Was ist Schimmelhöhle?

Der Hohlraum ist der Ort, an dem Ihre Flasche tatsächlich hergestellt wird. Es ist der Negativraum in der Form, der Hohlraum, der dem Kunststoff seine Form verleiht. Ich betreibe nun seit 14 Jahren Spritzblasanlagen und sehe immer noch, wie Leute bei neuen Werkzeugbestellungen die Kavitätsspezifikationen verwechseln. Kostet sie Wochen.

Beim Spritzblasen haben Sie es mit zwei unterschiedlichen Kavitäten zu tun. Der Erste an der Spritzstation stellt den Vorformling her. Der zweite an der Blasstation fertigt Ihre fertige Flasche. Es handelt sich um völlig unterschiedliche Werkzeuge, die völlig unterschiedliche Aufgaben erfüllen.

Viele Leute, die mit Direktspritzguss arbeiten, denken, dass ein Hohlraum ein Hohlraum ist. Nicht wahr. Blasformhohlräume müssen mit Luftdruck zurechtkommen, der den Kunststoff nach außen drückt. Bei Injektionshohlräumen wird der Kunststoff nach innen gedrückt. Der Stress geht in entgegengesetzte Richtungen. Der Stahl, die Kühlung, die Entlüftung, alles verändert sich.

Der Preform-Hohlraum

An Station eins spritzen Sie einen reagenzglasförmigen Vorformling auf einen Kernstab. Der Hohlraum sieht hier aus wie eine dickwandige Röhre. Nichts Besonderes. Die Außenseite Ihres Vorformlings spielt keine Rolle, da er an der Blasstation sowieso in die Länge gezogen wird.

Hier kommt es auf den Hals an. Der Halsabschluss wird an Station eins geformt und ändert sich danach nicht mehr. Ihr Gewinde, Ihre Dichtfläche, Ihre manipulationssichere Perle, all das geschieht bei der Injektion. Wenn du das vermasselst, machst du Schrott.

Der Halsring ist normalerweise ein vom Haupthohlraumkörper getrennter Einsatz. Macht Sinn, wenn man darüber nachdenkt. Sie können den gleichen Halsabschluss bei fünf verschiedenen Flaschengrößen verwenden. Körperhöhle vertauschen, Halsring behalten. Ich habe Geschäfte gesehen, die versuchen, Geld zu sparen, indem sie den Hals in den Körper integrieren. Sie bereuen es, wenn das Gewinde abgenutzt ist und sie eine 12.000-Dollar-Höhle anstelle einer 1.800-Dollar-Einlage verschrotten müssen.

Die Blashöhle

An Station zwei wird Ihre Flasche tatsächlich zur Flasche. Der Vorformling wird auf den Kernstab eingeführt, die Form schließt sich um ihn herum, Luft bläst durch den Stab und der Kunststoff dehnt sich aus, bis er auf die Hohlraumwand trifft. Diese Wand ist Ihre Flaschenoberfläche.

Die Oberflächenbeschaffenheit des Blashohlraums wird direkt übertragen. Ich meine direkt. Sie zerkratzen den Stahl, Sie zerkratzen jede Flasche, die herauskommt, bis Sie sie reparieren. Einmal ließ ein Neuling einen Schraubenschlüssel in eine offene Form fallen. Ein Kratzer auf einer Kavitätsfläche von . 200.000 Flaschen, bevor wir ihn polieren und wieder in Produktion bringen konnten.

Die meisten Blaskavitäten sind vertikal geteilt. Die beiden Hälften schließen den Vorformling seitlich ab. Wo sie sich treffen, ist Ihre Trennlinie. Jede Flasche hat eine. Schauen Sie sich jede Plastikflasche an, die Sie besitzen. Sie werden eine schwache Linie sehen, die von oben nach unten verläuft. Dort kamen die Formhälften zusammen.

Stahlauswahl

P20 ist immer noch die Standardeinstellung. Vor-gehärtet, lässt sich gut bearbeiten, lässt sich gut polieren. Wir verwenden P20 für alles unter einer Million Stück und es hält einwandfrei.

Wenn man von Dutzenden Millionen spricht, beginnt H13 einen Sinn zu ergeben. Im Vorfeld sind die Kosten höher, aber Sie ersetzen die Kavitäten nicht mittendrin. Ich habe gesehen, dass H13-Hohlräume auf HDPE-Flaschen 8 Millionen Zyklen ohne messbaren Verschleiß durchlaufen haben. Die gleiche Anwendung in P20 zeigte einen Gewindeverschleiß von 3 Millionen.

Edelstahl ist für PVC wichtig. Wir verwenden nicht mehr viel PVC, aber wenn, dann nur noch 420er Edelstahl. Das Chlorgas, das aus heißem PVC austritt, zersetzt normalen Werkzeugstahl nach ein paar tausend Schüssen. Das habe ich 2009 auf die harte Tour gelernt.

Aluminium ist reines Prototypengebiet. Wir schneiden Aluminiumhohlräume für Kundenfreigabemuster, weil das schnell und günstig ist. Zwei Wochen gegenüber acht Wochen bei Stahl. Aber lassen Sie sich nicht sagen, dass Aluminium mit etwas Glück eine Produktion von . 50.000 Schüssen erreichen wird. Ich habe gesehen, dass sie bei abrasiven Harzen in 20.000 Fällen außerhalb der Spezifikation lagen.

Kühlung entscheidet über Ihren Kreislauf

Hier lassen die meisten Geschäfte Geld auf dem Tisch liegen. Sie können perfekten Stahl, perfekte Politur und perfekte Entlüftung haben und trotzdem langsame Zyklen laufen lassen, weil Ihre Kühlung Müll ist.

Wasserkanäle in einem Blashohlraum müssen der Kontur folgen. Old-School-Straight-gebohrte Kanäle hinterlassen Hot Spots. Heiße Stellen bedeuten eine längere Abkühlzeit, bevor Sie auswerfen können. Längere Abkühlung bedeutet langsamere Zyklen. Langsamere Zyklen bedeuten weniger Geld.

Die Mathematik ist nicht kompliziert. Wir haben eine 500-ml-Flaschenform vom 12-Sekunden-Zyklus auf den 9-Sekunden-Zyklus umgestellt, indem wir einfach die Kühlkanäle neu gebohrt haben. Gleiche Kavitäten, gleicher Stahl, gleiche Maschine . 25 % mehr Flaschen pro Stunde. Bei einer 24/7-Hotline ist das echtes Geld.

Konforme Kühlung ist das Neue.{0}}D Drucken Sie die Kavität mit Kühlkanälen, die sich perfekt um die Teilegeometrie legen. Funktioniert großartig, wenn es funktioniert. Kostet ein Vermögen. Wir haben bisher zwei konforme Hohlraumsätze erstellt. Einer war jeden Cent wert. Der andere riss nach 400.000 Schüssen an den Pulversinterlinien. Ich bin mir immer noch nicht sicher, ob ich ihm bei hoher Lautstärke traue.

Die Wassertemperatur ist wichtiger als die meisten Menschen denken. Die meisten Harze werden bei 55 °F betrieben. Kälteres Wasser zieht die Wärme schneller an, aber in feuchten Monaten beginnt sich auf der Schimmeloberfläche Kondenswasser zu bilden. Wassertropfen treffen auf heißes Plastik und hinterlassen Spuren. Von Juni bis September erreichen wir Temperaturen von bis zu 17 °C, nur um über dem Taupunkt zu bleiben.

Entlüften wird ignoriert

Wenn ein Vorformling gegen die Wand des Hohlraums bläst, muss die Luft, die dort gesessen hat, irgendwo hin. Wenn es nicht schnell genug entweichen kann, kommt es zu Verbrennungen. Die eingeschlossene Luft komprimiert, erhitzt und verbrennt den Kunststoff. Dieseleffekt, dasselbe Prinzip wie bei einem Dieselmotor, der Kraftstoff zündet.

Die Entlüftungstiefe wird in Hundertstelmillimetern gemessen. Zu flach und die Luft kann nicht entweichen. Zu tief, und Kunststoff fließt in die Entlüftung und Sie schneiden jede Flasche von Resten ab.

Der Sweet Spot für die meisten Materialien liegt bei etwa 0,03 mm. HDPE kann etwas tiefer gehen. PET muss flacher bleiben. Bei jedem neuen Harzlieferanten, bei jeder Chargenvariation müssen Sie möglicherweise Anpassungen vornehmen. Ich habe an jeder Maschine einen Satz Entlüftungstiefenmesser bereit.

Poröse Stahleinsätze helfen in Bereichen, in denen herkömmliche Lüftungsschlitze nicht zugeschnitten werden können. Der Boden einer Flasche ist das klassische Beispiel. Luft bleibt an der allerletzten Stelle hängen, an der sie eingefüllt werden muss. Eine poröse Einlage lässt es atmen. Sie verstopfen mit der Zeit durch Weichmacherrückstände und müssen alle paar Wochen mit Ultraschall gereinigt werden.

Multi-Realität

Einkavitätenformen sind für Prototypen gedacht. Die Produktion erfolgt in mehreren -Kavitäten. Vier, sechs, acht Kavitäten in gängigen Größen. Ich habe Formen mit 24 Kavitäten in Pharmalinien mit hohem Durchsatz gesehen.

Folgendes sagt Ihnen niemand über Multi-{0}Cavity. Jeder Hohlraum ist ein wenig anders. Sie bearbeiten sie aus demselben Stahl, demselben Programm und demselben Werkzeugweg. Sie kommen immer noch anders heraus. Möglicherweise ist Hohlraum 3 etwas heißer, weil er näher an einem Kühlmittelverteiler liegt. Möglicherweise weist Kavität 7 einen mikroskopischen Unterschied in der Polierrichtung auf, der sich darauf auswirkt, wie sich das Teil löst.

Wir nummerieren jede Kavität und verfolgen die Qualität nach Position. Wenn der Ausschuss ansteigt, prüfen wir zunächst, aus welchem ​​Hohlraum er stammt. In neun von zehn Fällen liegt ein Qualitätsproblem nur bei einem Hohlraum vor, nicht bei allen. Den einen Hohlraum reparieren, Problem gelöst.

Das Ausbalancieren von Formen mit mehreren Kavitäten erfordert Geduld. Alle Hohlräume sollten sich mit der gleichen Geschwindigkeit füllen, mit der gleichen Geschwindigkeit abkühlen und gleichzeitig freigeben. Um die perfekte Balance zu erreichen, sind Probeläufe und Anpassungen erforderlich. Sie streben nach Dimensionskonsistenz über alle Positionen hinweg. Das Ziel ist eine Abweichung von ±0,1 mm zwischen den Hohlräumen. Es ist schwieriger, es konsequent zu erreichen, als es sich anhört.

Was sich abnutzt

Abschiedszeilen erfordern Missbrauch. Jedes Mal, wenn sich die Form schließt, trifft Stahl auf Stahl. Multiplizieren Sie das mit Millionen von Zyklen. Die Oberfläche der Trennfuge wird komprimiert, verformt sich, es bilden sich schließlich Lücken und Grate entstehen. Die Wartung der Trennlinie ist eine regelmäßige Sache und keine einmalige Sache.

Halsringfäden nutzen sich schneller ab als alles andere. Das Gewindeprofil besteht aus dünnem Stahl mit scharfen Kanten. Über diese Kanten fließender Kunststoff zermürbt sie allmählich. Sie messen den Gewindeverschleiß mit Stiften und Messgeräten. Wenn Sie feststellen, dass die Gewinde an den Flaschen nicht den Spezifikationen entsprechen, wandert der Halsring zurück in den Werkzeugraum.

Kernstäbe sind technisch gesehen keine Hohlraumteile, aber sie verschleißen auch. Verchromen hilft, aber nichts hält ewig. Ein verschlissener Kernstab bedeutet, dass die Wandstärke Ihres Vorformlings abweicht und die Wandverteilung Ihrer fertigen Flasche nicht mehr funktioniert.

Anschnittbereiche, in denen Kunststoff zuerst in die Kavität gelangt, unterliegen der höchsten Temperatur und der höchsten Scherbeanspruchung. Diese verschleißen schneller als der Rest des Hohlraumkörpers. Einige Geschäfte verwenden austauschbare Anschnitteinsätze, sodass sie nur dieses Teil austauschen können, anstatt den gesamten Hohlraum zu berühren.

Kostenperspektive

Eine einzelne Blaskavität für eine Standard-500-ml-Flasche kostet je nach Komplexität 10.000 bis 18.000 US-Dollar. Das ist nur der Hohlraum. Fügen Sie den Halsring, den Kernstab, die Formbasis, die Verteiler und die Kühlleitungen hinzu, und Sie erhalten 70.000 bis 120.000 US-Dollar für ein komplettes Werkzeug mit einer Kavität.

Multi-Cavity vervielfacht das meiste davon. Sechs Kavitäten kosten zwar nicht das Sechsfache, weil man sich einige Basiskomponenten teilt, aber es ist immer noch viel Geld. Eine Produktionsform mit sechs -Kavitäten für eine gängige Flaschengröße kostet 150.000 bis 250.000 US-Dollar.

Das hört sich nach viel an, wenn man es durch das Produktionsvolumen dividiert. Bei 10 Millionen Flaschen kostet eine 200.000-Dollar-Form zwei Cent pro Flasche. Bei 100 Millionen Flaschen ist es ein Fünftel Cent. Das Volumen rechtfertigt die Werkzeugkosten. Programme mit geringem Volumen haben Schwierigkeiten, weil Sie immer noch für den Stahl bezahlen, egal ob Sie eine Million oder zehn Millionen Flaschen verarbeiten.

Dinge, die im Alltag wirklich wichtig sind

Halten Sie Ihre Hohlräume sauber. Insbesondere bei recycelten Harzen bilden sich Rückstände. Wischen Sie die Hohlraumoberflächen bei jeder Schicht ab. Verwenden Sie nur zugelassene Lösungsmittel. Falscher Reiniger auf einer polierten Oberfläche führt zu einer Trübung der Oberfläche.

Dokumentieren Sie alles anhand der Kavitätennummer. Ich führe an jeder Maschine ein Logbuch. Welche Schichten wurden in welchen Hohlräumen durchgeführt, welche Qualitätshinweise gab es, welche Wartungsarbeiten wurden durchgeführt? Wenn sechs Monate später etwas schief geht, rettet Sie diese Historie.

Sparen Sie nicht bei der Temperaturkontrolle. Ein 400-Dollar-Thermolator, der an einem Samstagabend ausfällt, bedeutet, dass Sie bis Montag blind sind. Ersatz-Thermolatoren sind eine günstige Versicherung.

Respektieren Sie die Trennlinie. Bediener erhöhen gerne die Spannkraft, wenn sie Grate sehen. Manchmal funktioniert das. Manchmal zerstört es die Trennlinie und macht alles noch schlimmer. Wenn Sie einen Blitz sehen, überprüfen Sie den Zustand der Trennfuge, bevor Sie den Klemmdruck erhöhen.

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Formkavitäten beim Spritzblasen sind Präzisionswerkzeuge, die unter harten Bedingungen harte Arbeit leisten. Der Hohlraum formt Ihr Produkt, hält Ihre Toleranzen ein und bestimmt, wie schnell Sie laufen können. Gute, richtig gepflegte Kavitäten halten jahrelang. Vernachlässigte Kavitäten verursachen Ausschuss, Ausfallzeiten und Qualitätsbeschwerden.

Alles kommt in den Hohlraum zurück. Materialauswahl, Kühldesign, Entlüftung, Multi-{1}Kavitätsbalance. Wenn Sie das richtig machen, stellen Sie schnell gute Flaschen her. Wenn Sie sie falsch verstehen, beheben Sie Probleme, anstatt ein Produkt herzustellen.

Die Werkzeuginvestition zahlt sich aus, wenn Sie sie gleich im Vorfeld erledigen. Abstriche bei der Kavitätsqualität zu machen bedeutet nur, später mit Zinsen zu zahlen.