Analiza BMT dotyczy zachowania preform PET

Blow Moulding Technologies zwraca uwagę na powtarzający się problem producentów preform PET i butelek: partie preform mogą przejść rutynową kontrolę, a mimo to zachowywać się inaczej po wprowadzeniu do procesu rozdmuchu z rozciąganiem. Według firmy standardowe kontrole jakości, takie jak pomiar wymiarów, kontrola masy i badanie w świetle spolaryzowanym, pozostają ważne, ale nie pokazują bezpośrednio, jak preforma zachowa się w warunkach produkcyjnego nagrzewania i rozdmuchu. Ta luka może prowadzić do sytuacji, w której dwie preformy spełniają tę samą specyfikację i przechodzą kontrolę wizualną, ale wykazują różne profile nagrzewania i odmienne zachowanie podczas rozdmuchu na linii do produkcji butelek. Wynikająca z tego zmienność może stać się widoczna dopiero po wysyłce preform i wprowadzeniu ich do produkcji butelek, gdy operacja napełniania lub pakowania przejęła już problem procesowy.

Tradycyjne metody kontroli służą do identyfikacji problemów geometrycznych i materiałowych, jednak BMT zauważa, że mogą one nie przewidywać rzeczywistej pracy w procesie rozdmuchu z rozciąganiem. Gdy zależność między kontrolą laboratoryjną a zachowaniem w zakładzie jest niepełna, producenci mogą mierzyć się ze zwiększonym zakresem profilowania maszyn, większą liczbą działań diagnostycznych, dodatkowymi interwencjami operatorów i niższą stabilnością procesu. W praktyce czas inżynierów może być poświęcany na diagnozowanie nieefektywności produkcyjnych, których źródło powstało jeszcze przed dotarciem preform na linię wytwarzania butelek.

Zachowanie cieplne a właściwości butelki

BMT wskazuje zachowanie temperaturowe preformy jako kluczowy czynnik wpływający na efektywność rozdmuchu. Jeżeli preforma nagrzewa się inaczej, będzie się inaczej rozciągać, a jeżeli inaczej się rozciąga, zmianie mogą ulec również właściwości butelki. Firma odnosi się do przeprowadzonego wcześniej w tym roku badania z wykorzystaniem rozwiązania THERMOSCAN, które objęło proces produkcji butelek wcześniej działający prawidłowo, lecz następnie wykazujący zmienność jakości mimo zastosowania tej samej receptury i tych samych ustawień pieca.

Dalsza analiza wykazała, że zmiany powstałe w procesie formowania wtryskowego wpłynęły na zachowanie cieplne preform, a w konsekwencji spowodowały niespójny przebieg rozdmuchu. W tym przypadku sama linia do produkcji butelek nie została uznana za przyczynę źródłową. Źródłem problemu była preforma.

BMT opisuje również odrębny przypadek producenta, który miał problemy z partią materiału. Firma wymagała sześciu wizyt eksperta technologa procesu w zakładzie w ciągu dwóch miesięcy, aby rozwiązać wyzwania produkcyjne. Wcześniej ten sam producent potrzebował tylko sześciu takich wizyt w skali całego roku. Oprócz kosztu specjalistycznego wsparcia problem spowodował przestoje produkcyjne w czasie identyfikacji i usuwania źródła zmienności.

Według BMT przykłady te pokazują, jak trudne może być diagnozowanie takich problemów po uruchomieniu produkcji. Producenci mogą początkowo koncentrować się na urządzeniach znajdujących się dalej w procesie, nawet jeśli zmienność została wprowadzona znacznie wcześniej.

Ilustracja wykonana podczas procesu testowania preform, pokazująca, jak zachowania materiału zmieniają się w trakcie rozdmuchu

Ocena zmienności przed produkcją

Problem staje się coraz bardziej istotny wraz z wprowadzaniem przez producentów większych udziałów recyklatu PET, materiałów pochodzenia biologicznego i innych rozwiązań ukierunkowanych na zrównoważony rozwój. BMT zauważa, że niewielkie zmiany mogą wpływać na parametry przetwarzania, dlatego wczesna walidacja jest ważna przed próbami w skali pełnej produkcji. W miarę jak branża dąży do ograniczenia zużycia materiału, obniżenia emisji dwutlenku węgla i stosowania alternatywnych surowców, producenci muszą wprowadzać zmiany bez pogorszenia stabilności produkcji.

Aby pomóc producentom identyfikować taką zmienność zanim trafi ona do produkcji, BMT opracowało BLOWSCAN. System ocenia zachowanie podczas nagrzewania i rozdmuchiwania, a także ogólną powtarzalność rozdmuchu. Podczas gdy istniejące systemy jakości mogą wskazać, czy preforma spełnia specyfikację, BLOWSCAN ma pomagać określić, czy będzie ona pracować zgodnie z tą specyfikacją w procesie rozdmuchu.

Ten dodatkowy etap zapewnienia jakości ma ograniczać zakłócenia na dalszych etapach, poprawiać stabilność procesu i zwiększać zaufanie do właściwości użytkowych preform. Porównuje on zachowanie podczas rozdmuchu ze zwalidowanym wzorcem, umożliwiając producentom identyfikację różnic, zanim wpłyną one na produkcję butelek.

„Pomimo szeroko zakrojonych kontroli jakości producenci nadal mogą natrafiać na partie, które zachowują się inaczej podczas rozdmuchu” - powiedział Josh Turner, Delivery Manager w BMT. „Wyzwanie polega na tym, że różnice te często stają się widoczne dopiero po rozpoczęciu produkcji. Porównując zachowanie podczas rozdmuchu ze zwalidowanym wzorcem, producenci mogą wcześniej identyfikować zmienność i zyskać większą pewność, że każda partia będzie pracować zgodnie z oczekiwaniami”.

Analiza wizualna i dane procesowe generowane przez BLOWSCAN zapewniają ilościową ocenę zachowania preform podczas rozdmuchu