
Когда говорят ?прессформа ПЭТ?, многие сразу думают о самой стальной оснастке. Но ключевое тут — ПЭТ. Материал капризный, с усадкой специфической, и если форма не ?заточена? под его поведение в момент литья и охлаждения, брак обеспечен. Сам видел, как вроде бы точная форма из хорошей стали давала мутные изделия с внутренними напряжениями — потому что каналы охлаждения спроектировали без учета скорости кристаллизации именно ПЭТ.
Основная ошибка — переносить опыт работы с полипропиленом или АБС на ПЭТ. У него другая вязкость расплава, другая температурная зона работы. Например, литниковые каналы. Для ПЭТ они должны быть короче и с более плавным переходом, чтобы уменьшить сдвиговые напряжения. Иначе в готовой бутылке или технической детали позже могут пойти трещины.
Ещё момент — система охлаждения. Здесь нельзя экономить на сложности контуров. ПЭТ должен остывать быстро и равномерно. Часто делают ошибку, располагая охлаждающие каналы только вокруг формообразующей полости, забывая про сердечники и выталкиватели. В итоге — коробление или ?серебро? на поверхности.
В одной из ранних наших работ для клиента из пищевой упаковки столкнулись с проблемой разной толщины стенки у горлышка. Вроде бы всё рассчитано, но на испытаниях под нагрузкой горлышко деформировалось. Пришлось пересматривать всю схему подвода расплава и балансировать её, фактически делая новый проект. Оснастка, кстати, была сделана на базе производства, подобного Sunleaf — они как раз специализируются на полном цикле, от проектирования до испытаний, что в таких ситуациях бесценно.
С вентиляцией в прессформе для ПЭТ — отдельная история. Материал чувствителен к перегреву, если воздух не успевает выйти, будет подгар или несплав. Особенно в глубоких, узких полостях. Мы всегда закладываем дополнительные разгрузочные каналы на этапе проектирования, даже если CAD-система не показывает проблем. Это из опыта.
Система выталкивания. Казалось бы, стандартный узел. Но для тонкостенных ПЭТ-изделий, тех же стаканчиков, важно количество, расположение и даже скорость работы толкателей. Слишком резкий толчок — изделие деформируется, слишком медленный — цикл растёт. Иногда приходится комбинировать разные типы выталкивателей в одной форме.
Использование телескопических или ножевых толкателей часто необходимо, но это удорожает форму. Однако для сложных изделий это единственный способ обеспечить качество. На сайте sunleafcn.ru в разделе портфолио можно увидеть подобные решения — видно, что инженеры понимают, где можно сэкономить, а где — нет.
Сталь — это не просто ?сталь?. Для длительных runs ПЭТ-тары, где цикл измеряется миллионами, нужна сталь с высокой стойкостью к абразивному износу и коррозии. ПЭТ-преформы, например, сильно изнашивают гнезда. Мы используем стали типа H13, но с обязательной последующей обработкой — часто полировка до зеркального состояния в полостях контакта с продуктом.
Полировка — это не только для блеска. Микронеровности — места для задержки расплава, ухудшения теплоотвода и, как следствие, точки начала деградации материала. Особенно критично для пищевого ПЭТ.
Была история, когда заказчик жаловался на постепенное ухудшение прозрачности детали от цикла к циклу. Проверили всё — температуры, сырьё. Оказалось, микротрещина в стальном сердечнике, невидимая глазу, начала ?обрастать? нагаром. Пришлось снимать форму с производства и перешлифовывать. Это к вопросу о качестве базовой заготовки и контроля на каждом этапе, о чём, кстати, прямо заявлено в философии Sunleaf как производителя: ?превосходное качество для воплощения идей? — на практике это означает именно такой скрупулёзный контроль.
Самая совершенная прессформа ПЭТ — лишь половина успеха. Вторя половина — её настройка на машине. Температурные профили зон цилиндра, скорость инжекции, давление и время выдержки под давлением — всё это нужно тонко калибровать. ПЭТ не прощает грубых настроек.
Часто проблема кроется в недостаточной сушке гранулята. ПЭТ гигроскопичен, и если его не досушить, гидролитическая деградация в цилиндре ТПА неизбежна. Прочность изделия падает катастрофически. Поэтому всегда настаиваю, чтобы технолог завода сначала проверил влажность сырья, прежде чем крутить настройки формы.
Давление выдержки — критичный параметр для минимизации усадки и коробления. Но слишком высокое давление приводит к переупаковке материала и сложностям с выталкиванием. Здесь нужен баланс, найденный опытным путём для каждой конкретной формы и изделия.
Стоит ли делать сложную, а значит, дорогую форму для ПЭТ-изделия? Ответ зависит от тиража и требований. Для прототипа или малой серии иногда дешевле использовать алюминиевую форму, зная её ограниченный ресурс. Но для массового производства, как те же миллионы бутылок, инвестиции в высококачественную стальную форму с идеальной системой охлаждения и вентиляции окупаются с лихвой за счёт стабильности цикла и отсутствия брака.
Полный спектр услуг, как у упомянутой компании, здесь очень важен. Когда один подрядчик ведёт проект от 3D-модели до готовых деталей, он несёт ответственность за все этапы. Нет споров между проектировщиком, станочником и литейщиком о том, кто виноват в проблеме. Это сильно упрощает жизнь.
В конечном счёте, прессформа для ПЭТ — это инструмент, который должен быть создан в диалоге: диалоге инженера с поведением материала, технолога с возможностями ТПА, и заказчика с экономическими реалиями. Идеальной формы ?на все случаи? не существует, есть оптимальное решение для конкретной задачи. И его поиск — это и есть самая интересная часть работы.