了不同等级、不同管理权限的管理模式，确保了所有高级设置都必须由管理权限才能进入，从而有效控制了产品的质量。通过将干燥系统和注塑机的控制系统整合在一起，管理和操作变得更为方便。

6、独特的液压控制系统

液压系统运用了*的变量泵控制技术和蓄能器方式。变量泵和蓄能器的完美结合，使得控制更加稳定、容易且快速，同时在节能方面更为出众。整套液压系统使用了来自德国的原装元器件，高性能的泵和阀装置，使整套液压系统的运作更加精确和稳定。此外，在液压设计上，一道公司遵循所有的阀件和油挚板尽量靠近油缸等运作部件的原则，使得控制更加快速和精确。

7、瓶胚机与吹瓶机的连线：在对瓶胚机和吹瓶机进行连线时，还应该注意以下几个事项：

<1>在连线前，瓶胚一定要冷却到室温，且内外壁温度一致。

<2>连线应尽量减少跌落点，避免瓶胚出现撞伤和刮花等缺陷。

<3>尽量避免弯道和碰撞。

<4>增加冷却装置，如风扇等。如果可以，*选用具有透气功能的输送带。

<5>要有足够的输送长度，使瓶胚得到足够的冷却。通常，轻量型瓶胚的壁厚接近2.0mm，相比普通瓶胚冷却得更快，因此理论的输送距离应不超过30m。

<6>输送线的速度应适度， 既不要让瓶胚堆积，也不能太快。

<7>环境温度要适宜。如果环境温度过高，可考虑提供吹风装置以供应冷风。

<8>考虑到后续设备可能会发生停机，还需要添加一组接胚装置，这样瓶胚在往输送带输送的同时，还可以直接接胚包装。