Stroj na výrobu plastových pohárovzahrejte plochý list PP, PS, PET alebo PLA, kým nezmäkne. Následne využíva vákuum a stlačený vzduch na 8-barovej tlakovej doske vo vodou chladenej forme. Vločky vychladnú, aby získali tvar pohára. Pohár sa potom vyreže z papiera v rovnakom cykle pomocou formy.
Stroje neroztavia plasty ani nepoužívajú vstrekovanie. Steny pohára pochádzajú z pôvodného plechu a tam, kde materiál presahuje, sa stávajú tenšie. vykurovací systém, tlak vzduchu a vysekávanie, to všetko ovplyvňuje hrúbku steny, tvar ráfika a rýchlosť výroby.
Stanice jazdia v pevnom poradí
Stroj na výrobu plastových pohárovprejsť sériou vzájomne závislých krokov. Po prvé, podávacie valčeky posunú dosku dopredu o jednu dĺžku formy. Ohrievač sa potom presunie na miesto a zahrieva sa 8–20 sekúnd v závislosti od hrúbky dosky. Po posunutí ohrievača späť sa matrica uzavrie. Dosky v tvare vákua a stlačeného vzduchu a chladiace kanály v hliníkovej forme ho ochladzujú. Vyrazte sklo z listu a zozbiera ho pásový stohovač alebo robot. Zvyšné vločky sa posielajú do granulátora na recykláciu.
Každý krok musí byť dokončený pred ďalším. Forma sa nedá vypnúť, kým sa ohrievač nepohne, a dierovač nemôže krájať poháre, kým nie sú dostatočne vychladnuté, aby sa dali vybrať. Výsledkom je, že pomalé zahrievanie alebo stohovanie môže zastaviť celú výrobnú linku.
Bezpečnosť stroja je tiež dôležitá. Hodnotenie rizík sa riadi normou ISO 12100, elektrické zariadenia sa riadia normou IEC 60204-1 a bezpečnostné kontroly sú navrhnuté tak, aby spĺňali výkonnostné normy ISO 13849-1. Tieto normy pomáhajú výrobcom dodržiavať pravidlá EÚ pre strojové zariadenia uvedené v nariadení (EÚ) 2023/1230.
LITAI Machinery používa systém riadenia kvality ISO 9001 na výrobu strojov pomocou sklápacích foriem, servopohonov a hydraulických rámov. Tento stroj má maximálnu hĺbku tvárnenia 125–180 mm a šírku plechu 770 mm.
Na okno musí dopadať teplo, nie teplota
Zapnutéstroj na výrobu plastových pohárov, platničky musia mať správnu teplotu, aby sa natiahli bez trhania. Nesmie sa tak zohriať, aby sa prepadala do ohrievača alebo začala praskať. Pre PP je rozsah asi 150-165 stupňov Celzia. Pre HIPS asi 120-140 stupňov Celzia. Pre amorfný PET asi 110-130 stupňov. Teploty pre PLA sú okolo 90-C. PLA mäkne pri nižších teplotách, čo obmedzuje jeho teplotu spracovania. Jeho bod mäknutia možno merať Vicatovým testom podľa ISO 306 alebo prechodovým teplotným testom podľa ASTM D3418.
Existujú dva bežné problémy, ktoré ovplyvňujú tento teplotný rozsah. Najprv sa plachta prehne. Keď je platňa mäkká, nie je potrebná žiadna podpora, takže 0,3 mm platňa sa prehýba oveľa rýchlejšie ako 1,8 mm platňa. To je dôvod, prečo sú ohrievače rozdelené do rôznych oblastí s nastavenou úrovňou tepla v hornej a dolnej časti. Dno často zostáva chladné, aby sa znížilo prehýbanie.
Druhým problémom je zmena doby ohrevu. Teplota a čas cyklu ohrievača musia byť nastavené súčasne. Ak zariadenie používa na nastavenie listu hrubý list, na povrchu sa môžu vytvárať pľuzgiere alebo môže byť kriedový.
Čo robí tvar pohára
Zvyčajne sa všetky tri sily používajú spolu. Samotné vákuum môže spôsobiť tlakový rozdiel približne bar. To stačí na plytké taniere a krátke široké šálky. Tlakové tvarovanie využíva rôzne metódy. Stlačený vzduch od 4 do 8 barov tlačí horúcu platňu na matricu. Vďaka tomu sú ráfiky ostrejšie, spodné rohy pevnejšie a medzi blízkymi jaskyňami je menej popruhov.
Plug assist rieši ďalší problém. Vyhrievaná zátka tlačí dosku dole predtým, ako tlak vzduchu alebo vákuum dokončí proces tvarovania. To umožňuje presun väčšieho množstva materiálu do bočnej steny, čím sa zabráni vytiahnutiu príliš veľkého množstva materiálu zo základne.
Správna metóda závisí od pomeru roztiahnutia, čo je hĺbka misky delená priemerom vrchnej časti. Pod 1 zvyčajne stačí vzduch alebo vákuum. Medzi 1 a 1,5 zátka zabraňuje nerovnomernej hrúbke steny.
| Spôsob tvarovania | Dostupný tlak | Najlepšie pre: | Zľavnené ponuky |
|---|---|---|---|
| Iba vákuum | Približne 1 bar | plytký podnos, široký krátky pohár | Slabá definícia ráfika |
| Vysávač s podporou zástrčky | 1 Baga Pre-Stretch | Hlboký pohár s pomerom ťahu viac ako 1,2 | Značky zástrčky, extra kontrolovaná teplota |
| Tlak s pomocou zástrčky | 4-8 bar | Šálka tenká, tesne lemovaná | Cena formy, dizajn vetracieho otvoru |
| Iba tlak | 4-8 bar | Steny sú rovné a napätie mierne. | Tkanie medzi uzavretými dutinami |
Orezaná forma určuje, či je pohár na predaj
Prerezávanie premení tvar na hotový výrobok. Na väčšine automatizovaných liniek sa to deje v rovnakom cykle. Kým je pohár ešte vo forme, oceľové pravítko alebo strojový razník sa pohybuje dole a odreže každý pohár z papiera. To zabraňuje tomu, aby sa pohár pohyboval medzi formovaním a rezaním.
To pomáha udržiavať rozmery ráfika v rozmedzí ± 0,2 mm. Ráfiky sú rezané rovnakými nástrojmi, ktoré ich tvorili, takže medzi chladením a kontrakciou rôznych krokov nedochádza k žiadnym ďalším chybám. Samostatné orezávacie lisy a off-line rezy vyžadujú dodatočnú manipuláciu a druhú sadu prípravkov. Môžu tiež viesť k chybám zarovnania, ktorým sa vyhnú vnútorné časti foriem.
Dierovač tiež nastaví tvar vnorenia pohára. To je dôležité pre výrobu a predaj. Ak je okraj pohára príliš veľký, poháre sa nemusia v dávkovači oddeliť. Kupujúci môžu viniť poháre.
Rýchlosť nie výstup
Menovitá rýchlosťstroj na výrobu plastových pohárovsa líši od skutočného výstupu. Brožúry často ukazujú rýchlosť bez produkčného zaťaženia. Naklápacia matrica sa môže otáčať 48-krát za minútu. Väčšie servomotory a hydraulické motory dokážu vykonať 30 -35 lisovacích zdvihov za minútu. Čísla ukazujú, ako rýchlo sa stroj pohybuje, nie ako rýchlo ohrieva a ochladzuje každú šálku.
Vezmite si skutočný príklad. Z formy s rozmermi 730 × 320 mm je možné vyrobiť poháre s priemerom 78 mm a rozstupom 80 mm. Má deväť bránok a štyri behy v 36 prehrach. Pri použití 0,6 mm PP je skutočná rýchlosť 20 otáčok za minútu a môže produkovať 720 šálok za minútu alebo približne 43 000 šálok za hodinu. Ak použijete rýchlosť plnenia 48-krát za minútu, v rovnakej forme sa objaví 1 728 šálok za minútu. To je 2,4-násobok skutočného výkonu.
Zahrievanie pomáha vysvetliť medzeru. Za cyklus prejde strojom asi 140 g polypropylénu. Zahriatie z 25 stupňov na 155 stupňov so špecifickým teplom asi 1,9 kJ/kg · K si vyžaduje okolo 35 kJ. Pri 20 cykloch za minútu to vyžaduje 11–12 kW čistej energie na výpočet straty sálavého tepla.
To tiež vysvetľuje, prečo sú rýchlejšie výmeny foriem užitočnejšie ako vyššie menovité otáčky. LITAI Machinery uvádza na svojich servostrojoch čas výmeny formy až 20 minút. To ušetrí viac času na výrobnej linke, vďaka čomu je možné použiť niekoľko veľkostí pohárov.
Hrúbka stien je miesto, kde väčšina pohárov chýba
Hrúbka steny tepelne tvarovaného pohára A nie je všade rovnaká. Bežnou chybou je uvažovať o hrúbke plechu ako o hrúbke pohára. Materiál siaha od spodu až po bočnú stenu, takže z 0,6 mm plechu možno vyrobiť 0,5 mm misku s mm okrajom a základňou 0,18 mm.
Hrúbku steny ovplyvňujú tri faktory. Pomer ťahu určuje hrúbku materiálu. Pomoc pri zátke a tlakové tvarovanie pomáhajú uzavrieť medzeru medzi hornou a spodnou hrúbkou, z približne 3:1 na menej ako 2:1. Dôležitá je aj teplota formy. Teplé formy umožňujú, aby sa plech dlhšie natiahol pred ochladením a zastavením. Ale tiež zvyšuje čas cyklu.
Údaje o ťahovej skúške merajú ISO 527-3, aby pomohli operátorom strojov nastaviť proces tvárnenia. Samotná trieda živice neposkytuje dostatok informácií. To je dôvod, prečo LITAI Machinery poskytuje toleranciu tvarovania ±0,2 mm namiesto použitia hrúbky plechu ako primárneho merania.
Ak chcete bezpečne znížiť hrúbku plechu, najskôr nájdite najtenšiu časť pohára. Vzorkovnicu rozrežte na malé kúsky a zmerajte hrúbku stien na rôznych miestach.
Živice menia stroje, nielen recepty
Zmena materiálov nie je len otázkou zmeny nastavenia stroja. PP sa lisuje pri vysokej teplote a má široký rozsah tvarovania. Dobre zvláda aj hĺbkové maľovanie a pojme horúci obsah. Preto sa často považuje za alternatívu papierových pohárov.
HIPS je lacná možnosť. Ľahko sa formuje a tlačí, ale môže zlomiť náraz. PET potrebuje iné podmienky. Doska musí byť suchá a rozsah teplôt formovania je úzky. Pri pohároch používaných s horúcim obsahom, formami a cyklami je potrebné zvážiť aj kryštalizáciu, nielen zmäkčenie. ISO 11357-3 meria správanie pri tavení a kryštalizácii a pomáha určiť správne procesy.
PLA sa dobre tvorí pri 90–120 stupňoch, ale pri vstreknutí horúcou tekutinou sa deformuje. Aby ste toto riziko znížili, zvoľte správnu triedu a hrúbku steny.
Stroje kompatibilné s PP, PS, PET, PVC a PLA môžu mať ohrievače, vákuový systém a vypúšťací systém pokrývajúci tieto materiály. To však neznamená, že jedna sada nastavení bude fungovať pre všetkých používateľov. LITAI Machinery nasadzuje výrobné linky na výrobu materiálov PP, PS, HIPS, PET, PVC a kukuričného škrobu. Preto je dôležité zvoliť vykurovacie zóny aj stohovacie systémy.
Dodržiavanie expozície potravín závisí aj od zložiek. Na príslušné materiály vystavené potravinám v EÚ sa vzťahuje nariadenie (ES) č. . 1935/2004 a nariadenie Komisie (EÚ) č. . 10/2011. V USA FDA 21 CFR 177.1520 zahŕňa určité olefínové polyméry. Súlad závisí od polyméru a jeho prísad. Pri použití rôznych materiálov poháre vyrobené z PP spĺňajú požiadavky, ale nespĺňajú ich automaticky.
Často kladené otázky
Je tento stroj vyrobený priamo zo živicových peliet?
Nie. Poháre sú vyrobené z tabliet. Kompletné výrobné linky pomocou linky na vytláčanie plechov alebo nákupom kotúčov plechov. Častice sa najskôr spracujú na tenké pláty. Potom tolerancia hrúbky plechu ovplyvňuje proces tvarovania.
Ako hlboko môže stroj klesnúť, aby vytvoril pohár?
Súčasné viaceré stroje dokážu formovať poháre až do hĺbky 180 mm. Hĺbka hydrauliky je zvyčajne 125 mm. Hlavným obmedzením nie je len hĺbka pohára. Rozhodujú aj percentá v lotérii. Hrnček s hĺbkou 180 mm a priemerom 90 mm vyžaduje pomoc so zástrčkou, tlakové tvarovanie a starostlivé ovládanie teploty formy, aby bolo dno bezpečné.
Prečo je dno pohára tenké a okraje hrubé?
Stáva sa to preto, že list sa pri pohybe zo stredu do strán natiahne. Materiál v spodnej časti sa pred stenčením natiahne. Ráfiky si zachovávajú viac svojej pôvodnej hrúbky, keďže sa menej rozširujú. Podpora zátky, vyšší tvarovací tlak a teplá forma pomáhajú presunúť viac materiálu na bočnú stenu. Ale rozdiel v hrúbke nie je možné úplne odstrániť.
Čo skontrolovať počas skúšobnej prevádzky
Kvalita výroby plastových pohárov závisí od kvality materiálu, ktorý používate. Spravte si vlastné tabuľky a merania namiesto spoliehania sa na brožúry. Odrežte pohár a zmerajte hrúbku okrajov, strednej a spodnej steny. Rozdiely medzi týmito meraniami sú dôležitejšie ako priemerná hrúbka. Priebežne merajte priemer okraja 20 pohárov, aby ste skontrolovali skutočný rozsah veľkostí. Čas je kompletný cyklus, ktorý zahŕňa ohrev, chladenie a prerezávanie, nielen čas, keď stroj beží bez zaťaženia. Odvážte zvyšky odpadu po formovaní a porovnajte ho s hmotnosťou hotového pohára. Dobre vybavený stroj dokáže vyprodukovať len malé množstvo odpadu. Testujte vzorky podľa podmienok ISO 291 a potom rozhodnite, či nespĺňajú požiadavky.
Zdroj informácií
ISO 12100: 2010 --Mechanická bezpečnosť: všeobecné princípy navrhovania, hodnotenia rizika a znižovania rizika
ISO 13849-1 -Časti riadiaceho systému súvisiace s bezpečnosťou, úroveň výkonu
IEC 60204-1 --Elektrické vybavenie pre priemyselné stroje
Nariadenie (EÚ) č.. 2023/1230 -predaj strojov na európskom trhu
ISO 9001: 2015 --manažment kvality, požiadavky
ASTM D3418 -Stanovenie teplôt prechodu polymérov pomocou diferenciálnej skenovacej kalorimetrie
ISO 11357-3 teplota topenia a kryštalizácie a entalpia
ISO 306 -Teplota mäknutia termoplastov podľa Vicata
ISO 527-3 - ťahové vlastnosti filmov a dosiek
ISO 291 -Štandardná atmosféra pre reguláciu a testovanie plastov
Nariadenie (ES) č.. 1935/2004 --Rámec pre materiály prichádzajúce do styku s potravinami; Nariadenie Komisie (EÚ) č.. 10/2011 --Plastové materiály prichádzajúce do styku s potravinami
US FDA 21 CFR 177.1520 -olefínové polyméry
Smernica 2019 / 904 -Znižovanie vplyvu určitých plastov na jedno použitie
