Maneje el espesor desigual de pared en el moldeo por soplado estirado

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.