Métodos y estándares de validación de la calidad.
Por qué los moldes EBM de múltiples cavidades mejoran el rendimiento
Los moldes EBM multipocillo multiplican la producción al formar varias botellas a partir de una única configuración del parison en una sola maniobra de sujetado, por lo que el costo fijo predominante del ciclo, el movimiento de cierre y apertura del molde, se amortigua en cada cavidad de una sola vez. En el moldeo por soplado de extrusión continua, el extrusor y la cabeza de matriz funcionan sin parar, el parison o los parisones se capturan mediante las mitades del molde cerradas, y cada cavidad sopla su propio recipiente en paralelo; por lo tanto, la máquina produce dos, cuatro, seis, ocho o incluso doce botellas por ciclo en lugar de una. El techo práctico del número de cavidades no es la ambición del moldeador, sino la convergencia de cuatro límites físicos: la fuerza de sujeción disponible en los platines, el número y el equilibrio de las salidas de la cabeza de la matriz, el peso de resina que la hélice y el acumulador pueden suministrar y la capacidad de refrigeración que se puede incluir en el bloque del molde.
Apollo, una fábrica de Wanplas con más de 20 años de experiencia en extrusión y moldeo por soplado y más de 4000 máquinas que funcionan en más de 90 países, construye la serie ABLB para envases de 200 mililitros a 20 litros, la serie ABLD para envases pesados de 20 litros a 1500 litros y una serie totalmente eléctrica para el mismo rango de 200 mililitros a 20 litros, donde se prefiere una producción sin hidráulica y eficiente en energía. En la plataforma ABLB, un molde de 2 a 6 cavidades es común para botellas de uso doméstico y cosméticos, mientras que la plataforma ABLD para tambores y depósitos generalmente tiene una o dos cavidades debido a que la masa del préformato y la fuerza de fijación por cavidad son muy mayores. La pregunta de diseño no es nunca simplemente cuántas cavidades se pueden cortar, sino cuántas cavidades se pueden enfriar, alimentar y fijar, mientras se mantiene el peso de la botella, la distribución de la pared y la tolerancia dimensional que exige la aplicación.
La economía es clara: una herramienta de 4 cavidades duplica aproximadamente el número de botellas por hora de una herramienta de una sola cavidad a la misma velocidad del ciclo, y una herramienta de 12 cavidades puede aumentar la producción horaria hasta varios miles de botellas para recipientes ligeros de menos de un litro. Sin embargo, la producción por cavidad disminuye si se descuida el equilibrio de enfriamiento o párisaje, y la tasa de residuos aumenta si varía el grosor de la pared o aumenta la desprendida. Cada sección a continuación está escrita en torno a una regla: agregar cavidades solo con la velocidad que puedan soportar el cabezal de matriz, el sistema de sujeción, el enfriamiento y el material de la matriz. Wanplas, como marca matriz, aplica la misma disciplina de varias cavidades en sus fábricas especializadas, con Kerke que suministra extrusoras de compuestos con hélice doble para las materias primas maestras y el reciclado que alimentan las líneas EBM, y Polyretec que suministra líneas de lavado y de pelletización que devuelven las botellas posteriores al consumo a una forma utilizable.
Lógica de selección del número de cavidades
El número de cavidades se selecciona trabajando en retroceso desde las botellas por hora deseadas, a continuación se comprueba que la máquina puede suministrar la resina, la fuerza de fijación y las salidas de la cabeza de matriz para esa cantidad de piezas paralelas. La relación de control es que la producción horaria iguala el número de cavidades multiplicado por el número de ciclos por hora, donde los ciclos por hora igualan 3,600 segundos divididos por el tiempo de ciclo en segundos. El tiempo de ciclo en EBM es la suma del tiempo de entrega de extrusión o parison, el tiempo de cierre del molde, el tiempo de soplado y enfriamiento y el tiempo de apertura del molde más la de expulsión de la pieza, con el enfriamiento normalmente siendo el componente individual mayor en caso de botellas de pared delgada. Una máquina de 4 cavidades a un ciclo de 12 segundos, por lo tanto, produce alrededor de 1.200 botellas por hora, mientras que el mismo ciclo a 12 cavidades produce alrededor de 3.600 botellas por hora, suponiendo que la cabeza de matriz y el enfriamiento mantienen el ritmo.
La restricción crítica es el área proyectada. La fuerza de ajuste debe superar la superficie total soplada proyectada sobre el plano de separación, multiplicada por la presión de soplado, más un margen de seguridad, porque cualquier déficit permite que el fundido se presione dentro de una línea de explosión. A medida que se agregan cavidades, el área proyectada total crece aproximadamente en proporción al número de cavidades, por lo que una máquina dimensionada para un preform de 2 cavidades puede carecer tanto del espaciado de las barras de sujeción para montar un bloque más ancho como de la fuerza de bloqueo para sellar un bloque de 12 cavidades. El cabezal de la matriz también debe presentar el número adecuado de salidas a la distancia adecuada, porque un cabezal de extrusión continuo con dos salidas no puede rellenar una matriz de seis cavidades sin preformas carentes de alimentación o mal ocultas.
| 2. Recuento de cavidades. | Volumen típico de la botella | Banda de fuerza de ajuste necesaria. | Coordinación de la salida de la cabeza | Salida estimada (bph) | De 3 a 6 salidas. |
|---|---|---|---|---|---|
| Single | 5 a 1500 L | Bajo | 1 salida única. | 200 a 600 | Bajo |
| 2 | 500 ml a 20 l | Bajo a medio | 1 a 2 salidas | 400 a | Bajo a medio |
| 4 | De 200 ml a 10 litros | Medio | 2 a 4 salidas. | 900 a 2400 | Medio |
| 6 | 200 mL a 5 L | Mediano a alto | 3 a 6 salidas | Usa exactamente este formato: "1. " por línea, nada más. | Mediano a alto |
| 8 | 100 ml a 2 L | Alto | De 4 a 8 salidas. | 2000 a 4800 | Alto |
| 12 | 50 ml a 1 L | Muy alto | 6 a 12 puestos | 3000 a 7200 | Muy alto |
La composición del tiempo de ciclo es tan importante como el número de cavidades. Una botella representativa de HDPE de pared delgada y 8 cavidades puede contar con una entrega de paraiso de 2,5 segundos, un cierre de 0,8 segundos, una inflación y enfriamiento de 6 segundos y una apertura y expulsión de 1,2 segundos. En total, esto supone 10,5 segundos, o aproximadamente 340 ciclos por hora, lo que da una capacidad de producir aproximadamente 2.700 botellas por hora. Si se acorta el enfriamiento a 4 segundos cambiando el cuerpo de la matriz por aluminio de alta conductividad y bajando la temperatura del agua a 9 grados Celsius, el ciclo se reduce a 8,5 segundos y la capacidad de producción supera las 3.300 botellas por hora con el mismo número de cavidades. El mensaje es que el número de cavidades y el enfriamiento están relacionados: más cavidades solo ayudan si el circuito de enfriamiento puede congelar cada paraiso lo suficientemente rápido.
El peso de la botella es la segunda conexión. Las botellas más pesadas necesitan más resina por cavidad, un tiempo de parison más prolongado y un tiempo de enfriamiento más prolongado, por lo que una botella química de 500 gramos rara vez se ejecutará con 12 cavidades, mientras que una botella de cuidado personal de 25 gramos se puede. Como regla general, el tornillo y el acumulador deben entregar el disparo total, el número de cavidades multiplicado por el peso de la botella más el flash y los desperdicios del cuello, dentro de la ventana de entrega del parison; en caso contrario, el moldeador debe reducir el número de cavidades, aumentar el tamaño de la extrusora o pasarse a una cabeza del acumulador que almacena el material fundido y lo libera en un solo disparo rápido.
Coordinación entre cabeza y cavidad de la matricería.
La cabeza del molde es el corazón de la distribución del primeo, y su geometría de salida debe ser idéntica al diseño de la cavidad tanto en número como en distancia central, ya que un primeo que aterriza fuera de centro en una cavidad produce una pared delgada en un lado y una intensa flashed en el otro. Las cabezas de extrusión continua alimentan el primeo directamente al molde de cierre y son preferidas para las botellas pequeñas de pared delgada y alta velocidad, mientras que las cabezas acumuladoras almacenan una carga de fusión medida en una cámara accionada por un pistón y la descargan como un primeo grueso, lo cual es esencial para recipientes grandes de más de 10 o 20 litros, para paredes gruesas de productos industriales y para materiales propensos a la flaccidez del primeo. En las herramientas con múltiples cavidades, la elección está entre una única cabeza grande que alimenta un colector que se divide en múltiples salidas, o una cabeza multifunción dedicada con un intervalo programado de molde por salida.
El espaciado, la distancia de centro a centro entre las salidas adyacentes, debe igualar la distancia del centro de la cavidad en el molde dentro de una tolerancia estrecha, normalmente dentro de 0,1 a 0,2 milímetros, o el párkinson no entrará en cada cavidad de forma cuadrada. Un molde de 4 cavidades con un espaciado de 90 milímetros necesita una cabeza de matriz con salidas exactamente distanciadas en 90 milímetros; lo mismo ocurre en 8 cavidades donde el espaciado puede reducirse a 55 a 70 milímetros y la cabeza se vuelve más difícil de equilibrar. El equilibrio reológico es la disciplina de hacer que cada salida proporcione el mismo peso, pared y temperatura del párkinson incluso cuando las trayectorias de flujo difieren, lo que se logra a través de una geometría simétrica de las vigas, longitudes de asiento iguales y, cuando sea necesario, espacios de matriz ajustables individualmente o anillos de restricción del flujo en cada salida.
| Tipo de cabezal de estirado | Configuración de salida. | Mejor rango de cavidades | Riesgo de formación de fleck | Método de equilibrio del flujo |
|---|---|---|---|---|
| Salida continua única | 1 salida, parison único | 1 a 2 | Medio | Válvula única, programada |
| Multi salida continua | 2 to 12 outlets | 2 a 12 | Bajo a medio | Espacio entre salidas, salida simétrica. |
| Cabezal del depósito de energía | 1 salida grande o 2 salidas. | 1 a 2 | Bajo | Renovación de pistón, solo un espacio |
| Acumulador con múltiples cabezales | 2 a 4 cabezas | 2 a 4 años | Bajo | Volumen de tomas igualados por cabeza |
El equilibrio de flujo se verifica mediante el pesaje del parison de cada salida antes de colocar el molde: la masa de cada parison debe coincidir dentro de aproximadamente el 1 por ciento, y cualquier resultado fuera de lo normal se corrige ajustando el espacio del matriz o el anillo de flujo. El equilibrio reológico también significa uniformidad de temperatura, ya que una salida más caliente delivers un parison más delgado; la temperatura de fusión se mantiene dentro de un rango más ajustado en todo el cabezal mediante un cilindro bien diseñado y un tornillo controlado por par. Las máquinas ABLB y ABLD de Apollo utilizan cabezas de matrices programadas en las que cada espacio de salida puede ajustarse desde el sistema de control, lo cual permite al diseñador de herramientas ajustar el peso del parison por cavidad durante la puesta en marcha en lugar de realizar numerosas operaciones de mecanizado del cabezal.
Un fallo sutil pero bastante común es mezclar un paso de reloj y un paso del molde que parecen iguales en el papel pero que se diferencias en una fracción de milímetro después de la expansión térmica. La cabeza se calienta a temperatura de fusión mientras que el molde permanece frío, por lo que el paso efectivo cambia; por lo tanto, los fabricantes de herramientas ajustan el paso del molde frío ligeramente más ajustado que el paso de la cabeza caliente, o verifican el alineamiento con un soporte a temperatura operativa. Apollo, como fábrica de Wanplas, proporciona paquetes de cabezal y molde equiparados para que el paso y el número de salidas se validen juntos en lugar de obtenerse por separado.
Selección de materiales de molde
La elección del material del molde decide la velocidad de enfriamiento, la vida útil, la calidad de la superficie y el coste, y en la EBM de varias cavidades, la negociación principal es la velocidad de enfriamiento frente a la durabilidad. El aluminio 7075 es el caballo de batalla para los moldes de EBM de producción porque su conductividad térmica de 130 a 160 vatios por metro kelvin retira el calor del sacudidor varias veces más rápido que el acero, lo que acorta el tiempo de enfriamiento y, por lo tanto, el tiempo de ciclo. El aluminio también es ligero, fácil de trabajar y barato para prototipar, lo que es importante cuando un bloque de 12 cavidades debe cortarse y re-cortarse durante el desarrollo. Su punto débil es la menor dureza y resistencia al desgaste, por lo que los moldes de aluminio muestran desgaste por pinzamiento y arrebatos más rápidamente que los de acero en aplicación abrasiva o de alto volumen.
El cobre de berilio, de grado C17200, se utiliza para las piezas de inserción en las que se necesitan tanto la extracción de calor como la resistencia al desgaste, especialmente los insertos de pinch-off y cuello. Transmite calor a una velocidad de 105 a 130 vatios por metro kelvin y se endurece hasta Rockwell C 36 a 42 después del tratamiento de precipitación, por lo que sobrevive a los repetidos trabajos de fijación y corte en la tierra pinch-off mucho más tiempo que el aluminio, aunque sigue enfriándose rápidamente. El acero P20 preendurecido, el acero 4140 y los aceros inoxidables se reservan para aplicaciones de larga duración, abrasivas o corrosivas, como las botellas de detergente con alto contenido de carga de relleno o el PVC, que libera productos de descomposición ácidos; el acero sacrifica la velocidad de enfriamiento por la dureza y la vida, por lo que se utiliza de forma selectiva como insernos en lugar de para todo el bloque.
| Material | Conductividad térmica (W/m·K). | Dureza. | Resistencia al desgaste | Facilidad de mecanización | Costo relativo | Uso típico en moldes EBM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminio 7075 | 130 a 160 | 3. HB 150 a | Bajo a medio | Alto | Bajo a medio | Cuerpo de la cavidad, bloque principal |
| BeCu C17200 | 105 to 130 | HRC de 36 a | Mediano a alto | Medio | Mediano a alto | Interrupción, insertos para cuello. |
| Acero P20. | 29 a 35 | HRC 28 a 35 | Alto | Medio | Medio | Base y cavidades de un montaje prolongado |
| Acero 4140 | 38 a 42 | HRC 28 a | Alto | Medio | Medio | Estructura, placas de soporte |
| Inoxidable 420/630 | 25 to 30 | 2. HRC de 38 a | Muy alto | Bajo | Alto o nivel Premium. | PVC, corrosivo, médico. |
El enfoque híbrido domina las herramientas modernas de varias cavidades: un cuerpo de aluminio para un enfriamiento rápido a gran escala, con soportes de cobre de berilio o acero endurecido en el cuello y en el pinch-off, donde el molde está expuesto a la mayor presión mecánica y térmica. Esto reduce el tiempo del ciclo y prolonga la vida útil de la herramienta en los puntos de desgaste, y los soportes son reemplazables, por lo que no es necesario desechar el bloque cuando una cavidad se desgasta. Para compuestos flexibles sin PVC y ftalatos que se decomponen en productos ácidos, se eligen cavidades de acero inoxidable, a pesar de su lento enfriamiento, y este se compensa mediante líneas de agua más grandes y una temperatura del agua más baja. Apollo recomienda esta estrategia de inserciones en las series ABLB y totalmente eléctricas, porque permite al cliente cambiar los estándares de cuello de botella simplemente sustituyendo el soporte del cuello en lugar de toda la cavidad.
La etiquetación de costos sigue la convención del grupo Wanplas de niveles relativos en lugar de cifras absolutos: el aluminio se ubica en el rango de bajo a medio coste y entrega más rápida, el cobre berrilio en el rango de medio a alto, el P20 y el 4140 en el rango medio, y el acero inoxidable en el rango de alto a premium. La elección adecuada rara vez es el material más barato, sino el que tiene una velocidad de enfriamiento y una vida útil de desgaste que coinciden con el volumen de producción, porque un extremo desgastado que arroje destello en una cavidad puede arruinar una paleta de 12 cavidades.
Sistema de refrigeración y refrigeración conformal
El enfriamiento es el paso que limita la velocidad en la mayoría de los ciclos EBM, y en un molde multicasado el desafío es enfriar cada una de las cavidades por igual, al mismo tiempo que se acercan las líneas de agua en un bloque finito. El objetivo es un flujo turbulento, porque el agua turbulenta transfiere el calor con mucha mayor eficiencia que el flujo laminar; el criterio estándar es un número de Reynolds por encima de 4000 en la línea de enfriamiento, lo que se logra seleccionando el diámetro de la línea y la velocidad de flujo en conjunto. La temperatura del agua se mantiene baja, típicamente entre 8 y 15 grados Celsius, suministrada por un aparato de enfriamiento adecuado para la carga total de calor, que en una herramienta multicasada puede ser considerable, porque el parison ingresa al molde como un fundido caliente y debe congelarse hasta tomar una forma estable antes de su expulsión.
El enfriamiento conformal es la práctica de llevar la línea de agua para seguir el contorno de la botella, en lugar de perforar agujeros rectos, que hace plegable la distancia desde la superficie del molde hasta el refrigerante y elimina el calor de manera uniforme. En un bloque de aluminio 7075 esto se hace mediante fabricación aditiva o perforando con un arma caminos curvos; en acero, generalmente se perforan canales casi conformes. El resultado es que el mango delgado, la base gruesa y el hombro de cada botella alcanzan la temperatura de expulsión juntos, evitando los puntos débiles locales que provocan deformaciones al expulsar. Cada cavidad debe recibir el mismo flujo, por lo que las líneas a menudo se alimentan en paralelo desde un distribuidor con restricciones de flujo, o en series cuidadosamente equilibradas donde se tiene en cuenta la disminución de presión para evitar que la última cavidad sea carente.
| Parámetro de refrigeración | Intervalo recomendado. | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Temperatura del agua de suministro | 8 to 15 °C | Una temperatura más baja aumenta el flujo térmico y mejora la estabilidad dimensional. |
| Número de Reynolds en una línea. | Mayor que | Asegura un flujo turbulento para un alto intercambio de calor. |
| Diámetro de la hilera. | 8 a 12 mm de anchura, de media | El flujo de agua, la disminución de presión y la proximidad a la superficie se balancean. |
| Espacio entre la línea y la superficie | 10 a 15 mm. | Un espaciamiento más ajustado se enfría más rápidamente, pero debilita el bloque |
| Caída de presión por circuito | Mantén el equilibrio entre las cavidades | La caída desigual provoca cavidades calientes y deformación. |
| Paralelo frente a serie. | 4. Preferiblemente paralela. | La paralela proporciona un flujo igual; la serie necesita compensación de presión. |
El dimensionamiento del chiller comienza desde el calor que debe eliminarse cada hora: la masa de resina por ciclo, multiplicada por el número de cavidades, por el calor específico y por la caída de temperatura desde la fusión hasta la expulsión, dividido por el tiempo del ciclo, más un margen para las pérdidas del motor y del ambiente. La sobredimensionación del chiller es la razón más común por la que una línea de 12 cavidades no puede vencer a una línea de 4 cavidades, debido a que el agua se calienta mientras circula y las últimas cavidades se enfrían más lentamente. La caída de presión a través de cada circuito debe computarse para que la bomba pueda entregar el flujo diseñado a cada cavidad; en los diseños en paralelo un colector con válvulas de aguja ajustables individualmente permite al técnico equilibrar el flujo, mientras que en los diseños en serie la caída acumulada puede dejar sin suministro a las cavidades más alejadas a menos que se amplíe el diámetro de la línea. Los pares de moldes totalmente eléctricos en serie combinan el molde con una recomendación de chiller dedicada, de modo que la capacidad de refrigeración se especifica junto con el número de cavidades en lugar de como un detalle posterior.
El equilibrio de los huecos se verifica con termopares o inspecciones infrarrojos en la base, el borde y el lado de cada hueco. Si un hueco alcanza unos pocos grados de temperatura más alta, expulsará material blando, se deformará o mostrará una marca fina, y la solución es abrir su restricción o agregar un canal conformal localmente. Los moldes de varios huecos, por lo tanto, siempre incluyen disposiciones para el equilibrio por circuito, y los fabricantes de herramientas experimentados documentan la configuración de restricción de cada circuito para que el molde pueda reconstruirse de manera idéntica después de un servicio.
Diseño Pinch-Off y control de explosión
La recta de cierre es el borde del cuchillo donde se unen las dos mitades del molde para soldar el paro en una botella sellada mientras corta el exceso como reborde. Su geometría determina tanto la resistencia de la soldadura en el costado inferior como la cantidad de reborde que se debe eliminar. La superficie de apoyo plana detrás del borde de corte, normalmente tiene un ancho de 0,6 a 1,5 milímetros; una superficie más estrecha corta más limpiamente y deja menos reborde, pero se usa con mayor rapidez y corre el riesgo de que la soldadura no sea completa, mientras que una superficie más ancha es más robusta pero produce más reborde y una costura inferior más gruesa. El ángulo del borde de corte, normalmente de 15 a 30 grados, establece el grado de agresividad del corte del paro, y el bolsillo de reborde, una hendidura posterior a la superficie de apoyo, debe ser lo suficientemente profundo para acoger el reborde cortado sin que las dos mitades del molde toquen el fondo y forzar el reborde de nuevo hacia la botella.
En un molde de múltiples cavidades, cada borde de pinch-off debe estar terminado con la misma anchura, ángulo y altura, ya que cualquier cavidad con un borde más alto o más liso dejará un rebose más grueso o una soldadura más débil que sus vecinos. Por esta razón, los insertos de pinch-off están hechos de cobre de berilio o acero endurecido y son reemplazables individualmente: cuando se desgasta el borde de una cavidad, solo se cambia este inserto y se conserva el equilibrio entre las distintas cavidades. La base de la botella, que lleva la costura, también debe satisfacer los requisitos de presión y caída de la aplicación, por lo que el diseño de pinch-off se compara con el soporte de base de la botella y la carga inferior en lugar de ser tratado como un borde cosmético.
| Función de cierre por pinzamiento. | Valor típico | Efecto en la producción |
|---|---|---|
| Land width | De 0,6 a 1,5 mm. | Segundos cortes más limpios, terceros más duraderos. |
| Ángulo del borde de corte. | 15 a 30 grados. | Establece la agresividad de la abrasión y el grosor del destello. |
| Profundidad del hueco de reflashemos. | 1,5 a 4 mm. | Es necesario limpiar el rebose cortado sin llegar al fondo. |
| Dureza de inserción. | HRC de 36 a 50 | BeCu o acero para la resistencia al desgaste |
| Coincidencia de cavidades | Dentro de 0,05 mm. | Evita el destello desigual a lo largo del bloque. |
El grosor del flash es una lectura directa del estado del molde y del equilibrio de sujeción. Un flash fino y uniforme que se libera de manera limpia es el objetivo; un flash grueso en una cavidad indica un suelo desgastado, una separación equivocada o una falta de sujeción local. Dado que el flash es remachado que debe separarse y puede reciclarse mediante un paso de pelletización, el flash abundante también aumenta el costo de manejo del material, por lo que el ajo se ajusta para un flash mínimo que sea consistente con una soldadura satisfactoria. Apollo configura los moldes ABLB con insertos de ajo reemplazables para restaurar una cavidad desgastada en minutos y mantener emparejado todo el bloque de 4 a 12 cavidades.
Válvulas de ventilación y retiro del aire.
A medida que el parison es soplado contra la pared de la molde, el aire atrapado entre la masa fundida y la superficie de la cavidad debe escapar, o bloqueará la masa fundida y dejará una zona lisa, corta o peteada, generalmente en el hombro y la manija. La ventilación se realiza mediante ranuras de ventilación poco profundas cortadas a lo largo de la línea de separación y alrededor de rasgos profundos, mediante anillos de ventilación en bolsas ciegas y en piezas exigentes mediante asistencia mediante vacío que evacua activamente la cavidad antes o durante el soplado. La profundidad de la ventilación se mantiene muy pequeña, generalmente de 0,02 a 0,05 milímetros, porque una ranura más profunda permitiría que la masa fundida se filtrara y se congele como un aletas, mientras que una ranura más superficial obstruiría y dejaría de ventilar.
En moldes de diversos huecos, el ventilado debe repetirse y equilibrarse para cada hueco, ya que un ventón obstruido en un hueco produce un defecto únicamente en dicho hueco y es fácilmente confundido con un problema del material o del formato. Los pasadores de ventilación se utilizan en rejillas profundas, los recortes y los interiores de las asas cuando una ranura de línea de separación no puede llegar; son pequeños, reemplazables y deben mantenerse limpias de residuos. El moldeo asistido por vacío extrae el aire a través de la red de ventilación con una bomba, lo cual es especialmente valioso para formas complejas, superficies texturizadas y botellas de pared delgada a alta velocidad en las que hay poco tiempo para que el aire se escape de manera natural. El nivel de vacío y el tiempo se ajustan de modo que el hueco esté limpio antes de que el formato entre en contacto totalmente con la pared, y el sistema se dimensiona para el volumen total del hueco en todos los huecos.
El mantenimiento de las salidas es una parte rutinaria de la operación de muchas cavidades. Los aditivos de resina, los rellenos y los agentes deslizantes se acumulan en las salidas y aumentan la tasa de defectos superficiales en todas las cavidades afectadas; un intervalo de limpieza planificado mantiene las salidas de todas las cavidades equilibradas. Los moldes de botellas de productos químicos y detergentes de Apollo, que a menudo utilizan compuestos altamente cargados, están diseñados con surcos de salida generosos y de fácil acceso para que el operador pueda limpiarlos durante la revisión programada de las herramientas en lugar de después de una partida de rechazos.
Configuración del pin de soplado
El pino de soplado introduce aire comprimido en el parison para expandirlo contra la cavidad, y su ubicación y diseño afectan la calidad del cuello, el enfriamiento y el tiempo de ciclo. El soplado superior entra por el cuello de la botella desde arriba, lo que es simple y mantiene el cuello abierto para el llenado, y es el estándar para la mayoría de las botellas EBM. El soplado inferior entra a través de la base, lo que evita un mandril del cuello y es útil para mango ancho o utensilios de apeadero en los que el cuello debe permanecer abierto. El soplado con aguja usa un pino que atraviesa el lado o la base del parison y se retrae, dejando una pequeña marca, y se elige cuando el acabado del cuello debe moldearse utilizando una inserción de cuello separada en lugar del pino de soplado.
La calibración del cuello es el proceso mediante el que se da forma al acabado de la botella a una dimensión interna y externa precisa utilizando una aguja calibrada o un inserto de cuello, porque el cuello lleva el tapón y debe soportar el par y sellar. A menudo, la aguja de golpe se enfría por dentro para que el cuello se congele rápidamente y mantenga la dimensión, y el flujo y el tiempo de golpe de aire se ajustan para que el parison alcance la pared de la cavidad sin estirarse excesivamente o dejar puntos diminutos. El tiempo de golpe es breve, a menudo una fracción de segundo para botellas pequeñas, pero el volumen de aire y la presión deben ser suficientes para formar cada cavidad simultáneamente; en un molde de 12 cavidades, el suministro de aire y el colector deben suministrar una presión igual a la cavidad más alejada, de lo contrario las botellas externas serán insuficientemente golpeadas.
| 4. Tipo de pino delborde. | Entry point | Acabado del cuello | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Top blow | 3. Talla ajustable. | Calibrado por tornillo. | La mayoría de productos para el cuidado personal, botellas de agua y de leche. |
| Impacto inferior. | A través de la base. | Insertado separador de cuello | Mango ancho, utensilios de apeadero, bidones |
| Golpe de la aguja. | Perforación lateral o en la base. | Acabado moldeado limpio | Cuello de precisión, médico, cosmético |
El enfriamiento con pin de soplado es un ahorro de tiempo oculto del ciclo: un pin enfriado congela el cuello en su lugar, permite que la cinta de la botella se desprenda limpiamente y reduce la ovalidad del cuello que, de lo contrario, rechazaría la botella al tapar. El aire de soplado mismo a menudo se realiza en fases, un soplado previo a una presión más baja para posicionar suavemente el parison, seguido de un soplado de mayor presión para reducir las partes delgadas en las esquinas y en los agarradores. En las cavidades, las longitudes del pin y las líneas de refrigeración deben ser compatibles para que cada cuello se congele a la misma velocidad; un pin que se caliente dará como resultado un cuello blando y de tamaño excesivo en su cavidad, mientras que los demás estarán en el correcto.
Distribución de la fuerza de sujeción y desviación de la placa.
La unidad de sujeción debe mantener unidas las mitades del molde frente a la presión de soplado en todo el área de la placa, y en un bloque multicavidades la fuerza no es perfectamente uniforme. El espaciado de las barras de sujeción establece el ancho máximo del molde, y la fuerza de fijación debe distribuirse de modo que las cavidades centrales y las cavidades periféricas experimenten la misma presión; si la placa se curva, la cavidad central se abre ligeramente y surte un contacto fugaz mientras que las cavidades periféricas siguen compactas, o viceversa. El objetivo de diseño es una desviación de la placa inferior a 0,05 milímetros bajo la carga de sujeción y soplado completa, ya que incluso unos pocos centenares de milímetro de apertura basta para generar contactos fugaces en las cavidades afectadas.
La deflexión está controlada por el grosor de la valija, el diámetro y el número de barras de anclaje, y la rigidez de las placas de soporte de la matriz. Una matriz de 12 cavidades es un bloque ancho y pesado, por lo que las valijas de la máquina y la propia placa de acero de la matriz deben estar dimensionadas para resistir la curvatura; economizar en este punto es una causa clásica de destello en las cavidades de los bordes que ninguna cantidad de ajuste de la cabeza de la matriz puede corregir. La distribución de la fuerza de sujeción también explica por qué el diseño de las cavidades se mantiene simétrico respecto al centro de la valija, de modo que la fuerza de cierre de las cuatro barras de anclaje equilibra la fuerza de apertura que produce la presión del parison. Apollo dimensiona el sistema de sujeción de las máquinas ABLB y ABLD con un margen para que el agregado de cavidades dentro del ancho de las valijas nominales no haga que la deflexión supere el límite.
El destello desigual es el síntoma visible. Si el destello es intenso solo en la fila central, sospeche de flexión del plato; si solo en un borde, sospeche de desequilibrio en la precarga de la barra de unión o de una guarnición desgastada; si solo en una cavidad, sospeche de que se ha desencajado la cavidad o de una parte atrapada. La solución es mecánica, no de proceso: tensar el plato o la placa de soporte, volver a tensar las barras de unión o colocar chavetas en el molde antes de alcanzar las temperaturas. Debido a que la presión de soplado actúa sobre toda la zona proyectada, la relación es simple de verificar: la fuerza de sujeción necesaria equivale al área proyectada multiplicada por la presión de soplado multiplicada por un factor de seguridad, y la suma en todas las cavidades debe mantenerse por debajo del rating de la máquina con un margen de sobra.
Consistencia del espesor de la pared a través de las cavidades
La prueba de calidad definitoria de un molde de múltiples cavidades es si cada cavidad hace la misma botella, y la métrica más estricta es la consistencia del grosor de la pared. El objetivo es que la desviación del grosor de la pared entre las cavidades se mantenga dentro de un margen de más o menos el 5 %, verificado de dos maneras: soplando las botellas de cada cavidad y calculando el coeficiente de variación, que debe estar por debajo del 1,5 %, y cortando las botellas de cada cavidad y midiendo las paredes con un medidor de grosor por ultrasonidos o por rayos X. El soplado es rápido y detecta los desequilibrios generales; el corte y el escaneo descubren puntos finos locales que el soplado en solitario oculta, como un hombro delgado en una cavidad que aún pesa lo mismo que sus vecinos.
El equilibrio de la pared comienza en el parison. El cabezal de matriz debe entregar un peso y una pared del parison iguales a cada salida, y el programador del parison debe distribuir el material de modo que los puntos de tensión de la botella, la base, la asa y el hombro, obtengan suficiente sin sobrecargar las secciones fáciles. En la moldeo en continuo, el parison suele programarse con una pared variable a lo largo de su longitud, más gruesa donde la botella necesita resistencia y más delgada donde se puede ahorrar peso, y este programa debe traducirse de forma igual a cada cavidad. Se logra un coeficiente de variación inferior al 1,5 por ciento equilibrando las salidas del cabezal, ajustando el enfriamiento de la cavidad y verificando en la máquina real en lugar de confiar en el modelo CAD.
| Método de verificación | Lo que mide | Objetivo de aceptación | Frecuencia |
|---|---|---|---|
| Pesaje por cavidad. | Equilibrio de masa de la botella. | CV inferior al 1,5 por ciento | Cada configuración, luego por turno. |
| Porción y escaneo. | Pared local en la base, el hombro y el asa. | Dentro de un margen de más o menos el 5%. | Artículo primero, luego semanalmente |
| Pesaje del parison por salida. | Equilibrio de cabeza | Masa dentro de un 1 por ciento | Al inicio de la puesta en servicio. |
| Carga superior y caída. | Fuerza funcional. | Según las especificaciones de la aplicación | Por cada cambio de material. |
Cuando una cavidad cambia, el orden habitual de investigación es el equilibrio de la salida de la cabeza de la matriz, luego el equilibrio de enfriamiento, luego el desgaste por apriete, luego el enfriamiento de la punta de soplado. Dado que todas estas variables están conectadas entre sí, el diseñador de herramientas documenta las configuraciones validadas, los espacios de salida, las posiciones de los limitadores, los anchos de los terrenos de apriete y las longitudes de las puntas, para que la matriz pueda ser reproducida tras el servicio y para que una nueva cavidad añadida más tarde coincida con las existentes. Apollo entrega moldes ABLB y completamente eléctricos con un informe de primera partícula que incluye el peso por cavidad y un escaneo de las paredes, para que el cliente comience desde una línea de base conocida.
Compensación de contracción
Cada plástico se contrae a medida que se enfría desde el estado fundido al sólido, por lo que la cavidad del molde debe cortarse más grande que la botella del objetivo en función de la tasa de contracción del material, o la pieza acabada resultará de menor tamaño. La contracción es anisotrópica en resinas semicristalinas porque la orientación molecular del soplado alinea el material, pero para dimensionar el molde, la fórmula práctica es que la dimensión del molde es igual a la dimensión del objetivo dividida por uno menos que la tasa de contracción. El HDPE se contrae entre un 2 y un 4 por ciento, el PP entre un 1,5 y un 2,5 por ciento, el PVC entre un 0,3 y un 0,8 por ciento, y el PC entre un 0,5 y un 0,8 por ciento, con el valor exacto dependiendo del peso molecular, de los llenantes y de la velocidad de enfriamiento; las resinas amorfas, como el PVC y el PC, se contraen mucho menos que las semi-cristalinas como el PE y el PP.
En un molde de múltiples cavidades, la compensación del encogimiento se debe aplicar de manera idéntica a cada cavidad y el enfriamiento debe estar equilibrado para que cada cavidad se enfríe a la misma velocidad, ya que un enfriamiento desigual cambia el encogimiento efectivo de una cavidad a otra e introduce nuevamente variaciones de tamaño. Las dimensiones del cuello y del hilo son las más sensibles a la tolerancia, por lo que el inserto del cuello se corta al tamaño compensado y se mantiene dentro de una tolerancia estricta; el cuerpo puede absorber más variaciones. El valor de encogimiento utilizado para el corte se extrae de los datos del proveedor de resinas para el grado específico y el proceso previsto, y luego se confirma midiendo los primeros artículos y ajustando el molde si la botella sale de tamaño excesivo o insuficiente.
| Material | Rango de contracción | Clase de cristalinidad. | Nota de compensación del molde |
|---|---|---|---|
| HDPE. | De un 2 a un 4 por ciento. | Semicristalina. | Mayor compensación, orientación de la correa. |
| PP | 1,5 a 2,5 por ciento | Semicristalina. | Menos que el HDPE, pero sigue siendo importante. |
| PVC | 0,3 a 0,8 por ciento | Amorfas | Pequeña compensación, control estricto de la junta. |
| PC. | Del 0,5 al 0,8 por ciento | Amorfas | 7. Calidades pequeñas, médicas y ópticas. |
| PETG | 0,4 a 0,7 por ciento | Amorfas | Botellas cosméticas limpias y de bajo nivel |
Después de la contención, el pequeño cambio adicional que ocurre horas o días después del moldeo una vez que la pieza se relaja por completo también se tiene en cuenta en aplicaciones de tolerancias ajustadas midiendo las botellas después de un período de estabilización en lugar de directamente de la máquina. Para las botellas de alimentos y farmacéuticas, el acabado del cuello se comprueba contra las especificaciones de la tapa después de la estabilización para garantizar la estanquidad en la línea de llenado. Apollo procesa PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU y PETG en sus máquinas, y los datos de corte del molde se clasifican por material, de forma que cuando un cliente cambia el resina, obtiene la compensación de contracción correcta en lugar de reutilizar un molde de PE para una botella de PP.
Coste relativo de la herramienta.
Un molde de múltiples cavidades es tan bueno como su cavidad más defectuosa, por lo que los tests de validación se aplican a cada cavidad, no solo a una muestra. Los tests de caída confirman que la botella sobrevive a la caída que recibirá durante el llenado, el transporte y la venta al detalle, con la botella llena y tapada bajo las condiciones de aplicación. Los tests de carga superior miden la fuerza de compresión que resiste la botella apilada antes de plegarse, lo que protege las botellas durante el transporte paletizado. Los tests de fugas y sellado confirman que la botella resiste la presión o el vacío sin pérdida, generalmente presionando la botella vacía y supervisando la decadencia o sumergiéndola bajo el agua y vigilando las burbujas. La desviación de capacidad se comprueba llenando hasta el borde o hasta una línea de referencia y comparando el volumen con el nominal. El escaneo del grosor de la pared cartografía la pared en puntos críticos para confirmar que ninguna cavidad tiene un punto delgado por debajo del mínimo diseñado.
Estas pruebas se realizan en conformidad con estándares documentados. El ASTM D2911 regula las dimensiones de las botellas de polietileno moldeadas por soplado, y constituye la referencia para la determinación de las dimensiones de las botellas y de sus cuellos. El ISO 9001 regula el sistema de gestión de la calidad que rige la construcción de moldes y máquinas, y el control de la producción. Para los productos de contacto con alimentos, la FDA 21 CFR 177.1520 especifica los requisitos para el polietileno utilizado para artículos que entran en contacto con los alimentos, y la UE 10/2011 establece la regulación marco para los materiales plásticos y los artículos destinados a entrar en contacto con los alimentos dentro de la Unión Europea. El marcado CE se aplica a la maquinaria ya puesta en circulación. Ninguno de estos documentos es un vínculo en el texto del artículo; están citados como texto simple para que el lector pueda localizar el documento regulador. Apollo, una fábrica de Wanplas, construye sus máquinas y moldes para inyección continua por soplado (EBM) en conformidad con estas referencias y ofrece las declaraciones pertinentes junto al equipo.
| Prueba de validación | Lo que demuestra | Norma o referencia típica. |
|---|---|---|
| Prueba de caída | Supervivencia del impacto de la botella llena | Especificaciones del cliente, registro de la norma ISO |
| Carga superior. | Fuerza de compresión de la pila. | Requerimiento de la aplicación |
| Fuga y sellado | Integridad de la presión o vacío. | Contexto de la FDA 21 CFR 177.1520 |
| Desviación de capacidad | Exactitud del volumen de carga | Tamaño nominal más tolerancia. |
| Escaneo del espesor de la pared | Ningún punto delgado por debajo del mínimo | Mínimo de diseño por cavidad. |
| Verificación dimensional. | Tamaño de la botella y del cuello | ASTM D2911 |
| Contacto con los alimentos. | Cumplimiento del material. | FDA 21 CFR |
La disciplina que separa un molde multicavidad listo para la producción de un prototipo es que cada prueba se repite con frascos extraídos de cada cavidad en un solo ciclo, y luego se comparan los resultados. Un único frasco que pase demuestra que el diseño funciona; doce frascos procedentes de doce cavidades que pasan todos demuestra que el molde está listo para la producción. Esta es la razón por la que Apollo envía moldes con un paquete de primera pieza por cavidad en lugar de una muestra comercial única, y la razón por la que la promesa de calidad del grupo Wanplas garantiza la máquina entregada con respecto a la especificación acordada.
Matriz de solución de problemas de defectos
Los moldes multicavidades concentran los defectos, por lo que una buena matriz de solución de problemas asigna a cada síntoma la causa raíz a nivel de cavidad. Los problemas más frecuentes son el flash fuerte en algunas cavidades, la variación de peso entre ellas, la formación de atasco, una base del frasco delgada, el tamaño del cuello fuera de tolerancia, la deformación de expulsión y la acumulación de depósito en el molde. Cada una de estas cosas indica un subsistema distinto: el flash frente al ajuste o al atasco, la variación de peso frente al cabezal de moldeo o al enfriamiento, la formación de atasco frente al borde de atasco o la temperatura de parición, la base delgada frente al programa de parición o al enfriamiento, el error del cuello frente al varillaje o al encogimiento, la deformación frente al enfriamiento o al eyector y el depósito frente al material o al ventilación.
| Defecto | Causa más probable del nivel de las cavidades. | 1520, UE 10/2011. |
|---|---|---|
| Ralladura demasiado gruesa en algunas cavidades | Tierra desgastada, reblandecimiento del platino, desequilibrio de la fijación | Reemplazar la pieza, reforzar el plato, retorcerse de nuevo las barras de sujección. |
| El peso varía entre las cavidades. | Desbalance de la salida de la cabeza del molde, enfriamiento desigual | Comparación de pesas, salidas de equilibrio, agua de equilibrio |
| Primera acción. | Borde opaco, temperatura alta en el parison, cierre lento. | Afina el terreno, disminuye la temperatura de fusión, acelera la refrigeración |
| Base del frasco delgada. | Programa de parición corto en la parte inferior, enfriamiento de la base deficiente. | Añadir pared de base en el programa, incrementar el enfriamiento de la base. |
| Dimensión del cuello fuera de tolerancia | Erosión del pino de soplado, error de contracción, pino caliente. | Recalibrar el plegador, recortar el cuello, enfriar el plegador. |
| Deformación de expulsión. | Abrir prematuramente, enfriamiento desigual, extractor atrapado | Alargar el enfriamiento, circuitos de equilibrio, eyector libre |
| Depósito y niebla del molde | Acumulaciones de aditivos, salidas bloqueadas, degradación del material. | Limpia los conductos, baja la temperatura, revisa el compuesto |
El tema recurrente es que los defectos de múltiples cavidades rara vez se curan con un cambio de proceso global; se curan al encontrar la única cavidad o subsistema que difiere y restaurar el equilibrio. Es por eso que las configuraciones validadas, los espacios de salida, las posiciones de los restriccionadores, los anchos de la tierra de corte, las longitudes de las pines y las restricciones de enfriamiento, se registran por cavidad y por circuito. Los ingenieros de servicio de Apollo utilizan este registro durante la instalación y la puesta en marcha para llevar un nuevo molde multicañavial a la producción alineada rápidamente, y la política de repuestos y soporte en el sitio del grupo Wanplas mantiene el molde en funcionamiento después de la entrega.
Preguntas frecuentes
¿Cuántas cavidades debo elegir para un proyecto de botella EBM nuevo?
El número de cavidades depende de la producción diaria deseada, del peso de la botella y de la fuerza de sujeción y las conexiones del extractor. Para botellas de 200 mililitros a 5 litros, un molde de 2 a 6 cavidades en una máquina de extrusión continua es típico, mientras que un molde de 8 a 12 cavidades funciona bien con envases de baja densidad para volúmenes elevados de menos de 1 litro. Siempre confirme que la máquina puede suministrar la resina, la fuerza de sujeción y el número de conexiones antes de especificar el número de cavidades.
¿Cuál es la relación entre el número de cavidades y la fuerza de sujeción?
La fuerza de sujeción requerida escala con la superficie proyectada total de todas las cavidades y la presión de soplado. Cada cavidad añadida amplía la apertura de la placa y aumenta la superficie proyectada total, por lo que los moldeadores deben confirmar la separación de las barras de sujeción de la máquina y la fuerza de bloqueo antes de especificar las cavidades adicionales. Una carencia de fuerza de sujeción se muestra directamente como rebienta en las cavidades afectadas.
¿Puede una cabeza de extrusión continua soportar un molde de 8 cavidades?
Un cabezal de extrusión continuo solo puede alimentar moldes multicavidad si tiene el número adecuado de salidas de matriz y la distancia adecuada. Para una producción muy alta con paraísos pesados, se prefiere un cabezal acumulador o un cabezal con múltiples salidas con un flujo equilibrado. El número de salidas y el número de cavidades deben ser idénticos, y sus distancias deben coincidir.
¿Por qué utilizar aluminio 7075 en lugar de acero para los moldes EBM?
El aluminio 7075 conduce el calor a una velocidad de 130 a 160 vatios por metro Kelvin, aproximadamente tres a cinco veces más rápida que el acero, por lo que acorta el tiempo de enfriamiento y el tiempo del ciclo. Es más ligero y más económico de mecanizar, por lo que es la opción estándar para moldes de producción de varios cavidades, a pesar de tener una menor resistencia al desgaste que el acero. Los puntos de desgaste, como la cerradura y el cuello, utilizan inserciones de cobre berilio o acero.
¿Cómo evito la inconsistencia del flash entre cavidades?
La incoherencia de la extrusión suele ser causada por una distribución desigual de la fuerza de sujeción, desviación de la placa superior superior a 0,05 milímetros o pisos de cierre de pinza mal ajustados. Equilibre la fuerza de sujeción, rigidice la placa superior y pulir todos los bordes de cierre de pinza a la misma anchura de piso y ángulo. Los insertables mantienen cada cavidad ajustada a medida que la herramienta se desgasta.
¿Cuál es la mejor temperatura del agua de enfriamiento para moldes EBM de múltiples cavidades?
El agua refrigerada entre 8 y 15 grados Celsius es estándar para los moldes EBM, pues una temperatura más baja mejora la velocidad de enfriamiento y la estabilidad dimensional. El agua debe fluir turbulenta, con un número de Reynolds superior a 4000, para mantener todos los huecos enfriados de manera uniforme, y el enfriador debe estar dimensionado para la carga de calor total de todos los huecos.
¿Cómo puedo verificar la consistencia del espesor de la pared en todas las cavidades?
Cálculo del peso de cada botella de cavidad y del coeficiente de variación, que debe permanecer por debajo del 1,5 %, y corte de secciones transversales de cada cavidad y escaneo con un medidor de espesor por ultrasonidos o rayos X. El objetivo es mantener la desviación del espesor de la pared dentro de un margen de más o menos el 5 % entre las cavidades. El peso detecta los grandes desequilibrios; el escaneo detecta los puntos donde la pared es más delgada.
¿Cómo se compensa el encogimiento del molde en el diseño de muchas cavidades?
La cavidad del molde se corta más grande que la botella objetivo gracias a la tasa de contracción del material. El HDPE se contrae entre un 2 y un 4 por ciento, el PP entre un 1,5 y un 2,5 por ciento, el PVC entre un 0,3 y un 0,8 por ciento y el PC entre un 0,5 y un 0,8 por ciento, por lo que la dimensión del molde se calcula como el tamaño objetivo dividido por uno menos la tasa de contracción. El enfriamiento debe estar equilibrado para que cada cavidad se contraiga por igual.
¿Qué estándares se aplican a las botellas fabricadas por EBM con contacto con alimentos?
Los envases para contacto con alimentos deben cumplir con los requisitos de la FDA 21 CFR 177.1520 para el polietileno y la UE 10/2011 para materiales destinados a entrar en contacto con alimentos, mientras que el sistema de producción suele gestionarse según la norma ISO 9001 y la referencia dimensional se basa en el estándar ASTM D2911. La marca CE se aplica a la maquinaria a la que se pone en el mercado. Estas referencias se citan como texto plano, no como hipervínculos.
¿Cómo reduzco el tiempo de ciclo al escalar de 2 a 8 cavidades?
El duplicar los enlaces no reduce la cantidad gastada por frasco, a menos que el enfriamiento y la entrega de la masa mantengan el ritmo. Utilice cuerpos de molde de aluminio de alta conductividad, enfriamiento conformal, agua refrigerada cerca de 8 grados Celsius y una cabeza de matriz con flujo equilibrado por múltiples salidas para proteger el tiempo del ciclo. Además, confirmar que el tuerca y el acumulador pueden entregar el volumen total mayor dentro del tiempo de la masa.
Usa exactamente este formato: "1. " por línea, nada más.
Use un cabezal acumulador para recipientes grandes mayores a aproximadamente 10 a 20 litros, para piezas industriales de paredes gruesas y siempre que el parison sea demasiado pesado para extrudirse de modo continuo sin conformarse. La extrusión continua sigue siendo la opción para botellas pequeñas de paredes delgadas y alta velocidad, donde el tiempo de ciclo y el control del parison son los factores más importantes.
¿Cómo causa la falta de coincidencia de ángulo entre la cabeza de moldes y el molde defectos?
La distancia central entre las salidas de las matrices debe ser igual que la distancia central de los huecos en el molde. Si el paso está mal ajustado, los moldes de impresión aterrizan fuera de centro, lo que produce puntos delgados, distribución irregular de las paredes y desalineación del paso que aumenta la tasa de rechazo. A menudo se ajusta el paso del molde frío ligeramente más ajustado que el paso del cabezal caliente para permitir la expansión térmica.
Conclusión
El diseño de moldes multiplacavidades para moldeo por soplado por extrusión consiste en hacer que muchas cavidades funcionen como una sola: parison, enfriamiento, mordedura, pared, tamaño iguales. El beneficio de la producción es real y muy grande; una herramienta de 4 cavidades puede multiplicar por cuatro el número de botellas por hora, y una herramienta de 12 cavidades puede superar varios miles de botellas por hora en el caso de recipientes ligeros, pero sólo cuando el número de cavidades se ajusta a la fuerza de mordedura, a las salidas de la cabeza de la matriz y a la distancia entre ellas, cuando el material de la matriz equilibra la velocidad de enfriamiento con el desgaste, cuando el circuito de enfriamiento funciona turbulento y equilibrado, cuando las aperturas y las evacuaciones se han terminado y se mantienen para cada cavidad, y cuando se compensa la contracción aplicable para la resina específica. La validación luego lo prueba mediante pruebas en cada cavidad, no en una sola, frente a caídas, carga superior, fugas, capacidad, espesor de paredes y estándares dimensionales como ASTM D2911, ISO 9001, FDA 21 CFR 177.1520 y EU 10/2011.
Apollo, una fábrica de Wanplas con más de 20 años de experiencia en moldeo por soplado por extrusión y más de 4.000 máquinas en más de 90 países, diseña moldes multicavidades para las series ABLB, ABLD y completamente eléctricas con cabezales de matraz emparejados, insersiones de cobre de berilio y acero reemplazables, enfriamiento conformal e informes de primera pieza por cavidad. Para el suministro de resinas y la rehidratación, la fábrica Kerke del grupo Wanplas ofrece extrusoras de compundación de doble hélice, y Polyretec proporciona líneas de lavado y pelletizado, mientras que YuDa y Aibim cubren el PET y el moldeo por soplado por inyección, respectivamente. Cuando especifica un molde multicavidades para moldeo por soplado, debe comenzar por el número de botellas por hora deseado, confirmar todas las restricciones de la máquina y validar cada cavidad, ya que en la producción multicavidades, la cavidad más débil determina la producción real y la calidad real.
