Como dimensionar uma máquina ISBM para sua garrafa

O que este artigo deve provar

Converter um desenho de garrafa e os requisitos de produção em dimensões da máquina, injeção, cavitação, sopro e estiramento e requisitos de utilidades. Uma base sólida começa com o uso do diâmetro ou largura máxima do corpo, altura total, acabamento do gargalo, projeção da base e qualquer alça ou característica assimétrica. O primeiro método de verificação é marcar a seção transversal máxima real no desenho e incluir a parede do molde, o resfriamento e o espaçamento da cavidade ao converter o tamanho da garrafa em dimensões da ferramenta. A partir daí, o artigo aborda apenas verificações que podem alterar significativamente a resposta prometida pelo título. Quando um valor operacional exato depende do tipo de resina, do desenho da garrafa, do molde ou da máquina fornecida, a especificação aprovada do projeto controla a configuração final.

Colete os dados das garrafas que controlam o tamanho da máquina.

Envelope de garrafa

Envelope para garrafa. Utilize o diâmetro ou largura máxima do corpo, a altura total, o acabamento do gargalo, a projeção da base e qualquer alça ou característica assimétrica. Marque a seção transversal máxima real no desenho e inclua a parede do molde, o resfriamento e o espaçamento da cavidade ao converter o tamanho da garrafa em envelope de ferramental. Utilize o envelope da garrafa como uma restrição de tamanho e confirme-o em relação ao movimento completo da máquina e ao envelope de ferramental. Quando o projeto estiver próximo do limite da máquina ou do material, exija um teste de moldagem que isole o envelope da garrafa e, em seguida, desafie o envelope da garrafa sob a mesma especificação da garrafa. Utilizar o volume nominal como um indicador do tamanho físico pode selecionar uma máquina que não consiga fechar ou transferir o molde com segurança.

O Configuração de ferramentas compatível com ASB Também é relevante ao verificar como as interfaces do molde e o movimento da máquina devem permanecer compatíveis durante a substituição, a resolução de problemas ou as alterações de capacidade.

Converter a geometria da garrafa em envelope de molde

Acabamento do braço

Acabamento do braço. Registre o diâmetro externo final, o anel de suporte, a geometria da rosca ou do encaixe e quaisquer requisitos de orientação. Confirme as folgas entre a borda e a cavidade, bem como as folgas de transferência, e se o gargalo deve permanecer indexado para garrafas ovais ou com alça. Utilize o acabamento do gargalo como uma restrição de dimensionamento e confirme-o em relação ao movimento completo da máquina e à área de contato das ferramentas. A interpretação mais segura é obtida comparando pelo menos alguns ciclos estáveis ​​e, em seguida, verificando o acabamento do gargalo sem alterar o restante da receita. A geometria do gargalo pode limitar a cavitação mesmo quando o corpo da garrafa é pequeno.

Geometria de pré-forma

Geometria da pré-forma. Defina a massa, o comprimento, a distribuição da espessura da parede, o ponto de injeção, o diâmetro interno e o comprimento extensível da pré-forma. Relacione o comprimento da pré-forma com o deslocamento do núcleo e da haste de estiramento e verifique as folgas de remoção na injeção e na transferência. Use a geometria da pré-forma como uma restrição de dimensionamento e confirme-a em relação ao movimento completo da máquina e à área de contato das ferramentas. Um teste de produção bem-sucedido mantém o lote de resina e a identificação da cavidade fixos enquanto a geometria da pré-forma é alterada, seguido por uma verificação separada da geometria da pré-forma. Uma pré-forma excessivamente longa ou espessa pode ser difícil de resfriar e condicionar dentro do ciclo desejado.

Calcular a demanda de injeção e plastificação

demanda de tiro

Demanda por tiros. Multiplique a massa da pré-forma pelo número de cavidades e inclua a configuração real do sistema de injeção. Compare o volume total de injeção com a capacidade de injeção da máquina e o tempo de recuperação necessário, utilizando o cálculo do fornecedor. Use a demanda de injeção como uma restrição de dimensionamento e confirme-a considerando todo o movimento da máquina e a área de contato das ferramentas. A importância prática dessa verificação reside em transformar a demanda de injeção, antes uma configuração vaga, em uma evidência que pode ser comparada com a demanda real. Operar no limite da capacidade de injeção pode reduzir a margem do processo ou prolongar o ciclo.

Condições de trabalho para esta tarefa específica

Envelope de garrafa

Utilize o diâmetro ou largura máximos do corpo, a altura total, o acabamento do gargalo, a projeção da base e qualquer alça ou característica assimétrica.

Acabamento do braço

Registre o diâmetro externo final, o anel de suporte, a geometria da rosca ou do encaixe e qualquer requisito de orientação.

Geometria de pré-forma

Defina a massa, o comprimento, a distribuição da espessura da parede, o ponto de injeção, o diâmetro interno e o comprimento extensível da pré-forma.

demanda de tiro

Multiplique a massa da pré-forma pelo número de cavidades e inclua a configuração real do sistema de injeção.

Verifique o comprimento do estiramento e o espaço para soprar.

Taxa de plastificação

Taxa de plastificação. Estime a massa de resina processada por hora, considerando a produção ideal, mais o refugo esperado e o consumo inicial. Verifique se a rosca consegue recuperar a próxima injeção sem se tornar o gargalo do ciclo e sem tempo de residência excessivo. Utilize a taxa de plastificação como restrição de dimensionamento e confirme-a considerando todo o movimento da máquina e a área de contato das ferramentas. Use esse resultado para restringir a janela de processo, não para criar um novo ponto de ajuste universal; a próxima restrição a ser confirmada é a taxa de plastificação. Uma rosca dimensionada apenas para a produção máxima pode não ser adequada para trabalhos com poucas cavidades, enquanto uma unidade subdimensionada prolonga o tempo de recuperação.

Espaçamento do molde de sopro

Espaçamento do molde de sopro. Defina o espaçamento da cavidade usando a seção mais larga da garrafa, a divisão do molde, os canais de refrigeração, a estrutura de fixação e as necessidades de ventilação. Verifique a interferência durante a abertura do molde, a remoção da garrafa e a transferência para a plataforma giratória, não apenas quando o molde estiver fechado. Use o espaçamento do molde de sopro como uma restrição de tamanho e confirme-o em relação ao movimento completo da máquina e à área de contato das ferramentas. A resposta esperada deve ser visível em uma medição da garrafa, mapa de defeitos ou tendência da máquina antes que a equipe prossiga para o espaçamento do molde de sopro. Um layout que se encaixa estaticamente pode colidir durante o movimento.

Determinar a Cavitação Viável

Viagens longas

Viagens longas. Compare o comprimento da pré-forma extensível e a posição final da base da garrafa com o curso da haste disponível e o controle de tempo. Confirme onde a haste começa, quando entra em contato com a base da pré-forma e onde termina em relação ao inserto da base da garrafa. Use o curso de estiramento como uma restrição de tamanho e confirme-o em relação ao movimento completo da máquina e à área de contato da ferramenta. Uma vez que essa verificação esteja estável, a próxima questão útil é se o curso de estiramento altera a mesma região da garrafa ou afeta uma parte diferente do processo. Um curso insuficiente ou mal controlado produz problemas de distribuição de material que as alterações de pressão não conseguem corrigir completamente.

Verifique o ciclo e a saída em conjunto.

Contagem de cáries

Número de cáries. Teste diferentes quantidades de cavidades, pois o volume da máquina, a massa de injeção e o tempo de ciclo interagem. Para cada quantidade de cavidades, calcule a produção de garrafas boas por hora e o custo das ferramentas, identificando então a configuração de menor custo que atenda à demanda. Utilize a quantidade de cavidades como uma restrição de dimensionamento e confirme-a considerando o movimento completo da máquina e o volume das ferramentas. Essa verificação deve ser feita antes de alterar a quantidade de cavidades, pois, caso contrário, dois mecanismos do processo serão alterados simultaneamente. Um número maior de cavidades pode aumentar o custo do molde e a carga de refrigeração sem um aumento proporcional na produção, caso o tempo de injeção ou de refrigeração aumente.

Para este tópico, o Portfólio de máquinas ISBM de uma etapa Fornece um contexto útil sobre os equipamentos para conectar os requisitos do processo a uma plataforma integrada de resina à garrafa.

Margem de produção

Margem de produção. Utilize a produção comercializável e um cronograma operacional em vez de ciclos teóricos por hora. Modele a inicialização, as trocas de moldes, a manutenção planejada e as pequenas paradas normais para verificar a capacidade mensal. Utilize a margem de produção como uma restrição de dimensionamento e confirme-a considerando toda a movimentação da máquina e o envelope de ferramentas. Para este tópico, o registro de engenharia deve relacionar a margem de produção com a condição observada das garrafas e, em seguida, verificar se a margem de produção corrobora o mesmo diagnóstico. Uma máquina dimensionada para a demanda média, sem margem de programação, pode gerar horas extras crônicas ou atrasos nas entregas.

Verifique as instalações e o sistema de manuseio antes do dimensionamento final.

Dimensionamento de utilidades

Dimensionamento de utilidades. Converta a máquina e o ciclo escolhidos em demandas de compressor, elétrica, chiller, água de resfriamento e secador. Verifique a carga média e a demanda de pico de curta duração na conexão da máquina. Utilize o dimensionamento de utilidades como uma restrição de dimensionamento e confirme-o considerando o movimento completo da máquina e o envelope de ferramentas. Não julgue esse fator apenas pelo valor da IHM; compare-o com o resultado real da produção de garrafas e prossiga com o dimensionamento de utilidades somente após a relação estar clara. Tubulações de distribuição ou capacidade do chiller subdimensionadas podem fazer com que uma máquina de moldagem dimensionada corretamente se comporte como se estivesse subdimensionada.

Equações de dimensionamento para incluir na folha do projeto

Requer-se um bom rendimento por hora. = quantidade planejada de garrafas boas / horas de produção disponíveis. As horas disponíveis já devem excluir o tempo de inatividade que o plano de produção reserva deliberadamente para trocas de moldes e manutenção. Não divida a demanda anual pelo total de horas do calendário, a menos que a fábrica opere continuamente.

Massa de tiro = massa da pré-forma por cavidade × cavidades ativas, ajustada para o sistema de injeção real e qualquer material que não faça parte das pré-formas acabadas. Produção teórica de garrafas = cavidades ativas × 3.600 / tempo de ciclo estável em segundos. A capacidade prática aplica então o rendimento e a disponibilidade a esse número teórico.

Utilize essas equações para comparar os tamanhos de cavitação e de máquina candidatos, mas verifique os limites finais de utilização da injeção, plastificação, fechamento, resfriamento e sopro com os dados da máquina e do molde fornecidos.

O projeto de molde de substituição ISBM Reforça a necessidade prática de controlar a geometria de montagem, o comportamento térmico, a posição de transferência e o alinhamento da cavidade, em vez de tratar o molde como um componente isolado.

Questões específicas que surgem em relação a como dimensionar uma máquina ISBM para sua garrafa.

Conclusão prática

O método de trabalho para dimensionar uma máquina ISBM para sua garrafa baseia-se na análise de evidências: determine o volume da garrafa, isole o efeito do espaçamento do molde de sopro e use o dimensionamento de utilidade como verificação final de produção. Usar o volume nominal como um indicador do tamanho físico pode levar à seleção de uma máquina que não consiga fechar ou transferir o molde com segurança.