Production de bouteilles en plastique à trois stations

Production de bouteilles en plastique à trois stations : technologie de moulage moderne, efficace et précise

Dans un contexte de développement rapide de l'industrie de l'emballage plastique, la technologie de production de bouteilles en plastique à trois postes, forte de ses avantages en termes d'efficacité, de stabilité et de haut degré d'automatisation, est devenue le procédé phare de la production de bouteilles en plastique à grande échelle. Cette technologie intègre les processus clés de la production de bouteilles en plastique sur trois postes de travail collaboratifs, permettant une conversion efficace des matières premières en produits finis grâce à un contrôle précis de chaque étape. Des bouteilles de boissons courantes aux flacons d'emballage cosmétique, cette technologie répond aux besoins diversifiés du marché moderne de l'emballage grâce à son excellente qualité de moulage et à son efficacité de production, tout en progressant constamment en matière de protection de l'environnement et de modernisation intelligente.

1、 Définition technique et principaux avantages

La production de bouteilles en plastique à trois postes est une technologie automatisée développée selon le principe du moulage par soufflage. L'objectif est d'intégrer les processus clés de la fabrication de bouteilles en plastique – prétraitement des préformes, étirage-soufflage et démoulage du produit fini – en trois postes continus, et de les relier entre eux par un système de convoyeurs rotatifs ou linéaires pour former un processus de production en boucle fermée. Comparée aux postes traditionnels monoposte (une seule machine assure tous les processus) ou bipostes (prétraitement et formage séparés), la technologie à trois postes améliore considérablement l'efficacité de la production et la régularité des produits grâce à la séparation des processus et au fonctionnement en parallèle.

Ses principaux avantages se manifestent sous trois aspects : l'efficacité est sa caractéristique principale, et les trois stations permettent une production continue de bouteilles en une seule fois. La capacité de production d'un seul équipement peut atteindre 3 000 à 12 000 bouteilles par heure, soit 2 à 3 fois celle d'un équipement à station unique, particulièrement adaptée aux besoins de production à grande échelle. La précision est obtenue grâce au contrôle indépendant de chaque poste de travail. Les paramètres tels que le chauffage des préformes, le taux d'étirage, la pression de soufflage, etc., peuvent être ajustés individuellement pour garantir une épaisseur de paroi uniforme et une grande précision dimensionnelle. Le taux de rebut peut être contrôlé à moins de 1 %. Une grande flexibilité : en changeant de moule et en ajustant les paramètres, des bouteilles en plastique de différentes capacités (50 ml à 2 L) et formes (rondes, carrées, irrégulières) peuvent être produites pour répondre aux besoins d'emballage de divers secteurs tels que les boissons, les cosmétiques et les produits pharmaceutiques.

La technologie à trois stations est principalement adaptée à la production de bouteilles thermoplastiques telles que le PET (polyéthylène téréphtalate) et le PP (polypropylène). Grâce à sa grande transparence et à ses excellentes propriétés mécaniques, le PET est devenu la principale matière première pour la production à trois stations et est largement utilisé pour l'emballage de produits tels que l'eau en bouteille, les boissons gazeuses et les jus de fruits.

2、 Analyse des postes de travail principaux et flux de processus

Chaque poste de production de bouteilles en plastique à trois postes remplit une fonction unique, et chaque maillon est étroitement lié pour déterminer conjointement la qualité finale des bouteilles. Le processus complet comprend quatre étapes : la préparation des matières premières, l'approvisionnement des préformes, le formage à trois postes et le post-traitement, le formage à trois postes constituant l'étape clé.

Premier poste de travail : prétraitement des préformes

Le prétraitement des préformes est la base du moulage des bouteilles en plastique. Son objectif principal est de chauffer la préforme préfabriquée (produit tubulaire semi-fini moulé par injection) à une température adaptée à l'étirage-soufflage et d'assurer un chauffage uniforme. La préforme est introduite dans la première station par le mécanisme d'alimentation et chauffée par un four circulaire ou un module de chauffage infrarouge. La température de chauffage doit être strictement adaptée au matériau plastique : la température de chauffage des préformes en PET est généralement de 90 à 120 °C, ce qui permet au matériau d'atteindre une élasticité élevée et d'obtenir les meilleures performances en traction. En raison du point de fusion élevé des préformes en PP, la température de chauffage doit être portée à 130-160 °C.

Lors du processus de chauffage, l'uniformité de la température est un indicateur de contrôle clé. Une surchauffe locale à la surface de la préforme (dépassant le point de ramollissement du matériau) peut entraîner des plis ou une épaisseur inégale du corps de la bouteille formée. Une température insuffisante peut entraîner une faible ductilité du matériau et une fissuration lors de l'étirement. Par conséquent, les équipements à trois stations utilisent généralement des tubes chauffants infrarouges à plusieurs étages, contrôlés avec précision par des automates programmables (PLC) pour réguler la puissance de chauffage dans différentes zones. Associé au mécanisme de rotation de la préforme (vitesse de 10 à 30 tr/min), il garantit un contrôle de l'écart de température circonférentiel de la préforme à ± 2 °C. De plus, de l'air de refroidissement doit être introduit dans le four de chauffage pour refroidir localement le goulot de la préforme, évitant ainsi sa déformation due à la température élevée et garantissant ainsi une étanchéité optimale.

Deuxième poste de travail : étirage-soufflage

L'étirage-soufflage est le poste clé qui détermine la forme et les performances des bouteilles en plastique. Grâce à la synergie de l'étirage mécanique et du soufflage haute pression, l'ébauche chauffée est façonnée à la forme souhaitée. Le poste de travail comprend une tige d'étirage, un moule de soufflage et un système d'air comprimé haute pression. Le processus se déroule en trois étapes : tout d'abord, la tige d'étirage mécanique remonte depuis le bas de l'ébauche et étire celle-ci axialement jusqu'à la longueur souhaitée, avec un rapport d'étirage généralement compris entre 1:2,5 et 1:4 (ajusté en fonction de la hauteur de la bouteille). L'étirage axial aligne les chaînes moléculaires dans le sens axial, améliorant ainsi la résistance du corps de la bouteille. Ensuite, de l'air comprimé haute pression (10 à 40 bars, ajustés en fonction de la forme de la bouteille) est injecté dans la préforme par le canal central de la tige d'étirage ou par l'orifice d'aération du moule, provoquant une expansion radiale du matériau et son adhérence à la paroi interne du moule, réalisant ainsi l'étirage radial. Le rapport d'étirement radial est généralement de 1:3 à 1:5, et l'orientation moléculaire radiale améliore encore la rigidité et les propriétés de barrière du corps de la bouteille. Enfin, maintenez la bouteille pendant 1 à 3 secondes pour la façonner, avec une pression de maintien légèrement inférieure à la pression de soufflage, pour éviter l'écart de taille causé par le rétrécissement de refroidissement de la bouteille.

La conception du moule influence directement la qualité du formage des bouteilles. Le moule de soufflage à trois postes est fabriqué en alliage d'aluminium ou en acier haute résistance. Sa paroi intérieure doit être polie avec une précision miroir (Ra ≤ 0,02 µm) afin de garantir une surface lisse et sans défaut. Le moule doit être équipé d'un circuit d'eau de refroidissement qui, grâce à la circulation de l'eau, abaisse rapidement la température du corps de la bouteille de la température de moulage (environ 100 ℃) à moins de 60 ℃, accélérant ainsi le formage et raccourcissant le cycle de moulage. Pour les bouteilles de forme irrégulière (carrées ou plates, par exemple), le moule doit être doté d'une rainure d'échappement afin d'éviter tout manque de matière local dû à l'air résiduel pendant le moulage.

Troisième poste de travail : Démoulage et test du produit fini

Le troisième poste de travail assure le démoulage, l'inspection préliminaire et le transport des produits finis, dernière étape du processus de production. Une fois la bouteille en plastique soufflée refroidie et mise en forme, le moule est ouvert et le mécanisme de démoulage (éjecteur ou ventouse) extrait le corps de la bouteille du moule afin d'éviter toute contamination ou déformation due au contact manuel. Le démoulage doit être contrôlé avec une force uniforme afin d'éviter toute rayure ou déformation du corps de la bouteille. En particulier pour les bouteilles à parois fines (épaisseur ≤ 0,3 mm), des ventouses flexibles sont nécessaires.

Après le démoulage, les équipements à trois postes intègrent généralement un module de détection en ligne. Grâce à des capteurs visuels, ils détectent rapidement les défauts d'aspect du corps de la bouteille, tels que les dommages au goulot, les rayures, les déformations, les points noirs, etc. Les produits non qualifiés sont automatiquement évacués vers le circuit de déchets. Les produits finis qualifiés sont acheminés vers les étapes de post-traitement (découpe du goulot, étiquetage et emballage) par des convoyeurs. Certains équipements haut de gamme détectent également les écarts de poids des bouteilles (à ± 2 %) et la répartition de l'épaisseur des parois afin de garantir une qualité constante de chaque lot.

3、 Équipements de production et systèmes de base

L'équipement de production de bouteilles en plastique à trois stations est le support de la mise en œuvre technologique. Il se compose d'un châssis principal, d'un système de transmission, de trois modules principaux et d'un système de contrôle. Chaque système fonctionne de concert pour assurer une production continue et stable.

Structure de l'hôte et système de transmission

Le châssis principal est constitué d'une structure en acier soudé et doit présenter une rigidité suffisante pour éviter les vibrations lors des opérations à grande vitesse, ce qui pourrait affecter la précision du formage. Le système de transmission, au cœur de la connexion des postes de travail, se divise en deux types : rotatif et linéaire. La transmission rotative est entraînée par des servomoteurs pour faire tourner le plateau d'indexation. Les trois postes de travail sont répartis sur la circonférence, et le plateau d'indexation effectue un changement de poste toutes les 120 °. Ce système est adapté à la production en série de bouteilles rondes, avec un encombrement réduit et une cadence allant jusqu'à 600 bouteilles par minute. La transmission linéaire entraîne la table de travail en ligne droite par l'intermédiaire de courroies ou de chaînes servocommandées, avec trois postes de travail disposés en ligne droite. Il est adapté à la production de bouteilles irrégulières ou de grande capacité, et facilite le remplacement et l'entretien des moules. La vitesse est légèrement inférieure à celle de la transmission rotative (environ 400 bouteilles/minute). Les deux modes de transmission doivent garantir une précision de positionnement (± 0,1 mm) pour un arrimage précis entre la préforme et le poste de travail.

Système fonctionnel de base

Le système de chauffage est au cœur du premier poste de travail. Il est composé de tubes chauffants infrarouges, de revêtements réfléchissants et de capteurs de température. Les tubes chauffants infrarouges sont divisés en infrarouge proche (chauffage rapide) et infrarouge lointain (chauffage uniforme) selon la longueur d'onde, et sont utilisés en combinaison selon le matériau et l'épaisseur de l'ébauche de bouteille. Le réflecteur est en aluminium miroir, ce qui améliore le taux d'utilisation de la chaleur à plus de 80 %. Le capteur de température (précision ± 1 °C) fournit un retour d'information en temps réel sur la température de chauffage et ajuste la puissance de chauffage via un algorithme PID pour un contrôle en boucle fermée.

Le système de soufflage alimente le deuxième poste de travail, composé d'un compresseur d'air, d'un sécheur, d'un réservoir d'air haute pression et d'une vanne proportionnelle. L'air comprimé doit être séché (point de rosée ≤ -40 °C) pour éviter que l'humidité n'affecte la transparence du corps de la bouteille. Le réservoir de gaz haute pression assure une pression de soufflage stable (fluctuation ≤ ± 0,5 bar). La vanne proportionnelle permet d'ajuster avec précision la pression de soufflage et le temps de maintien pour répondre aux besoins de moulage de différentes formes de bouteilles.

Le système de contrôle, véritable cœur de métier de l'équipement, utilise des automates programmables industriels (tels que Siemens et Mitsubishi) associés à des écrans tactiles pour un contrôle automatisé. L'opérateur peut régler les paramètres du procédé (température de chauffage, vitesse d'étirage, pression de soufflage, etc.) via l'écran tactile. Le système affiche des informations en temps réel telles que l'état de fonctionnement, les statistiques de capacité de production et les alarmes de défaut de chaque poste de travail. Les équipements haut de gamme prennent également en charge la surveillance et l'optimisation des paramètres à distance, et téléchargent les données de production vers le cloud via l'Internet industriel pour une gestion collaborative de plusieurs équipements.

4、 Sélection des matières premières et contrôle des processus

La qualité et l'efficacité de la production de bouteilles en plastique à trois stations dépendent en grande partie de la correspondance précise des caractéristiques des matières premières et des paramètres du processus, nécessitant un contrôle complet du processus, de la sélection des matières premières à l'optimisation des paramètres.

Exigences relatives aux caractéristiques des matières premières

La production sur trois stations utilise le PET comme matière première principale et impose des exigences strictes en matière de performance des tranches de PET : la viscosité intrinsèque (IV) doit être contrôlée entre 0,72 et 0,85 dL/g. Une IV élevée peut entraîner une mauvaise fluidité et une épaisseur irrégulière de la bouteille lors du soufflage. Une IV trop faible peut entraîner une résistance insuffisante du corps de la bouteille et le rendre vulnérable aux dommages. La cristallinité doit être ≤ 5 %. Une faible cristallinité assure un ramollissement uniforme de la préforme lors du chauffage, évitant ainsi une perte de transparence due aux particules cristallines. De plus, les tranches de PET doivent satisfaire aux certifications de sécurité alimentaire (telles que FDA, GB 4806.6) afin de garantir la conformité aux normes relatives aux métaux lourds, aux composés volatils et autres indicateurs. En particulier pour les bouteilles de boissons et de cosmétiques, un contrôle strict de la teneur en acétaldéhyde (≤ 1 ppm) est requis afin de préserver la saveur du contenu.

Pour les bouteilles en plastique PP, il est conseillé de choisir un copolymère PP (copolymère séquencé ou aléatoire). Il présente une meilleure résistance aux chocs (≥ 20 kJ/m²) et à la température (température de déformation thermique ≥ 80 °C) que l'homopolymère PP, et convient donc au conditionnement de boissons chaudes. Le PE est principalement utilisé pour les bouteilles de grande capacité (2 L ou plus), tandis que le PE de moyenne densité (MDPE) doit être privilégié pour concilier rigidité et résistance aux chocs.

Contrôle des paramètres clés du processus

L'optimisation des paramètres de processus est essentielle pour garantir la qualité du produit et nécessite un ajustement dynamique aux différentes formes de bouteilles : au premier poste, le temps de chauffe (10 à 30 secondes) doit être adapté à la vitesse de production, et la répartition de la puissance de chauffe doit être ajustée en fonction de la forme de l'ébauche. La puissance au niveau du goulot diminue (pour éviter le ramollissement) et augmente au niveau du corps (pour assurer un chauffage uniforme). Les paramètres d'étirage et de soufflage au deuxième poste sont les plus critiques. La vitesse d'étirage (100 à 300 mm/s) doit être adaptée à la pression de soufflage. Une vitesse trop élevée peut facilement provoquer la rupture de la préforme, tandis qu'une vitesse trop lente peut entraîner une orientation moléculaire insuffisante. La pression de soufflage doit être adaptée au type de bouteille. Les bouteilles de boissons gazeuses doivent résister à une pression interne (≥ 2 bars) et la pression de soufflage doit atteindre 30 à 40 bars, tandis que les bouteilles d'eau ordinaires peuvent être réduites à 10 à 20 bars.

Les paramètres de refroidissement sont tout aussi importants. La température de l'eau de refroidissement du moule doit être maintenue entre 15 et 25 °C, avec un débit uniforme (± 5 %) pour assurer un refroidissement et un façonnage rapides du corps de la bouteille. Pour les bouteilles à parois épaisses (épaisseur de paroi ≥ 0,5 mm), il est nécessaire de prolonger le temps de refroidissement ou d'abaisser la température de l'eau afin d'éviter tout rétrécissement et déformation du corps de la bouteille dus à un refroidissement insuffisant.

5、 Contrôle qualité et résolution des problèmes courants

La production de bouteilles en plastique à trois stations nécessite la mise en place d'un système complet de contrôle qualité du processus, qui combine prévention et détection pour garantir que les produits répondent aux normes.

Normes et méthodes d'inspection de la qualité

L'inspection du produit fini doit couvrir trois grandes catégories d'indicateurs : l'apparence, la taille et la performance. L'inspection de l'apparence est effectuée à l'aide de capteurs visuels ou d'un échantillonnage manuel, exigeant que le corps de la bouteille soit exempt de dommages, de rayures, de bulles, de points noirs et que le goulot soit lisse et sans bavures. L'inspection dimensionnelle comprend la hauteur de la bouteille (± 0,3 mm), le diamètre du goulot (± 0,1 mm) et la perpendicularité du corps de la bouteille (≤ 1 °), obtenus à l'aide d'un pied à coulisse laser ou d'un instrument de mesure tridimensionnelle. Les tests de performance comprennent les tests de chute (aucun dommage suite à une chute de 1,2 mètre), les tests de pression (les bouteilles de boissons gazeuses doivent résister à une pression interne ≥ 3 bar pendant 30 secondes sans fuite) et les tests de barrière (perméabilité à l'oxygène ≤ 0,1 cc/jour par bouteille) pour garantir que le produit répond aux exigences d'utilisation.

Les tests de processus sont tout aussi importants, et il est nécessaire d'effectuer des contrôles ponctuels réguliers sur l'uniformité de chauffage de la préforme (distribution de température détectée par une caméra thermique infrarouge) et la distribution de l'épaisseur de la paroi après étirage et soufflage (écart ≤ 10 % détecté par une jauge d'épaisseur à ultrasons), afin de détecter rapidement les anomalies du processus.

Problèmes courants et solutions

Les problèmes courants de production peuvent être résolus par des ajustements de procédé : l'épaisseur inégale du corps de la bouteille est souvent due à un chauffage irrégulier ou à un étirage et un soufflage asynchrones. Il est alors nécessaire d'ajuster la répartition de la puissance de chauffage ou de calibrer le temps d'action de la tige d'étirage et de la vanne de soufflage ; la déformation du goulot de la bouteille est généralement due à un refroidissement insuffisant du goulot au premier poste de travail, et il est alors nécessaire d'augmenter le volume d'air de refroidissement du goulot ou de réduire la puissance de chauffage dans la zone correspondante ; l'apparition d'une buée blanche sur le corps de la bouteille peut être due à une pression de soufflage insuffisante ou à un refroidissement insuffisant du moule. Il est alors nécessaire d'augmenter la pression de soufflage ou de baisser la température de l'eau du moule ; les difficultés de démoulage sont souvent dues à des taches d'huile résiduelles dans la cavité du moule ou à un angle de démoulage insuffisant. Il est nécessaire de nettoyer régulièrement le moule ou d'optimiser la pente de démoulage (≥ 1 °).

6、 Domaines d'application et tendances de développement

La technologie de production de bouteilles en plastique à trois stations, avec ses avantages de haute efficacité et de stabilité, est largement utilisée dans le domaine de l'emballage et continuellement mise à niveau sous l'impulsion de la protection de l'environnement et de l'intelligence.

Principaux domaines d'application

Dans l'industrie des boissons, la technologie à trois stations est la méthode de production dominante pour l'eau en bouteille, les boissons gazeuses et les jus de fruits. Elle permet de produire des bouteilles standard de 500 ml à 2 l et de réduire la consommation de matériaux grâce à une conception légère (réduisant le poids d'une bouteille à 9-12 g). L'industrie cosmétique exploite son avantage en matière de moulage de haute précision pour produire des bouteilles de 10 à 100 ml (comme des bouteilles plates et ovales), qui sont combinées à des procédés d'impression ou de revêtement de surface pour améliorer l'apparence et la texture. L'industrie pharmaceutique utilise des équipements à trois stations dédiés pour produire des bouteilles en plastique à usage médical, qui doivent être conformes aux normes GMP afin de garantir un environnement de production propre (classe 8 ou supérieure). Les matières premières utilisées sont du PET ou du PP de qualité médicale afin d'éviter la contamination de la solution médicamenteuse par des substances dissoutes.

tendance de développement

La protection de l'environnement est notre priorité. D'une part, nous encourageons l'utilisation de matières premières PET recyclées (rPET) et utilisons une technologie de recyclage chimique pour optimiser les performances du PET recyclé. Actuellement, certaines entreprises ont atteint un taux de mélange de matériaux recyclés supérieur à 30 %. D'autre part, le développement de formes de bouteilles légères grâce à l'optimisation structurelle (comme la conception de corps de bouteille ondulés) permet de réduire le poids tout en préservant la résistance et en réduisant la consommation de plastique.

Accélération de la mise à niveau intelligente, l'équipement intégrera un système d'inspection visuelle AI, atteignant une précision de reconnaissance des défauts ≥ 99,9 % ; Construisez un modèle de production virtuel grâce à la technologie des jumeaux numériques, simulez à l'avance l'effet d'optimisation des paramètres de processus et raccourcissez le temps de débogage ; L'application de systèmes de gestion de l'énergie peut réduire la consommation d'énergie de 10 à 15 %, ce qui répond aux exigences de la production verte.

L'intégration multifonctionnelle est devenue une tendance et, à l'avenir, les équipements à trois stations pourront intégrer des fonctions telles que le formage du filetage du goulot de la bouteille et le traitement de surface (comme la gravure au plasma) pour réduire les processus ultérieurs ; Développer une technologie de changement de moule rapide (temps de changement de moule ≤ 10 minutes) pour répondre aux besoins personnalisés et réaliser une production en petits lots et multi-variétés.

La technologie de production de bouteilles en plastique à trois postes est devenue une référence pour la production moderne d'emballages plastiques grâce à l'optimisation des processus et à l'intégration de l'automatisation. Le contrôle précis, des matières premières aux produits finis, garantit la qualité tout en améliorant l'efficacité, répondant ainsi aux exigences diversifiées du marché de l'emballage. Grâce à l'utilisation de matériaux respectueux de l'environnement et à l'intégration de technologies intelligentes, la technologie à trois postes jouera un rôle plus important dans la fabrication écologique et la production efficace, favorisant ainsi le développement durable de l'industrie de l'emballage plastique.

Dans un contexte de développement rapide de l'industrie de l'emballage plastique, la technologie de production de bouteilles en plastique à trois postes, forte de ses avantages en termes d'efficacité, de stabilité et de haut degré d'automatisation, est devenue le procédé phare de la production de bouteilles en plastique à grande échelle. Cette technologie intègre les processus clés de la production de bouteilles en plastique sur trois postes de travail collaboratifs, permettant une conversion efficace des matières premières en produits finis grâce à un contrôle précis de chaque étape. Des bouteilles de boissons courantes aux flacons d'emballage cosmétique, cette technologie répond aux besoins diversifiés du marché moderne de l'emballage grâce à son excellente qualité de moulage et à son efficacité de production, tout en progressant constamment en matière de protection de l'environnement et de modernisation intelligente.

1、 Définition technique et principaux avantages

La production de bouteilles en plastique à trois postes est une technologie automatisée développée selon le principe du moulage par soufflage. L'objectif est d'intégrer les processus clés de la fabrication de bouteilles en plastique – prétraitement des préformes, étirage-soufflage et démoulage du produit fini – en trois postes continus, et de les relier entre eux par un système de convoyeurs rotatifs ou linéaires pour former un processus de production en boucle fermée. Comparée aux postes traditionnels monoposte (une seule machine assure tous les processus) ou bipostes (prétraitement et formage séparés), la technologie à trois postes améliore considérablement l'efficacité de la production et la régularité des produits grâce à la séparation des processus et au fonctionnement en parallèle.

Ses principaux avantages se manifestent sous trois aspects : l'efficacité est sa caractéristique principale, et les trois stations permettent une production continue de bouteilles en une seule fois. La capacité de production d'un seul équipement peut atteindre 3 000 à 12 000 bouteilles par heure, soit 2 à 3 fois celle d'un équipement à station unique, particulièrement adaptée aux besoins de production à grande échelle. La précision est obtenue grâce au contrôle indépendant de chaque poste de travail. Les paramètres tels que le chauffage des préformes, le taux d'étirage, la pression de soufflage, etc., peuvent être ajustés individuellement pour garantir une épaisseur de paroi uniforme et une grande précision dimensionnelle. Le taux de rebut peut être contrôlé à moins de 1 %. Une grande flexibilité : en changeant de moule et en ajustant les paramètres, des bouteilles en plastique de différentes capacités (50 ml à 2 L) et formes (rondes, carrées, irrégulières) peuvent être produites pour répondre aux besoins d'emballage de divers secteurs tels que les boissons, les cosmétiques et les produits pharmaceutiques.

La technologie à trois stations est principalement adaptée à la production de bouteilles thermoplastiques telles que le PET (polyéthylène téréphtalate) et le PP (polypropylène). Grâce à sa grande transparence et à ses excellentes propriétés mécaniques, le PET est devenu la principale matière première pour la production à trois stations et est largement utilisé pour l'emballage de produits tels que l'eau en bouteille, les boissons gazeuses et les jus de fruits.

2、 Analyse des postes de travail principaux et flux de processus

Chaque poste de production de bouteilles en plastique à trois postes remplit une fonction unique, et chaque maillon est étroitement lié pour déterminer conjointement la qualité finale des bouteilles. Le processus complet comprend quatre étapes : la préparation des matières premières, l'approvisionnement des préformes, le formage à trois postes et le post-traitement, le formage à trois postes constituant l'étape clé.

Premier poste de travail : prétraitement des préformes

Le prétraitement des préformes est la base du moulage des bouteilles en plastique. Son objectif principal est de chauffer la préforme préfabriquée (produit tubulaire semi-fini moulé par injection) à une température adaptée à l'étirage-soufflage et d'assurer un chauffage uniforme. La préforme est introduite dans la première station par le mécanisme d'alimentation et chauffée par un four circulaire ou un module de chauffage infrarouge. La température de chauffage doit être strictement adaptée au matériau plastique : la température de chauffage des préformes en PET est généralement de 90 à 120 °C, ce qui permet au matériau d'atteindre une élasticité élevée et d'obtenir les meilleures performances en traction. En raison du point de fusion élevé des préformes en PP, la température de chauffage doit être portée à 130-160 °C.

Lors du processus de chauffage, l'uniformité de la température est un indicateur de contrôle clé. Une surchauffe locale à la surface de la préforme (dépassant le point de ramollissement du matériau) peut entraîner des plis ou une épaisseur inégale du corps de la bouteille formée. Une température insuffisante peut entraîner une faible ductilité du matériau et une fissuration lors de l'étirement. Par conséquent, les équipements à trois stations utilisent généralement des tubes chauffants infrarouges à plusieurs étages, contrôlés avec précision par des automates programmables (PLC) pour réguler la puissance de chauffage dans différentes zones. Associé au mécanisme de rotation de la préforme (vitesse de 10 à 30 tr/min), il garantit un contrôle de l'écart de température circonférentiel de la préforme à ± 2 °C. De plus, de l'air de refroidissement doit être introduit dans le four de chauffage pour refroidir localement le goulot de la préforme, évitant ainsi sa déformation due à la température élevée et garantissant ainsi une étanchéité optimale.

Deuxième poste de travail : étirage-soufflage

L'étirage-soufflage est le poste clé qui détermine la forme et les performances des bouteilles en plastique. Grâce à la synergie de l'étirage mécanique et du soufflage haute pression, l'ébauche chauffée est façonnée à la forme souhaitée. Ce poste de travail comprend une tige d'étirage, un moule de soufflage et un système d'alimentation en air haute pression. Le processus se déroule en trois étapes : tout d'abord, la tige d'étirage mécanique remonte depuis le bas de l'ébauche, étirant celle-ci axialement jusqu'à la longueur souhaitée, avec un rapport d'étirage généralement compris entre 1:2,5 et 1:4 (ajusté en fonction de la hauteur de la bouteille). L'étirage axial oriente les chaînes moléculaires dans le sens axial.