高速吹瓶機(jī)是PET瓶(我們常見(jiàn)的透明塑料礦泉水瓶、飲料瓶)生產(chǎn)線的核心設(shè)備,其核心任務(wù)是將試管狀的PET瓶坯,通過(guò)加熱和高壓氣體,在模具內(nèi)快速吹脹成設(shè)計(jì)好的瓶子形狀。整個(gè)過(guò)程高度自動(dòng)化、連續(xù)且高速,一臺(tái)現(xiàn)代高速吹瓶機(jī)每小時(shí)可生產(chǎn)數(shù)萬(wàn)只瓶子。
其核心工作原理可以概括為以下四個(gè)關(guān)鍵階段:
一、 整體工作流程概述
瓶坯輸送 → 瓶坯加熱 → 瓶坯拉伸與吹塑成型 → 成品瓶取出
二、 分步詳解
1. 瓶坯上料與輸送
瓶坯供給:預(yù)先注塑成型的PET瓶坯(形狀像小試管,底部封閉,瓶口螺紋已成型)通過(guò)提升機(jī)或輸送帶進(jìn)入吹瓶機(jī)的儲(chǔ)坯倉(cāng)。
瓶坯篩選與排列:通過(guò)理坯裝置將瓶坯自動(dòng)排列整齊,瓶口朝上,并確保方向一致。
瓶坯傳送:瓶坯被機(jī)械手或星輪逐個(gè)、精準(zhǔn)地送入加熱站的卡口(也叫“芯軸”或“坯座”)上,準(zhǔn)備進(jìn)入加熱通道。
2. 瓶坯加熱
這是決定瓶子質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
加熱爐:瓶坯被夾持在旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)的芯軸上,勻速通過(guò)一個(gè)多溫區(qū)控制的紅外線加熱爐。
均勻控制:加熱爐內(nèi)通常分為多個(gè)獨(dú)立溫區(qū),通過(guò)精確控制每個(gè)區(qū)域的加熱功率和時(shí)間,使瓶坯的壁厚和溫度分布達(dá)到理想狀態(tài)。瓶身需要充分軟化,而瓶口螺紋部分(需要保持形狀和強(qiáng)度)則通過(guò)冷卻風(fēng)或隔熱裝置避免被加熱。加熱后的瓶坯呈透明或半透明狀,具有可塑性。
3. 拉伸與高壓吹塑成型
加熱后的瓶坯被迅速轉(zhuǎn)移到吹塑工位,這里是物理成型的關(guān)鍵。
合模:高速運(yùn)動(dòng)的金屬模具(包含左右兩半模和底模)快速閉合,將軟化的瓶坯包裹在型腔內(nèi)。模具內(nèi)壁刻有瓶子最終形狀的紋路(包括所有凹凸細(xì)節(jié))。
拉伸桿動(dòng)作:一根金屬拉伸桿從瓶坯頂部迅速向下插入,縱向拉伸瓶坯。這一步使材料沿軸向取向,極大提高了瓶子的縱向強(qiáng)度和透明度。
高壓吹氣:幾乎是同步地,高壓空氣(通常為25-40 bar) 通過(guò)拉伸桿內(nèi)部或獨(dú)立的吹氣通道,瞬間注入瓶坯內(nèi)部。在高壓作用下,受熱軟化的PET材料被迅速?gòu)较蚺蛎?,緊緊貼附在冰冷的模具內(nèi)壁上。
冷卻定型:模具內(nèi)部通常有冷卻水循環(huán)通道。PET接觸冰冷的模具后,熱量被迅速帶走,分子結(jié)構(gòu)在吹脹后的形狀下“凍結(jié)”定型。這個(gè)過(guò)程在1-2秒內(nèi)完成。
4. 開(kāi)模、取瓶與檢測(cè)
排氣與開(kāi)模:高壓氣體釋放,模具打開(kāi)。
成品瓶取出:機(jī)械手或取瓶夾具將已成型的瓶子從芯軸上取下,放置到輸送帶上。
后續(xù)處理:瓶子被送往在線檢測(cè)系統(tǒng)(如驗(yàn)漏機(jī)、視覺(jué)檢測(cè)機(jī)),檢查是否存在瓶口缺陷、壁厚不均、黑點(diǎn)雜質(zhì)等問(wèn)題,合格品則直接輸送到下游的灌裝線進(jìn)行灌裝,實(shí)現(xiàn)“吹灌旋”一體化。