Maneje el espesor desigual de pared en el moldeo por soplado estirado
Se deben cumplir muchas condiciones para lograr la mejor distribución de la pared en una botella PET. Los operarios hábiles son, como siempre, indispensables.
Una de las propiedades más destacadas del PET es su capacidad de auto nivelación. Esto significa que cuando una parte de la preforma empieza primero a estirarse, el mismo acto del estiramiento induce una resistencia al alargamiento, lo que hace más resistente el proceso de estiramiento.
Esto obliga a que se estiren partes adyacentes que estaban quizás un poco más frías, y en ese movimiento de estiramiento y pausa, la preforma se convierta en una botella que puede tener una diferencia de 0.001 pulgadas en el espesor de pared en la circunferencia de una botella redonda.
Sin embargo, muchas botellas muestran diferencias mucho mayores que esta. Como sucede en todos los procesos de transformación de plástico, existe una serie de condiciones que debe darse con el fin de lograr el resultado descrito. A continuación exponemos, en orden de relevancia, varios temas que pueden afectar el espesor de la pared.
Desviación del punto de inyección
Esta es de lejos la causa más común de los problemas del espesor de la pared. El resultado del proceso de moldeo por inyección debe centrarse en el moldeo por soplado y mantenerse firme cuando las altas presiones de aire conviertan la burbuja de la preforma pre inflada en una botella. De otra manera, el espesor de pared irá donde la el punto de inyección vaya y ninguna auto nivelación podrá evitarlo.
Estas son las causas más comunes de este defecto:
La barra de estiramiento no sujeta la preforma suficientemente. Típicamente, la distancia entre la barra de estiramiento y la base del moldeo por soplado debe ajustarse en 0.040 pulgadas menos que el grosor de pared del punto de inyección de la preforma. Esto garantiza que la preforma no puede deslizarse durante la alta presión del soplado. A medida que las preformas se vuelven más delgadas, estas brechas se tornan más pequeñas.
La presión del pre soplado es demasiado alta y /o muy temprana. La línea de estiramiento tiene que conectar con la preforma antes de que la presión del pre soplado tenga la oportunidad de soplar el punto de inyección de la preforma. Cuando se conecta, el pre soplado no puede ser tan alto como para desviar la preforma de la línea. La cantidad requerida de presión de pre soplado depende del espesor y temperatura de la preforma.
Con esto, los operarios pueden tener que experimentar con presiones diferentes para probar su efecto. Lo mismo se aplica para cuándo se introduce la preforma. En el proceso de moldeo por soplado estirado de dos etapas esto se controla más por la posición que por el tiempo, y con frecuencia el retraso del comienzo de la presión mantiene el punto de inyección en el centro.
La alta presión se hace demasiado temprano. La alta presión puede no estar energizada antes de que la línea de estiramiento haya presionado firmemente la preforma contra la base del molde soplado. De lo contrario, incluso las pequeñas diferencias en temperatura o espesor de pared de la preforma moverán invariablemente el centro del punto de inyección. Nuevamente, en la mayoría de las máquinas esto se controla mediante la posición, y el operario tiene que asegurarse de que se ajusta correctamente. Las máquinas rotativas hacen esto automáticamente, pero muchas máquinas lineales no.
La base del molde soplado no se mecaniza correctamente. Con el fin de ayudar a la línea de estiramiento en la fijación de la preforma, se hace un hueco pequeño en la base del molde soplado. Esto deja espacio para el producto inyectado al final de la preforma y evita que la preforma se deslice.
Barra de estiramiento doblada. Las barras de estiramiento son usualmente muy robustas con diámetros de 0.5 pulgadas y no se doblan fácilmente. Pero las botellas livianas de agua requieren el estiramiento de la base entera y con frecuencia las barras de estiramiento se adelgazan al final para logar un área de contacto más pequeña y un efecto de enfriamiento sobre la preforma. O, en el caso de botellas con cuellos pequeños de 20 mm para aplicaciones cosméticas, las barras de estiramiento robustas simplemente no se ajustan.
Las barras delgadas pueden doblarse mucho más fácilmente y se sabe incluso que barras más gruesas se doblan ocasionalmente. En cualquier caso, una barra doblada se reconocerá fácilmente ya que desviara el punto de inyección siempre en la misma dirección mientras que otros defectos ocurren inesperadamente.
La preforma se dobla antes de entrar al moldeo por soplado. Esto es algo que sucede con más frecuencia en el moldeo por estirado soplado de una sola etapa y tiene una causa diferente. En el proceso de dos etapas esto puede ocurrir cuando el grosor de la pared de la preforma tiene diferencias de más de 0.004 pulgadas. Esto conlleva un calentamiento desigual – es decir, el lado más delgado se calienta más y este lado puede luego contraerse más que el lado más frío entre las preformas al salir de los hornos y el moldeo por soplado. En ese caso, la barra de estiramiento desvía la preforma y la transporta al moldeo soplado de la misma manera.
En el soplado estirado de una sola etapa podría haber otro problema además de las posibles diferencias de espesor de pared: Una distribución desigual del calor de la preforma. Esto se debe a que el calentamiento viscoso crea un anillo de material caliente dentro del plástico fundido. Cuando el canal de alimentación se divide normalmente en dos flujos, el material más caliente se queda en la parte trasera y no fluye hacia adelante y esto se nota en el espesor desigual de pared.
Calentamiento o enfriamiento desiguales
Es frustrante para los procesadores ver que la entrada está en el centro de una botella redonda pero las paredes muestran diferencias de 0.004 pulgadas o más. Esto usualmente indica que un lado de la preforma está más frío que el otro. El lado más caliente se estira más y se adelgaza más en los procesos de una sola etapa.
Esto es bastante común, como ya se dijo anteriormente, pero también puede ocurrir en procesos estirado soplado de dos etapas. Puede ser que el aire esté soplando sobre las preformas después de que han dejado de rotar. También he visto que cuando las preformas no giran durante el tiempo que están en el sistema de hornos, el calor del metal del horno calienta el lado de la preforma que está expuesta hacia él. Una cámara térmica es muy útil para detectar diferencias de calor y ubicar sus fuentes.
Índices pequeños de estiramiento
Para que funcione el efecto de auto nivelación arriba descrito, las preformas deben estirarse tanto en la dirección vertical como en la del plano de la circunferencia.
Los índices mínimos son: 2:1 en el vertical y 4:1 en el plano de la circunferencia. Pero las limitaciones de diseño, especialmente en botellas pequeñas de 12 onzas, o el proceso mismo (estas cifras son ya lo máximo realista para una sola etapa) pueden evitar que los diseñadores pongan en marcha índices de estiramiento suficientemente grandes. Como resultado, el material no puede estirar completamente las partes más frías y se quedan gruesas.
En muchos casos se adquieren preformas que tiene el correcto acabado del cuello y peso pero no están diseñadas para la aplicación en particular en las que serán usadas. Esto conlleva índices de estiramiento inadecuados en toda o en parte de la botella.
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