Экструзионно выдувные изделия

Когда говорят об экструзионно выдувных изделиях, многие сразу представляют себе просто бутылки или канистры. Но это, знаете ли, довольно поверхностно. На самом деле, тут целая цепочка: от выбора гранулята и настройки экструдера до момента, когда готовое изделие сходит с конвейера. Часто упускают из виду, что ключевой момент — это именно управление температурным профилем в экструзионной головке и синхронизация выдува. Если где-то сбой — получаешь или неравномерную толщину стенки, или, что хуже, внутренние напряжения, которые потом аукнутся при эксплуатации. У нас на производстве, в ООО Сычуань Канхун Упаковочные Ёмкости, через это проходили не раз.

Сырьё и его капризы

Всё начинается с гранул. Работаем в основном с полиэтиленом, но не всё так просто. Партия к партии может отличаться, даже от одного поставщика. Бывало, привезли, казалось бы, стандартный HDPE, а он в экструдере ведёт себя иначе — тянется не так, температура плавления чуть смещена. Приходится на ходу корректировать, иначе трубная заготовка (паризон) получается нестабильной. Это как тесто: мука вроде одинаковая, а результат разный.

Особенно чувствительны к этому крупногабаритные ёмкости, те же бочки на 200 литров. Тут уж мелочей нет. Помню случай, когда из-за неучтённой влажности в гранулах (поставщик недосушил) на готовых изделиях пошли микротрещины в зоне дна. Пришлось партию утилизировать. Теперь на входе контроль строже, но и в процессе постоянно смотришь на вид паризона — он должен выходить ровным, без волн или помутнений.

И ещё момент по сырью: иногда для специальных заказов, например, для химических реактивов, идём на композиции с добавками, повышающими барьерные свойства или УФ-стойкость. Тут уже совсем другая настройка оборудования требуется. Температуры выше, скорость экструзии ниже. Но это уже частности.

Экструзия: где рождается форма

Сердце процесса — экструзионная головка. Её геометрия определяет распределение материала в заготовке. Если говорить о наших линиях в Чунчжоу, то для стандартных канистр используем конические головки, а для плоских изделий, вроде баков, — щелевые. Важно не просто выдавить трубку, а обеспечить равномерный выход расплава по всему периметру. Малейший перекос — и стенка в изделии будет тоньше с одной стороны.

Частая проблема, с которой сталкиваются новички, — память материала. Полимер в головке ?помнит? направление течения, и если его резко изменить параметрами выдува, могут появиться полосы или зоны с разной прозрачностью. Боролись с этим долго, пока не нащупали оптимальный температурный градиент по зонам обогрева головки. Не по учебнику, а чисто эмпирически, методом проб.

Кстати, о температуре. Для того же HDPE мы держим её в диапазоне 190–220 °C в разных зонах. Но цифры — это одно, а фактическое поведение расплава — другое. Бывает, датчики показывают норму, а паризон ?течёт? рывками. Чаще всего виной износ шнека или налипание материала на стенках цилиндра. Тут уже нужен глаз да глаз, регулярная ревизия узлов.

Выдув: момент истины

Вот заготовка пошла в форму. Казалось бы, дальше всё автоматически. Но нет. Давление воздуха, скорость его подачи и точность смыкания пресс-формы — три кита, на которых стоит качество. Если давление недостаточное, материал не прижмётся к стенкам формы в углах и рёбрах жёсткости. Получится ?недодув?. Если избыточное — может порвать ещё горячее изделие или создать излишние внутренние напряжения.

У нас на площадке в 20 000 квадратных метров стоит несколько выдувных автоматов разного тоннажа. Для мелкой тары, до 5 литров, цикл быстрый, важно синхронизировать движение механизма захвата паризона и момент начала подачи воздуха. Задержка даже в доли секунды — и заготовка остынет, не заполнит форму полностью.

А для крупных ёмкостей, которые мы тоже делаем, другая история. Тут выдув идёт дольше, и важно обеспечить постепенное, многоступенчатое давление. Особенно в зоне горловины, где идёт резкий переход толщины. Не раз бывало, что при отладке нового изделия именно в горловине появлялись слабые места. Приходилось дорабатывать конструкцию формы, добавлять локальный подогрев в этой зоне. Опыт, который в учебниках не описан.

О форме и её деталях

Пресс-форма — это отпечаток будущего изделия. Качество её поверхности напрямую определяет внешний вид продукции. Мы используем стали с полировкой, но даже идеально отполированная поверхность со временем изнашивается, особенно в зонах среза. Появляются микроцарапины, которые потом передаются на изделие в виде матовых полос. Поэтому график техобслуживания форм — святое.

Ещё один нюанс — система охлаждения формы. Каналы для воды должны быть рассчитаны так, чтобы отвод тепла был равномерным. Если где-то образуется ?горячая точка?, изделие в этом месте будет дольше остывать и может деформироваться при извлечении. Для сложных по геометрии изделий, например, канистр с вваренной ручкой, проектирование системы охлаждения — отдельная головная боль инженеров.

И конечно, разъём формы. Линия разъёма всегда будет видна на готовом изделии. Задача — сделать её максимально аккуратной и по возможности расположить в менее заметном месте. Иногда клиенты просят сделать так, чтобы след от разъёма был вообще не виден. Это почти невозможно для экструзионно выдувных изделий, приходится объяснять технологические ограничения. Но можно минимизировать заусенец (облой) за счёт точной пригонки половинок формы и контроля момента смыкания.

Контроль и типичные дефекты

После выхода из формы изделие кажется готовым, но это не так. Ему нужно время на так называемую ?релаксацию? — снятие остаточных напряжений. Особенно это критично для ёмкостей, которые будут испытывать механические нагрузки или контактировать с агрессивными средами. Мы обычно выдерживаем партию сутки перед финальным контролем.

Что ищем при контроле? Во-первых, толщину стенки. Проверяем ультразвуковым толщиномером в нескольких ключевых точках: дно, стенки, горловина. Неравномерность — самый частый дефект. Во-вторых, герметичность. Для канистр и бочек это обязательный тест под давлением. Бывало, что внешне идеальное изделие давало микротечь по линии разъёма. Причина — микротрещина, возникшая при неравномерном охлаждении.

И третий момент — геометрия. Горловина должна быть строго круглой, резьба — чёткой, дно — устойчивым. Для этого используем калибры и шаблоны. Иногда, если форма изношена или был ?недодув?, изделие может иметь вмятину или выпуклость. Такое — в брак.

Вместо заключения: про логистику и специфику

Работая в ООО Сычуань Канхун, нельзя не учитывать логистику. Наше расположение в Экономической зоне развития Чунчжоу, с удобной транспортной доступностью, позволяет оперативно отгружать продукцию. Но это накладывает и отпечаток. Крупногабаритные экструзионно выдувные изделия, те же баки или бочки, занимают много места в контейнере. Приходится оптимизировать укладку, а иногда даже вносить коррективы в конструкцию изделия (например, делать вложенные горловины), чтобы снизить транспортные расходы для клиента. Это уже не чистая технология, а скорее технология, адаптированная под реальные условия рынка.

В целом, если обобщить, то производство экструзионно выдувных изделий — это постоянный баланс между параметрами оборудования, свойствами сырья и требованиями к конечному продукту. Ничего раз и навсегда заданного нет. Каждый новый заказ, особенно нестандартный, — это снова подбор режимов, проверка, иногда неудача, а потом — поиск решения. Как в том случае с канистрой для масла, которая должна была выдерживать мороз до -30 °C. Пришлось менять и рецептуру материала, и режим выдува. Получилось не с первого раза. Но когда получилось — это и есть та самая профессиональная работа, ради которой всё и затевалось.

Так что, если кто-то думает, что выдув — это просто, то он глубоко ошибается. Это ремесло, где опыт и внимание к деталям решают всё. И наш сайт https://www.kanghonggs.ru — это по сути витрина этого опыта, накопленного на Чуаньсийской равнине.