塑料瓶盖技术应用及模具简介.ppt

塑料瓶盖技术应用及相关模具简介,塑料防盗瓶盖简述,定义：用塑料制成，经封装，开启后，不能恢复其原包装形式。自上世纪90年代中期开始，可口可乐公司生产的PET瓶装饮料使用塑料防盗盖替代铝盖，从而将塑料防盗盖推到了饮料包装的前台，开始了塑料防盗盖的大规模生产和应用。塑料盖自从问世来以其价格低廉、使用方便、安全、环保等特性而受到欢迎。广泛运用于制药、化工、调料、食品、饮料等行业产品的包装。,PP（聚丙烯，polypropylene）的平均密度约0.905，聚丙烯本身无毒、无味、无嗅，耐水，具有一定的物理机械强度。与聚乙烯相比，聚丙烯具有较高的刚性和硬度、较好的抗裂变性和热稳定性，适合于各类塑料包装材料的要求。成型收缩率约为1%3%。通常用于双片盖。,PE（聚乙烯，polyethylene）的密度很小（0.920.96），即使在低温条件下也不会丧失柔软性，耐撞击，耐腐蚀，高频率特性也很好，用途较为广泛。成型收缩率约为1.5%4%。从结晶性来分，可分为低密度LDPE和高密度HDPE。一般采用高密度聚乙烯（HDPE）。,主原料又分PP（聚丙烯）和PE（聚乙烯）二种，色母因主原料的不同而区分为PE载体及PP载体。,瓶盖的材料构成：主原料、色母、添加剂、内衬垫,PP与PE塑料性能比较,常用饮料塑胶盖的分类及应用,饮料塑胶盖主要按以下划分：按充填物分类为：碳酸性饮料塑盖和非碳酸性饮料（含纯净水、茶饮料、果汁等）塑盖。按塑盖衬垫的结构形式分为：无衬垫塑胶盖（内塞盖）、模塑衬垫塑胶盖和嵌入式衬垫塑胶盖等。有衬垫塑盖也叫双片盖，无衬垫塑盖也叫单片盖。无衬垫塑盖又分为“”型长凸式、“”型反卷式及“”型等。双片盖（有内垫）的衬垫型式分为：“”型、“”型及平垫型。按规格大小分类为：28、29/25、30/25、26/22、27mm、33mm、38mm盖等。按成型方式分类为：压塑型塑胶盖和注塑型塑胶盖。,按结构形式分：单片盖和双片盖；单片盖：瓶盖内部无垫片，整个盖材料一样，依靠折边或内塞密封；双片盖：瓶盖内部有垫片，垫片材料较软，依靠压缩垫片的反弹力来保持密封；,比较：、单片盖没有加垫，不需要加垫机，因此设备投入较两片盖少。并且垫片材料价格是盖体材料的两倍以上，单片盖成本比双片盖低；、单片盖对瓶口尺寸、形状要求高；折边式单片盖是靠折边变形的反弹力压住瓶口外沿和端面来密封；内塞式单片盖是靠其内塞外径与瓶口内径的过盈配合起密封作用。双片盖的垫片较软，对瓶口缺陷有较大的包容能力。,按生产工艺：注塑盖和压塑盖注塑盖生产工艺为：吸料机将混合好的材料吸进注塑机炮筒，在炮筒内加热到熔融塑化状态后，注射到模具型腔，在型腔内冷却定型、脱模，再经过切环、加垫，完成注塑盖生产。压塑盖生产工艺为：吸料机将混合好的材料吸进压塑机炮筒，在炮筒内加热到半熔融塑化状态后，定量挤出到模具型腔内，上下模具合模、压塑并冷却定型、脱模，再经过切环、加垫，完成压塑盖生产。比较：注塑盖需要将材料加热到熔融流动状态，温度在220左右；压塑只需要加热到170左右，注塑盖能耗比压塑盖高；压塑加工温度较低，收缩量小，制盖尺寸较为精确；压塑瓶盖没有浇注点，从而具有更美的外观和更佳的印刷效果；注塑一次注满所有模腔，压塑每次挤出一个瓶盖用料。压塑挤出压力很小，而注塑需要的压力比较高；注塑模具体积大，单个模腔更换麻烦；压塑每个模腔相对独立，可以单独更换；,压塑瓶盖与注塑瓶盖的比较（续）,据中国食品与饮料协会的统计，在中国的高端市场压塑成型的瓶盖占到80%以上。与注塑成形的工艺相比，压塑工艺生产防盗瓶盖具有生产效率高、模具寿命长、换色快及节能等优点。注塑工艺则在双色盖、运动盖和其他异形瓶盖的成形方面具有较大的优势。生产效率高：以2.0g水盖为例，48腔的压塑机每分钟能生产大约1200个瓶盖，而72腔注塑制盖系统在成形周期4.04.5秒条件下的生产速度只有9601080个分钟。能耗低：由于压塑工艺成形温度相对较低（压塑160180，注塑220240），并且具有特殊的连续旋转成形机构，因此，在生产能耗方面压塑比注塑可以降低30%40%。系统结构简单，维护保养方便：压塑制盖系统结构简单，仅包括塑化挤出和旋转成形个主要单元，因此占用空间少，便于维护保养。工艺性能稳定：由于成形工艺简单，结构设计稳定，故压塑制盖系统生产过程的工艺稳定性较强，瓶盖的一致性好。换色快速：在压塑工艺中不存在热流道系统，因此瓶盖产品换色速度快，节省物料。压塑工艺也存在一定的缺点：由于压盖设备不能一次生产出成品塑料瓶盖，还需要经过后道切环工序才能完成。对于双片盖还需增加一道内垫成型工序，生产工艺较复杂，增加了产品的生产周期，同时产生废次品的几率也相对增加。另外，目前压塑工艺只是局限于标准的塑料瓶盖，对于双色盖、运动盖或者异形瓶盖等则不能生产，瓶盖直径和重量也受到限制。,塑料盖相关技术指标与检验项目参考资料：GB/T17876-2010,外观检验在非阳光直射的自然光或日光型灯下观察：产品表面：成型饱满、结构完整、表面光滑、无明显收缩、气泡、缺损、飞边色泽：色泽均匀，无色差污染：无黑点、锈迹、油污等外来附着物、无明显异味防盗环：防盗环与盖身有连接桥相连，连接桥无破坏,重要尺寸：要求使用精度不低于0.02的量具检验。,M最大外径K防滑齿外径T螺纹底径E螺纹顶径P内塞外径H瓶盖高度以上尺寸为必须按图纸要求检验，其它尺寸根据具体瓶盖确定。,物理机械性能瓶盖物理性能按规定的试验方法，试验结果应符合下表要求：,安全开启性能,逆时针方向开启瓶盖至瓶盖完全脱离瓶口时，瓶盖不脱盖弹出。使用容量不小于2L的瓶子，其中注入标称容量含有4.20.1体积二氧化碳的碳酸水后，按满足封盖要求的额定扭矩封上碳酸盖，在常温下放置24h，逆时针慢慢旋动瓶盖至有漏气的声音，随后立即用手，以最快的速度旋开瓶盖至完全泄气，观察瓶盖是否松脱弹出。将以上测试过的样品，缓慢将液体倒掉一半。再按满足封盖要求的额定扭矩封上碳酸盖，在常温下放置24h，重复以上开启过程，观察瓶盖是否松脱弹出。,其它项目：,垫片溢脂性能：洁净的瓶子中注入蒸馏水后用瓶盖密封后，在42恒温箱中侧向放置48小时，从放置时起每隔24小时观察瓶内液面是否有油脂，若有油脂出现即终止试验。密封泄露角度(SRA)：封装后的样品，在瓶盖与瓶口支撑环之间划一道直线。逆时针缓慢的旋转瓶盖，直到发生漏气或漏液后，立即停止。测量瓶盖标线与支撑环之间的角度。（国标要求的是安全开启性能。完全拧开时，瓶盖不飞脱）断环角度(BBA)：封装后的样品，在瓶盖与瓶口支撑环之间划一道直线。逆时针缓慢的旋转瓶盖，观察到瓶盖的防盗环发生断裂后，立即停止。测量瓶盖标线与支撑环之间的角度。瓶盖的功能性测试：桥的拉断值、防盗齿或防盗叶片的屈服强度、桥扭断扭矩等。,瓶盖包装、储存与使用：,包装在清洁防尘的环境下，在纸箱内用符合食品安全卫生的胶袋，按规定数量进行包装。并在包装箱指定位置贴好产品合格证。贮存产品应贮存在通风、干燥、无异味、无毒、无害的仓库内。贮存期不得超过半年。超过贮存期的必须重新检定，方可使用。使用要求瓶盖（特别是PP盖）在低温下脆性增加，当瓶盖储存库房温度低于18时，使用前须将瓶盖放置在温度高于18的环境中24小时。俗称暖盖。,塑料防盗瓶盖的生产流程,注塑成型,压塑成型,翻边（折边、整形）,切割防盗环,盖内激光打标（内印）,盖外印刷,入内垫,1.防盗齿结构无需翻边；2.注塑成型如模具上已成型连接桥，则无需切割防盗环；3.盖内激光打标与盖外印刷可以没有；4.盖内盖外的图案也可在模具上做出；,塑料瓶盖主要结构：,9.防滑条（齿、线）,8.螺牙（纹）,7.顶封环,6.侧封环,5.内塞（单片盖）,4.内垫（两片盖）,3.连接桥（架桥点）,2.防盗叶片或防盗齿,1.防盗环：由桥连接，开启后与盖身全体或部分断开的组成。,侧封环,内塞,防盗叶（翼）片,防盗环（断开式或掉落式）(还有一种撕拉式),切口位置,盖体与防盗环以（616个）连接桥相连（未折边(翻边)）,主要结构名称（1）,连接桥,内塞,防盗环（断开式或掉落式）,切口位置,（已折边(翻边)）,顶封环,侧封环,防盗叶片,主要结构名称（2）,连接桥,主要结构名称（3）,（连接桥）,T形内垫的双片盖顶面密封和侧封防盗叶片,U形内垫的双片盖顶面密封、内塞和侧封防盗叶片,瓶盖应用形式举例：,内成型衬垫,折叠型防盗环结构（防盗叶片）,嵌入式防盗环结构,直接模塑成型型防盗环结构（防盗齿）,嵌入式衬垫,瓶盖及瓶盖模具设计要求：瓶盖：所使用的瓶口类型：标准或非标；灌装饮料类型：热灌、无菌、碳酸、水等；对于客户有来图，最好能有数个样品瓶盖；模具：模具类型：压塑模具、注射模具模具使用机台：压塑模具要有具体何地何公司机台，注射机台只需型号、模板安装孔尺寸；注射模具要求明确防盗环是模具做，还是后工序切环；压塑模具有可能会更换机器零件，如脱盖导轨，合模导轨等；盖型差别较大可能会改生产线部分零件；瓶盖模具因应瓶盖的细节不同，结构有差异，零件会有差别；零配件：由于瓶盖模零件配合精度要求高，部分零件测绘不便，建议客户将相关的配合零件一同寄来；如果零件已使用过，可能存在磨损，给测绘和加工带来影响；,关于瓶盖的转换问题,压塑瓶盖模具有不同的结构，主要有两种，虽然可以在同一机台上生产，但结构差异明显！零配件也不一样，这与瓶盖的设计有关。如果两种瓶盖的设计不同，导致对应的模具结构不同，这样的瓶盖转换很少有通用件，所以，与开一套新模是一样的。如果模具主要的结构相同，但不同的瓶盖设计也会造成压盖模具一些细节结构的不同，如有的模具没有模芯衬套，有的有一个衬套，有的需要内外两重衬套。综上所述，评估瓶盖能否转换，以及需要哪些更换件，必须了解转换前后的两种瓶盖的具体设计。如果转换后的瓶盖是客户已有的设计，且不能变更瓶盖的设计细节，有可能需要开新模具；也有可能与下面所讲的改变相同。如果依据现有的瓶盖，设计瓶盖用于相应的瓶口，我们可以将瓶盖设计到尽可能用原有零件。最常见的改变是：模腔、盖面模腔、螺纹模芯、内模芯（或模芯镶芯）、推套如果模具结构中有衬套，不管是内衬套还是外衬套，大多数情况下也是必须改变的。如果只改瓶盖的部分设计，视改变的具体情况面定，可能只改某个零件！,塑料瓶盖压塑模结构,压塑瓶盖模具因应机台不同，瓶盖的细节设计不同，结构有差异，零件会有差别。,塑料瓶盖注射模结构,瓶盖注射模根据盖型不同（或客户要求）有以下不同结构：螺牙旋转出模：俗称“绞牙模”，采用齿轮、齿条、油马达等，在开模后（或开模前）螺纹模芯旋转脱出螺纹。此种结构螺牙可以做得相对较深，瓶盖材料选择面宽，可以选择较硬的塑料。一般脱出后，螺牙变形小，比较漂亮。但要求瓶盖有有效的防转设计，不适用于螺牙断开的设计，以及有防盗环的设计。主要用于化妆品、药品等螺纹较深或材料较硬的不能强行脱模的瓶盖。直接强脱出模：一些没有防盗功能也没有密封内塞，或内塞结构对脱模影响不大的简单瓶盖，不需要绞牙模的防转设计，也不需要通常防盗盖的分级顶出，价格便宜，技术含量低。药瓶、糖果瓶，酱油瓶中较常见。,饮料防盗瓶盖注射模的结构：,带滑块的强脱出模：结构相对较简单，有滑块侧面抽芯，防盗环连接桥可以在滑块上做出，不用后续的切环工艺。不足之处是：模具横向体积较大，腔数受到了一定的限制，相同腔数的模具重量大，要求注塑机的规格相应提高。主要零件有：盖面模腔、模腔、螺纹模芯、内模芯、推套、滑块、压紧楔、导滑条、斜导柱等如滑块采用分体式（较常见）则分为：滑座和滑块镶件如加中心顶出则增加：中心顶杆如瓶盖有防盗叶片设计则增加：模芯内衬套（防盗齿设计无）二级顶出强脱出模不加工连接桥，直接强脱螺纹,后续需要增加切环工艺。优点是：模具相对稳定、寿命长，且同样的大小的模具（长、宽）可做更多腔数。主要零件有：盖面模腔、模腔、螺纹模芯、内模芯、推套等如加中心顶出则增加：中心顶杆如瓶盖有防盗叶片设计则增加：模芯内衬套（防盗齿设计无）三级顶出强脱出模特点同二级顶出强脱出模。因多一级顶出，所以模具模板数量增加，模具厚度增大，且可能要加次序顶出机构，模具复杂度增加。主要零件有：盖面模腔、模腔、螺纹模芯、模芯内衬套、外衬套、内模芯、推套、中心顶杆等,瓶盖翻边整形工艺,1,芯棒下行压紧瓶盖,2,外套支撑瓶盖口部,3,翻边模头下行，防盗叶片整形,翻边完成,瓶盖切（防盗）环工艺,瓶盖内垫成型工艺,盖内成型,盖外成型,1.放料2.合模3.脱模,1放料2合模3吸料4搬料5成型,采用广东星联生产的高质量瓶盖模具的优势因为质量可靠，能够减少模具的维护时间和维护成本，减少设备停机时间，提高产能；星联模具采用精心的设计，能使瓶盖成型周期尽可能缩短，同样腔数在同等的时间内，能生产尽可能多的瓶盖，使单个瓶盖的能源消耗下降；例如：星联公司生产的48腔2925瓶盖模具配UNIQUE高速机，周期为4.2秒！模具只是中间产品，客户最终需要的是塑料产品（即瓶盖），对于塑料产品面言，模具成本由产品总数量来分摊，成型成