Technologia Direct Heatcon firmy Aoki

Prezentujemy system formowania japońskiego przedsiębiorstwa Aoki, którego przedstawicielem w Polsce jest firma Dopak. System nosi nazwę Direct Heatcon. Technologia pozwala na realizowanie operacji związanych z cieplnym kondycjonowaniem preformy. To z kolei w bardzo dużym stopniu zwiększa zdolność formowania wysoko precyzyjnych, cienkościennych produktów o dużej wytrzymałości. Zachodzące tu formowanie odbywa się jednocześnie z formowaniem wtryskowym.

System formowania Direct Heatcon pozwala na wyeliminowanie powtórnego podgrzewania preform. W znaczny sposób ogranicza też koszty przeprowadzania podobnych procesów. Za sprawą technologii o szybkim cyklu pozwala ponadto na prowadzenie produkcji masowej. Aoki jest jedyną firmą, która dysponuję taką właśnie opatentowaną technologią.

Co wiemy o Direct Heatcon?

Jej największym wyróżnikiem jest fakt, że umożliwia ona cieplne kondycjonowanie preformy, co w znaczny sposób zwiększa zdolność formowania niezwykle precyzyjnych i cienkościennych produktów o dużej wytrzymałości z jednoczesnym formowaniem wtryskowym. Ponieważ omawiana metoda eliminuje konieczność ponownego podgrzewania preformy, więc tym samym możliwe jest prowadzenie procesu formowania z wysoką prędkością. Co więcej, za sprawą stosowania resztkowego procesu formowania preformy w trakcie procesu formowania rozdmuchowego ciepła resztkowego, wydatki związane z ponownym podgrzewaniem preformy praktycznie nie występują, a czas chłodzenia zostaje zminimalizowany. To z kolei pomaga w osiągnięciu stanu, w którym urządzenia chłodnicze mogą pracować przy mniejszej wydajności.

Szczególnie ważny dla opisu tej metody wydaje się być wspomniany już fakt, że cieplne kondycjonowanie preformy odbywa się równolegle z wtryskiem. Ta właściwość prowadzi do tego, że następuje bardzo precyzyjna i szczegółowa kontrola rozkładu ciepła w preformie. O wyjątkowości Direct Heatcon świadczy też to, że możliwe jest osiągnięcie wysoce precyzyjnej szyjki butelki ze stałą orientacją gwintu.

Dzieje się tak, bo szyjka butelki formowana jest wtryskowo. To z kolei ułatwia utrzymanie wysokiego stopnia dokładności produkcji. Początek gwintu znajduje się zawsze w tym samym położeniu, więc dużo łatwiejsze jest wykorzystywanie zamknięć zatrzaskowych, albo zamknięć do kosmetyków, które wymagają dokładnego pozycjonowania.

Na tym jednak nie koniec korzyści możliwych do osiągnięcia tylko na tym etapie produkcji. Metoda pozwala bowiem na zmniejszenie ciężaru szyjki, co zawsze jest sporym wyzwaniem dla technologów. Daje się to osiągnąć poprzez przeprowadzenie rozdmuchu w strefie szyjki. Efekty są imponujące - następuje zmniejszenie ciężaru pojemnika o 3 g oraz ograniczenie cyklu formowania pomiędzy 3 - 5 sekund.

Warto też wiedzieć, że celem jak najlepszego przygotowania się do stworzenia omawianej technologii firma Aoki przetestowała trzy zasadniczo odmienne koszty transportu - surowiec PET, preformy i butelki. Jaki wynik przyniosły badania?

Przy założeniu 500 ml butelki na wodę o wadze 19 gram w transporcie do pudła o wielkości 1 metra sześciennego zmieściłyby się 1024 uformowane butelki. W tej samej przestrzeni znalazłoby się również miejsce dla blisko 9280 preform do tego wyrobu. Natomiast z surowca, który zmieściłby się w tej samej przestrzeni ładunkowej, udałoby się uformować 56421 wyrobów. Tym samym, ponieważ maszyny Aoki formują butelki bezpośrednio z surowca, więc daje to 98,2 proc. oszczędności na kosztach transportu w porównaniu z butelkami oraz 83,6 proc. w porównaniu z preformami.

To wszystko sprawia, że przedstawiciele Aoki z pełną świadomością mogą przyznawać, że zastosowanie technologii DirectHeatcon umożliwia formowanie od surowca aż do finalnego pojemnika w trzech stacjach i to bez konieczności procesu ponownego podgrzewania preformy. Tym samym dzięki przejściu od surowca do skończonego pojemnika w zaledwie trzech stacjach, koszty jednostkowe uformowanej butelki mogą zostać bardzo mocno ograniczone, podczas gdy produkcja masowa jest w dalszym ciągu całkowicie możliwa.

Ponieważ cienkościenne preformy oznaczają szybsze formowanie, więc o 25 proc. wyższa szybkość wtrysku pozwala na formowanie takich właśnie cienkościennych preform. Stabilne formowanie może zostać osiągnięte jedynie przy 1,9 mm grubości ścianki preformy. Korzyści ze zmniejszania ciężaru pojemnika polegają na zredukowanym wykorzystaniu materiału i szybszych cyklach formowania preform.

Technologię, której dotyczy artykuł można z powodzeniem wykorzystywać do zastosowań związanych z formowaniem pojemników niecentrycznych. Do tej pory osiągnięcie takiej samej grubości ścianek w niecentrycznym wyrobie było zadaniem dość skomplikowanym. Jak zapewniają jednak przedstawiciele Aoki teraz jest to dużo łatwiejsze do osiągnięcia. Za sprawą Direct Heatcon można też w ramach takich wyrobów doprowadzić do zmniejszenia ciężaru wyrobu i redukcji kosztów materiałowych.

Nie tylko pojemniki niecentryczne mogą być wzbogacane przez technologię azjatyckiej firmy. Na jej stosowaniu mogą skorzystać tez producenci pojemników owalnych i z szerokim wlotem.

Jeśli chodzi o technologię formowania pojemników owalnych można zachować więcej ciepła w tych strefach preformy, które potrzebują rozciągania. Tym samym dużo szybsze jest dostosowanie grubości ścianki.

Z kolei w ramach technologii formowania pojemników z szerokim wlotem konieczne jest jak wiadomo zastosowanie większych sił dociskających formę podczas formowania. Ma to oczywiście bezpośredni związek z dużymi średnicami szyjek takich pojemników. By temu sprostać system otwartego cylindra Aoki umożliwia pożądanych sił dociskających formę. Przy zastosowaniu technologii Direct Heatcon można lokalizować grubsze ścianki w środku pojemnika, co hamuje takie odkształcenia i prowadzi do oszczędności uzyskiwanych na ciężarze produktu.