瓶盖的增长--随着市场需求的增长,瓶盖生产设备的效率也不断提高

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(制药) 发布时间:2010-07-05


图1 注塑模具越大,注塑机的生产能力也就越强。图中的注塑模具可以在3.6s的时间内完成128个塑料盖的注塑生产任务,也就是每分钟能够生产2100多个塑料瓶盖。

瓶盖注塑机一生的使命就是生产一种瓶盖。注塑机的所有运动都是按照这一产品而调整的,并具有很高的生产能力以便进一步的缩短注塑加工工作时间。这一切,都以设备的高承载能力为前提,在注塑模具不断增大的情况下,仍然保持很好的动态性能,保证瓶盖注塑任务的顺利完成。这种注塑设备是专门为塑料瓶盖、塑料罐盖、立式塑料盒和饮料包装容器而研发设计的。

在塑料包装产品的注塑生产中,每一个包装物的生产时间以十分之几秒为单位来进行计算。就每一个注塑加工循环来讲,可说是快如闪电。每天,注塑设备几万次地重复着这单一的动作,设备和注塑模具的经济性可想而知。

注塑设备生产厂Ferromatik Milacron公司研发设计了一种新系列的塑料瓶盖专用注塑设备:Cap-Tec系列瓶盖注塑机,这是一款专门生产塑料盖和塑料帽的生产设备。其生产循环时间为2.7s,一次可以完成64个塑料瓶盖的生产加工。若使用更大的注塑模具,可以在一个注塑循环中生产制造更多的塑料盖。例如,Husky公司研发生产的多套注塑模具,一次就可以生产128个塑料件。他们现在生产的注塑机模具系统能够一次完成128个塑料盖,注塑生产的循环时间为3.6s。也就是说:每分钟可以生产2100个以上,每天可以生产300万个以上的塑料件,并可以根据用户需要定制更大的注塑模具。瑞士Netstal公司曾经在举办的技术讲座中预计,未来注塑模具一次可以生产的塑料件数量远远不止128个。

无休止的增长

塑料瓶、塑料罐、立式塑料盒和饮料包装容器等的封口产量增长迅速。据美国市场调查公司Freedonia的市场调查数据,到2012年时,全球范围内对塑料封口、瓶盖的需求量将会达到1200亿件。从现在起,每年要以5%的增长率才能满足市场的需要。为了满足这一增长的要求,在增加模具的同时,增加注塑机的数量是非常必要的。注塑设备的制造者们是根据两方面的原因得出上述结论的:一方面是越来越多的封口、瓶盖注塑机投入生产;另一方面是改进注塑工艺流程,缩短了注塑件的生产时间,提高了封口、瓶盖的生产效率。

Ferromatik Milacron注塑设备制造有限公司的Jörg Dassow博士说道:“在大多数封口、瓶盖的生产过程中,48件和64件的注塑模具还是够用的,能够满足今天市场的需求。”但Dassow博士先生也明确指出:市场对封口、瓶盖类注塑件的需求似乎是在无休止地增长。其中的一个重要原因在于包装设计,各种不同的包装有着自己不同的封口、瓶盖。在过去的一年里,封口、瓶盖的品种规格和颜色有了丰富多彩的变化;还有许多不同的设计,必须满足更多的新功能要求。例如,用于碳酸饮料包装的塑料瓶在灌装后压力就达到了7.5bar。因此它的瓶盖就与普通矿泉水的瓶盖不同,尽管第一眼看上去两者非常相似。


图2 在封口、瓶盖类塑料产品的生产中,2/3以上的制造成本是塑料原材料成本。

其中的差异在于瓶盖的壁厚和重量,从而也决定了瓶盖生产加工时所需的时间是不同的。Dassow博士还针对Ferromatik Milacron公司生产的3000kN注塑机说道:“这是适用于没有碳酸气的矿泉水瓶盖的生产设备。”瓶盖壁厚和重量的增加明显延长了注塑机的注塑时间。而注塑机在瓶盖注塑过程中也明显加快了其运动速度,因为一方面注塑模具的制造水平和设计水平越来越高,尤其是模具的冷却不断得到了改善,使得今天能够实现的注塑循环时间完全不同于5年前能够实现的注塑循环。那时的注塑循环时间在5~9s的范围内。

另一方面,今天的注塑设备总体运动速度也比过去快多了。这也得益于在很短的循环时间内模具冷却系统的改进。在加快设备运动速度方面还可以进一步改进提高。人们正在尝试将注塑设备的总体运动再缩短十分之几秒。从而使模具的运动缩短,顶出机构的动态性能更好。瑞士Netstal设备制造公司市场经理Reto Morger先生说道:“若实现了这一目标,则能使注塑模具敞开的时间,即不生产注塑件的时间降低到最少的程度。”而实现上述目标的基础是今天在单一注塑生产设备中使用的蜗轮蜗杆驱动系统的改进;使得注塑生产过程,包括注入塑料,塑料盖冷却,开启注塑模具,顶出注塑件,模具闭合的整体时间缩短。

另外,使用电力驱动的蜗轮蜗杆驱动系统还应能够进一步的节约能源。据Morger先生介绍,使用电力驱动的蜗轮蜗杆驱动系统能够比液压驱动系统节能15%,同时又具有很好的合模运动性能、满足了很高的合模力和动态性能要求。快节拍、大合模力、动态的合模运动等等是封口、瓶盖注塑设备典型的特征。尽管注塑设备的使用者对注塑设备提出了本企业特殊的设计和结构要求,但总是有一些部件是构成注塑件基本部件,根据这些基本部件,可以按照模块化的设计方案设计一台台注塑件,例如Netstal公司的Evos系列注塑件、Husky公司的Hylectric系列注塑件等等。Ferromatik Milacron公司研发设计的Cap-Tec系列的注塑件也是采用模块化结构设计的专用注塑件,可在24天内完成设计和制造。

距离决定经济性

注塑件的性能也随着注塑模具的增大而提高。例如,卢森堡Husky Injection模具制造公司的欧洲市场经理Matthias JabloNSKi先生说,一次生产128个注塑件的模具“今天已经不是罕见的了”。即使是2×96个注塑件的模具也是经常可以见到的“家常便饭”。不久前,Husky公司生产的热注塑层压模具就具有192个注塑模腔,一次可注出192个注塑件。它大大地提高了封口、瓶盖生产时的经济性。但是,欧洲瓶盖生产厂与灌装生产厂之间的距离大多数都在800~1000km之内,Netstal公司Morger先生说:“如果两厂相隔距离太远,经济性则主要取决于瓶盖的运输费用了。”

 

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