Produção de garrafas plásticas em três estações

Produção de garrafas plásticas em três estações: tecnologia de moldagem moderna, eficiente e precisa

No contexto do rápido desenvolvimento da indústria de embalagens plásticas, a tecnologia de produção de garrafas plásticas em três estações, com suas vantagens de alta eficiência, estabilidade e alto grau de automação, tornou-se o processo central para a fabricação de garrafas plásticas em larga escala. Essa tecnologia integra os principais processos de produção de garrafas plásticas em três estações de trabalho colaborativas, alcançando a conversão eficiente de matérias-primas em produtos acabados por meio do controle preciso de cada etapa do processo. De garrafas para bebidas do dia a dia a embalagens de cosméticos, a tecnologia de produção em três estações atende às diversas necessidades do mercado moderno de embalagens com sua excelente qualidade de moldagem e eficiência de produção, ao mesmo tempo em que inova constantemente em proteção ambiental e atualizações inteligentes.

1、 Definição técnica e principais vantagens

A produção de garrafas plásticas em três estações é uma tecnologia de produção automatizada desenvolvida com base no princípio da moldagem por sopro. O objetivo é integrar os principais processos de fabricação de garrafas plásticas – pré-tratamento da pré-forma, moldagem por sopro e estiramento e desmoldagem do produto acabado – em três estações contínuas, interligando os processos por meio de um sistema de transporte rotativo ou linear, formando um processo de produção em circuito fechado. Comparada à tradicional estação única (uma única máquina realiza todos os processos) ou à estação dupla (pré-processamento e moldagem separados), a tecnologia de três estações melhora significativamente a eficiência da produção e a consistência do produto por meio da divisão do processo e da operação paralela.

Suas principais vantagens se refletem em três aspectos: a eficiência é a característica mais proeminente, e as três estações podem atingir um modo de produção contínuo de "one in, one out". A capacidade de produção de um único equipamento pode atingir 3.000 a 12.000 garrafas por hora, o que é 2 a 3 vezes maior que a de um equipamento de estação única, especialmente adequado para necessidades de produção em larga escala; A precisão é alcançada através do controle independente de cada estação de trabalho. Parâmetros como aquecimento da pré-forma, taxa de estiramento, pressão de moldagem por sopro, etc. podem ser ajustados individualmente para garantir espessura uniforme da parede da garrafa e alta precisão dimensional. A taxa de refugo pode ser controlada abaixo de 1%; Forte flexibilidade, por meio da troca de moldes e ajuste de parâmetros, garrafas plásticas com diferentes capacidades (50ml-2L) e formatos (redondos, quadrados, irregulares) podem ser produzidos para atender às necessidades de embalagem em vários campos, como bebidas, cosméticos e produtos farmacêuticos.

A tecnologia de três estações é principalmente adequada para a produção de garrafas termoplásticas, como PET (tereftalato de polietileno) e PP (polipropileno). O PET, devido à sua alta transparência e excelentes propriedades mecânicas, tornou-se a principal matéria-prima para a produção de três estações e é amplamente utilizado para embalar produtos como água engarrafada, refrigerantes e sucos de frutas.

2、 Análise da estação de trabalho principal e fluxo de processo

Cada estação de trabalho na produção de garrafas plásticas de três estações desempenha uma função única, e cada elo está intimamente conectado para determinar em conjunto a qualidade final das garrafas plásticas. O processo completo inclui quatro etapas: preparação da matéria-prima, fornecimento da pré-forma, conformação em três estações e pós-processamento, sendo a conformação em três estações o núcleo.

Primeira estação de trabalho: pré-tratamento de pré-formas

O pré-tratamento da pré-forma é a base da moldagem de garrafas plásticas, e a principal tarefa é aquecer a pré-forma pré-fabricada (produto semiacabado tubular moldado por injeção) a uma temperatura adequada para a moldagem por sopro e estiramento, garantindo um aquecimento uniforme. A pré-forma é alimentada na primeira estação pelo mecanismo de alimentação e aquecida por um forno de aquecimento circular ou módulo de aquecimento infravermelho. A temperatura de aquecimento precisa ser rigorosamente compatível com o material plástico: a temperatura de aquecimento das pré-formas de PET é geralmente de 90 a 120 °C, ponto em que o material está em um estado altamente elástico e apresenta o melhor desempenho de tração; devido ao alto ponto de fusão das pré-formas de PP, a temperatura de aquecimento precisa ser aumentada para 130 a 160 °C.

Durante o processo de aquecimento, a uniformidade da temperatura é um indicador-chave de controle. Se houver superaquecimento local na superfície da pré-forma (excedendo o ponto de amolecimento do material), isso causará rugas ou espessura irregular do corpo da garrafa formada; se a temperatura for insuficiente, o material terá baixa ductilidade e estará sujeito a rachaduras quando esticado. Portanto, equipamentos de três estações geralmente usam tubos de aquecimento infravermelho de vários estágios, que são controlados precisamente por controladores lógicos programáveis (CLPs) para controlar a potência de aquecimento em diferentes áreas. Combinado com o mecanismo de rotação da pré-forma (velocidade de 10-30r/min), ele garante que o desvio de temperatura circunferencial da pré-forma seja controlado dentro de ± 2 ℃. Além disso, o ar de resfriamento precisa ser introduzido no forno de aquecimento para resfriar localmente a boca da garrafa da pré-forma, evitando a deformação da boca da garrafa devido à alta temperatura e garantindo o desempenho de vedação subsequente.

Segunda estação de trabalho: moldagem por sopro e estiramento

A moldagem por sopro e estiramento é a estação central que determina o formato e o desempenho das garrafas plásticas. Através do efeito sinérgico do estiramento mecânico + moldagem por sopro de alta pressão, a garrafa aquecida é moldada no formato desejado. A estação de trabalho consiste em uma haste de estiramento, um molde de moldagem por sopro e um sistema de fonte de ar de alta pressão. O fluxo de trabalho é dividido em três etapas: primeiro, a haste de estiramento mecânico move-se para cima a partir da parte inferior da garrafa, esticando-a axialmente até o comprimento do projeto, com uma taxa de estiramento de geralmente 1:2,5-1:4 (ajustada de acordo com os requisitos de altura da garrafa). O estiramento axial alinha as cadeias moleculares ao longo da direção axial, melhorando a resistência do corpo da garrafa; em seguida, ar de alta pressão (pressão de 10-40 bar, ajustada de acordo com o formato da garrafa) é injetado na pré-forma através do canal central da haste de estiramento ou do orifício de ar do molde, fazendo com que o material se expanda radialmente e adira firmemente à parede interna do molde, alcançando o estiramento radial. A taxa de alongamento radial é geralmente de 1:3-1:5, e a orientação molecular radial melhora ainda mais a rigidez e as propriedades de barreira do corpo da garrafa; Por fim, segure a garrafa por 1 a 3 segundos para moldá-la, com uma pressão de retenção ligeiramente menor do que a pressão de moldagem por sopro, para evitar desvio de tamanho causado pelo encolhimento da garrafa pelo resfriamento.

O design do molde afeta diretamente a qualidade da moldagem da garrafa. O molde de sopro de três estações é feito de liga de alumínio ou aço de alta resistência, e a parede interna precisa ser polida com precisão de espelho (Ra ≤ 0,02 μm) para garantir uma superfície lisa e sem defeitos da garrafa. O molde precisa ser equipado com um circuito de água de resfriamento, que reduz rapidamente a temperatura do corpo da garrafa da temperatura de moldagem (cerca de 100 ℃) para abaixo de 60 ℃ por meio da circulação de água de resfriamento, acelerando o processo de moldagem e encurtando o ciclo de moldagem. Para garrafas de formato irregular (como quadradas ou planas), o molde precisa ser projetado com uma ranhura de exaustão para evitar a escassez local de material causada pelo ar residual durante a moldagem.

Terceira estação de trabalho: Desmoldagem e teste do produto acabado

A terceira estação de trabalho realiza as tarefas de desmoldagem, inspeção preliminar e transporte do produto acabado, que é a etapa final do processo de produção. Após o resfriamento e a moldagem da garrafa plástica moldada por sopro, o molde é aberto e o mecanismo de desmoldagem (pino ejetor ou ventosa) retira o corpo da garrafa do molde para evitar contaminação ou deformação causada por contato manual. O processo de desmoldagem precisa ser controlado com força uniforme para evitar arranhões ou deformações no corpo da garrafa. Especialmente para garrafas de paredes finas (espessura da parede ≤ 0,3 mm), ventosas flexíveis precisam ser utilizadas para a desmoldagem.

Após a desmoldagem, os equipamentos de três estações geralmente integram um módulo de detecção online, que detecta rapidamente defeitos de aparência no corpo da garrafa por meio de sensores visuais, como danos na boca da garrafa, arranhões no corpo da garrafa, deformações, manchas pretas, etc. Produtos não qualificados são automaticamente removidos para o canal de resíduos. Os produtos acabados qualificados são transportados para a etapa de pós-processamento (como corte da boca da garrafa, etiquetagem e embalagem) por meio de correias transportadoras. Alguns equipamentos de ponta também detectam desvios no peso da garrafa (dentro de ± 2%) e na distribuição da espessura da parede para garantir a qualidade estável de cada lote de produtos.

3、 Equipamentos de produção e sistemas principais

O equipamento de produção de garrafas plásticas de três estações é o portador da implementação tecnológica, consistindo de uma estrutura principal, um sistema de transmissão, três módulos de estação principais e um sistema de controle. Cada sistema trabalha em conjunto para garantir uma produção contínua e estável.

Estrutura do hospedeiro e sistema de transmissão

A estrutura principal é feita de aço soldado e precisa ter rigidez suficiente para evitar que a vibração durante a operação de alta velocidade afete a precisão da conformação. O sistema de transmissão é o núcleo da conexão da estação de trabalho, que pode ser dividido em dois tipos: rotativo e linear. A transmissão rotativa é acionada por servomotores para girar a placa de indexação. As três estações de trabalho são distribuídas ao longo da circunferência, e a placa de indexação completa uma troca de estação de trabalho a cada rotação de 120°. É adequada para a produção em massa de garrafas circulares, com um pequeno espaço de equipamento e uma velocidade de até 600 garrafas por minuto; a transmissão linear aciona a mesa de trabalho para se mover em linha reta por meio de correias ou correntes servo, com três estações de trabalho dispostas em linha reta, adequadas para a produção de garrafas irregulares ou de grande capacidade, e moldes fáceis de substituir e manter. A velocidade é ligeiramente inferior à da transmissão rotativa (cerca de 400 garrafas/minuto). Ambos os métodos de transmissão devem garantir a precisão de posicionamento (± 0,1 mm) para garantir o acoplamento preciso entre a pré-forma e a estação de trabalho.

Sistema funcional central

O sistema de aquecimento é o núcleo da primeira estação de trabalho, composto por tubos de aquecimento infravermelho, tampas refletivas e sensores de temperatura. Os tubos de aquecimento infravermelho são divididos em infravermelho próximo (aquecimento rápido) e infravermelho distante (aquecimento uniforme), de acordo com o comprimento de onda, e são combinados de acordo com o material e a espessura da garrafa. O refletor é feito de alumínio espelhado, o que melhora a taxa de utilização de calor para mais de 80%. O sensor de temperatura (precisão de ± 1 ℃) fornece feedback em tempo real sobre a temperatura de aquecimento e ajusta a potência de aquecimento por meio do algoritmo PID para obter controle em malha fechada.

O sistema de moldagem por sopro fornece energia para a segunda estação de trabalho, composta por um compressor de ar, um secador, um tanque de armazenamento de ar de alta pressão e uma válvula proporcional. O ar comprimido precisa ser seco (ponto de orvalho ≤ -40 ℃) para evitar que a umidade afete a transparência do corpo da garrafa; o tanque de armazenamento de gás de alta pressão garante uma pressão de fonte de gás estável (flutuação ≤ ± 0,5 bar); a válvula proporcional pode ajustar com precisão a pressão de moldagem por sopro e o tempo de retenção para atender às necessidades de moldagem de diferentes formatos de garrafa.

O sistema de controle é o cérebro do equipamento, utilizando CLPs industriais (como Siemens e Mitsubishi) combinados com telas sensíveis ao toque para obter o controle de automação. O operador pode definir os parâmetros do processo (temperatura de aquecimento, velocidade de estiramento, pressão de sopro, etc.) através da tela sensível ao toque, e o sistema exibe informações em tempo real, como o status operacional, estatísticas de capacidade de produção e alarmes de falha de cada estação de trabalho. Equipamentos de última geração também suportam monitoramento remoto e otimização de parâmetros, além de carregar os dados de produção na nuvem por meio da internet industrial para obter o gerenciamento colaborativo de vários equipamentos.

4、 Seleção de matéria-prima e controle de processo

A qualidade e a eficiência da produção de garrafas plásticas de três estações dependem em grande parte da correspondência precisa das características da matéria-prima e dos parâmetros do processo, exigindo controle total do processo, desde a seleção da matéria-prima até a otimização dos parâmetros.

Requisitos para características da matéria-prima

A produção em três estações utiliza o PET como principal matéria-prima e possui requisitos rigorosos para o desempenho das fatias de PET: a viscosidade intrínseca (valor IV) precisa ser controlada entre 0,72-0,85 dL/g. Um valor IV alto pode levar à baixa fluidez do fundido e à espessura irregular da garrafa durante a moldagem por sopro; se o valor IV for muito baixo, a resistência do corpo da garrafa será insuficiente e ele estará sujeito a danos. A cristalinidade deve ser ≤ 5%. A baixa cristalinidade garante o amolecimento uniforme da pré-forma durante o aquecimento, evitando a diminuição da transparência causada por partículas cristalinas. Além disso, as fatias de PET precisam passar por certificações de segurança para contato com alimentos (como FDA, GB 4806.6) para garantir que metais pesados, compostos voláteis e outros indicadores atendam aos padrões. Especialmente para garrafas de bebidas e cosméticos, o controle rigoroso do teor de acetaldeído (≤ 1 ppm) é necessário para evitar afetar o sabor do conteúdo.

Para garrafas plásticas de PP, deve-se escolher o copolímero PP (copolímero em bloco ou aleatório), que apresenta melhor resistência ao impacto (≥ 20 kJ/m²) e resistência à temperatura (temperatura de deformação térmica ≥ 80 ℃) do que o PP homopolímero, sendo adequado para conter bebidas quentes. O material PE é usado principalmente para garrafas de grande capacidade (como 2 litros ou mais), e o PE de média densidade (MDPE) deve ser selecionado para equilibrar rigidez e resistência ao impacto.

Controle de parâmetros de processo chave

A otimização dos parâmetros do processo é fundamental para garantir a qualidade do produto e requer ajustes dinâmicos para diferentes formatos de garrafas: na primeira estação de trabalho, o tempo de aquecimento (10 a 30 segundos) precisa ser compatível com a velocidade de produção, e a distribuição da potência de aquecimento precisa ser ajustada de acordo com o formato da garrafa em bruto - a potência na área da boca da garrafa diminui (para evitar o amolecimento) e a potência na área do corpo da garrafa aumenta (para garantir um aquecimento uniforme). Os parâmetros de estiramento e moldagem por sopro da segunda estação de trabalho são os mais críticos. A velocidade de estiramento (100 a 300 mm/s) precisa ser coordenada com a pressão de moldagem por sopro. Se a velocidade for muito rápida, pode facilmente causar a quebra da pré-forma, enquanto se for muito lenta, a orientação molecular será insuficiente; a pressão de moldagem por sopro precisa ser ajustada de acordo com o tipo de garrafa. As garrafas de bebidas carbonatadas precisam suportar pressão interna (≥ 2 bar), e a pressão de moldagem por sopro precisa atingir 30 a 40 bar, enquanto as garrafas de água comuns podem ser reduzidas para 10 a 20 bar.

Os parâmetros de resfriamento são igualmente importantes. A temperatura da água de resfriamento do molde deve ser controlada entre 15 e 25 °C, com vazão uniforme (± 5%) para garantir o resfriamento rápido e a moldagem do corpo da garrafa. Para garrafas com paredes espessas (espessura da parede ≥ 0,5 mm), é necessário estender o tempo de resfriamento ou diminuir a temperatura da água para evitar encolhimento e deformação do corpo da garrafa devido ao resfriamento insuficiente.

5、 Controle de qualidade e solução de problemas comuns

A produção de garrafas plásticas de três estações exige o estabelecimento de um sistema completo de controle de qualidade do processo, que combine prevenção e detecção para garantir que os produtos atendam aos padrões.

Padrões e métodos de inspeção de qualidade

A inspeção do produto acabado precisa abranger três categorias principais de indicadores: aparência, tamanho e desempenho. A inspeção da aparência é realizada por meio de sensores visuais ou amostragem manual, exigindo que o corpo da garrafa esteja livre de danos, arranhões, bolhas, manchas pretas e que a boca da garrafa esteja lisa e sem rebarbas; a inspeção dimensional inclui a altura da garrafa (± 0,3 mm), o diâmetro da boca da garrafa (± 0,1 mm) e a perpendicularidade do corpo da garrafa (≤ 1 °), obtidos por meio de paquímetro a laser ou instrumento de medição por coordenadas; os testes de desempenho incluem testes de queda (sem danos de uma queda de 1,2 metro), testes de pressão (garrafas de bebidas carbonatadas devem suportar uma pressão interna de ≥ 3 bar por 30 segundos sem vazamento) e testes de barreira (permeabilidade ao oxigênio ≤ 0,1 cc/dia por garrafa) para garantir que o produto atenda aos requisitos de uso.

Os testes de processo são igualmente importantes, e é necessário realizar verificações pontuais regulares na uniformidade de aquecimento da pré-forma (distribuição de temperatura detectada pelo termovisor infravermelho) e na distribuição da espessura da parede após o estiramento e a moldagem por sopro (desvio ≤ 10% detectado pelo medidor de espessura ultrassônico), para detectar prontamente anormalidades no processo.

Problemas e soluções comuns

Problemas comuns na produção podem ser resolvidos por meio de ajustes no processo: a espessura irregular do corpo da garrafa é frequentemente causada por aquecimento desigual ou estiramento e moldagem por sopro assíncronos. É necessário ajustar a distribuição da potência de aquecimento ou calibrar o tempo de ação da haste de estiramento e da válvula de moldagem por sopro; A deformação da boca da garrafa é geralmente causada pelo resfriamento insuficiente da boca da garrafa na primeira estação de trabalho, sendo necessário aumentar o volume de ar de resfriamento da boca da garrafa ou reduzir a potência de aquecimento na área correspondente; O aparecimento de névoa branca no corpo da garrafa pode ser devido à pressão insuficiente de moldagem por sopro ou ao resfriamento insuficiente do molde. É necessário aumentar a pressão de moldagem por sopro ou diminuir a temperatura da água do molde; A dificuldade na desmoldagem é frequentemente devido a manchas residuais de óleo na cavidade do molde ou ângulo de desmoldagem insuficiente. É necessário limpar regularmente o molde ou otimizar a inclinação de desmoldagem (≥ 1 °).

6. Campos de aplicação e tendências de desenvolvimento

A tecnologia de produção de garrafas plásticas de três estações, com suas vantagens de alta eficiência e estabilidade, é amplamente utilizada no campo de embalagens e continuamente atualizada sob o impulso da proteção ambiental e inteligência.

Principais áreas de aplicação

Na indústria de bebidas, a tecnologia de três estações é o método de produção predominante para água engarrafada, refrigerantes e sucos de frutas. Ela pode produzir garrafas padrão de 500 ml a 2 litros e reduzir o consumo de material por meio de um design leve (reduzindo o peso de uma única garrafa para 9 a 12 g). A indústria cosmética utiliza sua vantagem de moldagem de alta precisão para produzir garrafas com formato de 10 a 100 ml (como garrafas planas e ovais), que são combinadas com processos de impressão ou revestimento de superfície para aprimorar a aparência e a textura. A indústria farmacêutica utiliza equipamentos dedicados de três estações para produzir garrafas plásticas medicinais, que devem estar em conformidade com os padrões GMP para garantir um ambiente de produção limpo (Classe 8 ou superior). As matérias-primas utilizadas são PET ou PP de grau médico para evitar a contaminação da solução medicamentosa por substâncias dissolvidas.

tendência de desenvolvimento

A proteção ambiental é a principal diretriz. Por um lado, promovemos o uso de matérias-primas de PET reciclado (rPET) e utilizamos tecnologia de reciclagem química para tornar o desempenho do PET reciclado semelhante ao das matérias-primas. Atualmente, algumas empresas atingiram uma taxa de mistura de materiais reciclados superior a 30%. Por outro lado, o desenvolvimento de formatos de garrafas leves por meio da otimização estrutural (como o design do corpo da garrafa corrugada) pode reduzir o peso, mantendo a resistência e reduzindo o consumo de plástico.

Aceleração de atualização inteligente, o equipamento integrará o sistema de inspeção visual de IA, alcançando precisão de reconhecimento de defeitos de ≥ 99,9%; Construir um modelo de produção virtual por meio da tecnologia de gêmeo digital, simular o efeito de otimização dos parâmetros do processo com antecedência e encurtar o tempo de depuração; A aplicação de sistemas de gerenciamento de energia pode reduzir o consumo de energia em 10-15%, o que atende aos requisitos da produção verde.

A integração multifuncional se tornou uma tendência e, no futuro, equipamentos de três estações podem integrar funções como formação de roscas na boca da garrafa e tratamento de superfície (como gravação de plasma) para reduzir processos subsequentes; Desenvolver tecnologia de troca rápida de molde (tempo de troca de molde ≤ 10 minutos) para atender às necessidades personalizadas e atingir produção de pequenos lotes e de múltiplas variedades.

A tecnologia de produção de garrafas plásticas em três estações tornou-se um processo de referência para a produção moderna de embalagens plásticas por meio da otimização de processos e integração de automação. O controle preciso, desde a matéria-prima até o produto final, garante a qualidade e, ao mesmo tempo, melhora a eficiência, atendendo às diversas demandas do mercado de embalagens. Com a aplicação de materiais ecologicamente corretos e a integração de tecnologias inteligentes, a tecnologia de três estações desempenhará um papel ainda mais importante na manufatura verde e na produção eficiente, promovendo o desenvolvimento sustentável da indústria de embalagens plásticas.

No contexto do rápido desenvolvimento da indústria de embalagens plásticas, a tecnologia de produção de garrafas plásticas em três estações, com suas vantagens de alta eficiência, estabilidade e alto grau de automação, tornou-se o processo central para a fabricação de garrafas plásticas em larga escala. Essa tecnologia integra os principais processos de produção de garrafas plásticas em três estações de trabalho colaborativas, alcançando a conversão eficiente de matérias-primas em produtos acabados por meio do controle preciso de cada etapa do processo. De garrafas para bebidas do dia a dia a embalagens de cosméticos, a tecnologia de produção em três estações atende às diversas necessidades do mercado moderno de embalagens com sua excelente qualidade de moldagem e eficiência de produção, ao mesmo tempo em que inova constantemente em proteção ambiental e atualizações inteligentes.

1、 Definição técnica e principais vantagens

A produção de garrafas plásticas em três estações é uma tecnologia de produção automatizada desenvolvida com base no princípio da moldagem por sopro. O objetivo é integrar os principais processos de fabricação de garrafas plásticas – pré-tratamento da pré-forma, moldagem por sopro e estiramento e desmoldagem do produto acabado – em três estações contínuas, interligando os processos por meio de um sistema de transporte rotativo ou linear, formando um processo de produção em circuito fechado. Comparada à tradicional estação única (uma única máquina realiza todos os processos) ou à estação dupla (pré-processamento e moldagem separados), a tecnologia de três estações melhora significativamente a eficiência da produção e a consistência do produto por meio da divisão do processo e da operação paralela.

Suas principais vantagens se refletem em três aspectos: a eficiência é a característica mais proeminente, e as três estações podem atingir um modo de produção contínuo de "one in, one out". A capacidade de produção de um único equipamento pode atingir 3.000 a 12.000 garrafas por hora, o que é 2 a 3 vezes maior que a de um equipamento de estação única, especialmente adequado para necessidades de produção em larga escala; A precisão é alcançada através do controle independente de cada estação de trabalho. Parâmetros como aquecimento da pré-forma, taxa de estiramento, pressão de moldagem por sopro, etc. podem ser ajustados individualmente para garantir espessura uniforme da parede da garrafa e alta precisão dimensional. A taxa de refugo pode ser controlada abaixo de 1%; Forte flexibilidade, por meio da troca de moldes e ajuste de parâmetros, garrafas plásticas com diferentes capacidades (50ml-2L) e formatos (redondos, quadrados, irregulares) podem ser produzidos para atender às necessidades de embalagem em vários campos, como bebidas, cosméticos e produtos farmacêuticos.

A tecnologia de três estações é principalmente adequada para a produção de garrafas termoplásticas, como PET (tereftalato de polietileno) e PP (polipropileno). O PET, devido à sua alta transparência e excelentes propriedades mecânicas, tornou-se a principal matéria-prima para a produção de três estações e é amplamente utilizado para embalar produtos como água engarrafada, refrigerantes e sucos de frutas.

2、 Análise da estação de trabalho principal e fluxo de processo

Cada estação de trabalho na produção de garrafas plásticas de três estações desempenha uma função única, e cada elo está intimamente conectado para determinar em conjunto a qualidade final das garrafas plásticas. O processo completo inclui quatro etapas: preparação da matéria-prima, fornecimento da pré-forma, conformação em três estações e pós-processamento, sendo a conformação em três estações o núcleo.

Primeira estação de trabalho: pré-tratamento de pré-formas

O pré-tratamento da pré-forma é a base da moldagem de garrafas plásticas, e a principal tarefa é aquecer a pré-forma pré-fabricada (produto semiacabado tubular moldado por injeção) a uma temperatura adequada para a moldagem por sopro e estiramento, garantindo um aquecimento uniforme. A pré-forma é alimentada na primeira estação pelo mecanismo de alimentação e aquecida por um forno de aquecimento circular ou módulo de aquecimento infravermelho. A temperatura de aquecimento precisa ser rigorosamente compatível com o material plástico: a temperatura de aquecimento das pré-formas de PET é geralmente de 90 a 120 °C, ponto em que o material está em um estado altamente elástico e apresenta o melhor desempenho de tração; devido ao alto ponto de fusão das pré-formas de PP, a temperatura de aquecimento precisa ser aumentada para 130 a 160 °C.

Durante o processo de aquecimento, a uniformidade da temperatura é um indicador-chave de controle. Se houver superaquecimento local na superfície da pré-forma (excedendo o ponto de amolecimento do material), isso causará rugas ou espessura irregular do corpo da garrafa formada; se a temperatura for insuficiente, o material terá baixa ductilidade e estará sujeito a rachaduras quando esticado. Portanto, equipamentos de três estações geralmente usam tubos de aquecimento infravermelho de vários estágios, que são controlados precisamente por controladores lógicos programáveis (CLPs) para controlar a potência de aquecimento em diferentes áreas. Combinado com o mecanismo de rotação da pré-forma (velocidade de 10-30r/min), ele garante que o desvio de temperatura circunferencial da pré-forma seja controlado dentro de ± 2 ℃. Além disso, o ar de resfriamento precisa ser introduzido no forno de aquecimento para resfriar localmente a boca da garrafa da pré-forma, evitando a deformação da boca da garrafa devido à alta temperatura e garantindo o desempenho de vedação subsequente.

Segunda estação de trabalho: moldagem por sopro e estiramento

A moldagem por sopro e estiramento é a estação central que determina o formato e o desempenho das garrafas plásticas. Através do efeito sinérgico do estiramento mecânico + moldagem por sopro de alta pressão, a garrafa aquecida é moldada no formato desejado. Esta estação de trabalho consiste em uma haste de estiramento, um molde de sopro e um sistema de suprimento de ar de alta pressão. O fluxo de trabalho é dividido em três etapas: primeiro, a haste de estiramento mecânico se move para cima a partir da parte inferior da garrafa, esticando-a axialmente até o comprimento projetado, com uma taxa de estiramento geralmente de 1:2,5-1:4 (ajustada de acordo com os requisitos de altura da garrafa). O estiramento axial orienta as cadeias moleculares ao longo da direção axial.