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生产塑料瓶盖的工艺是什么?

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生产塑料瓶盖的工艺是什么?

发布日期:2020-06-16 作者: 点击:

饮料中广泛应用的塑料防盗瓶盖的生产工艺主要有注塑和压塑两种,两种工艺各有优缺点。


注塑工艺能加工各种异形盖,且成型工艺窗口较大;


压塑工艺在生产能耗及模具维护灵活性等方面更有优势。


不管哪种工艺,要达到塑料防盗瓶盖的良好的密封、开启等使用性能,必须要保证精确的瓶盖尺寸。


瓶盖注塑工艺


1.1、注塑工艺流程


注塑成型是借助螺杆的推力,将已塑化好的熔融状态(粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经冷却定型后取得瓶盖的工艺过程。


主要包括合模、注射、保压、冷却、开模顶出五个阶段。  


1.2、影响瓶盖尺寸的注塑工艺参数


1.2.1 保压压力与时间

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图1左图为瓶盖重量随保压时间的变化


右图为重量增加后体积的变化


通过试验数据分析,如图 1 所示,随着保压时间的增加,瓶盖的重量逐渐增加,从而导致体积变大(尺寸变大)。同样的,随着保压压力的增加,相同时间内的原料重量增加,瓶盖的重量随之增加,会导致体积变大(尺寸变大)。


在以上过程中,瓶盖的密度始终保持不变。


1.2.2 冷却时间


不论直观分析还是从试验数据看,随着瓶盖在模具内冷却时间的增加,瓶盖的温度会明显呈现直线下降的变化。而瓶盖在脱模后的冷却,同样存在此现象,只是减小相同的温度需要的时间会更长。也就是说在相同的时间内,模具内的冷却效果远远好于脱模后冷却。


冷却的速率(℃/min)会影响瓶盖的密度,随着冷却速率的增加,瓶盖的密度逐渐减小。也即,冷却时间增加,克重不变,密度减小,则体积变大(尺寸变大)。


1.2.3 原料温度


随着原料温度的增加,如果冷却时间保持不变,得到的瓶盖温度会更高,脱模后经过自然冷却,由于热胀冷缩原理,体积会变小(尺寸变小)。而原料温度对应的注塑设备参数有螺杆温度和模具温度。


瓶盖压塑工艺


2.1、压塑工艺流程

压塑成型过程是先将塑料颗粒在挤塑机内高温熔化,从喷嘴挤出后由刮刀将融化的塑料切割为重量均匀的料丸,再将料丸投入模具的型腔内,通过模具的合模成型,冷却后脱模完成一个循环。


主要包括挤出、刮料、投料、合模成型 、 冷却、脱模六个阶段。


2.2、影响瓶盖尺寸的压塑工艺参数


2.2.1 冷却时间


压塑工艺中,冷却时间主要靠设备的转速(即生产速度)来调节。生产速度越慢,冷却时间越长,得到的瓶盖温度越低,热胀冷缩后,瓶盖尺寸相对越大。


2.2.2 原料温度 


随着原料温度的增加,相同的冷却时间下,得到的瓶盖温度越高,热胀冷缩后,瓶盖尺寸相对越小。


2.2.3 模具温度 


模具温度设定越高,相同冷却时间下,瓶盖在模具内的冷却效果越差,得到的瓶盖温度越高,热胀冷缩后,瓶盖尺寸相对越小。


2.2.4 瓶盖重量 


通过大量的试验数据显示,随着瓶盖重量的增加,得到的瓶盖温度会增加,使得瓶盖尺寸变小。但从理论上分析,瓶盖重量增加会得到尺寸更大的瓶盖。所以重量对尺寸的影响,取决于重量增加的多少和温度变化的幅度,因为两者会进行相互抵消。


3、其他影响瓶盖尺寸的因素


除了以上分析的设备工艺参数对于瓶盖尺寸有影响外,还有其他因素也会对瓶盖尺寸造成影响,比如色母料、添加剂(如成核剂)、原料特性、模具材质(导热性)等。


实际生产中,色母对于瓶盖尺寸的影响较大。相比未加颜色的盖子,在相同生产工艺下,橙色等颜色盖的尺寸会更小,而金色、绿色等颜色盖的尺寸会更大。而成核剂主要是用来控制瓶盖在冷却时的结晶情况的。成核剂会加快结晶,使得密度增加,使得体积变小,尺寸变小。


结语


塑料防盗瓶盖在饮料中的应用已经越来越广泛,而注塑和压塑两种成型工艺的竞争也趋于白热化。因此,研发和制造生产瓶盖的设备和模具的市场潜力巨大 。要做成高精度、高产量和长寿命的制盖设备和模具,做好瓶盖结构和工艺方面的基础研究工作是非常有必要的。


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