瓶盖是食品药品包装中重要的一环,也是消费者最先与产品接触的地方,而瓶盖具有坚持产品密封性与稳定品质的特性,还具有防盗开启及宁静性方面的功效,因此广泛的应用在有内容物之瓶装产品上,所以瓶盖为食品,饮料,药品,酒,制药业的上游工业,是塑料瓶容器包装之要害性产品。瓶盖产品市场的需求稳定,并且泛起出逐年上升的趋势,塑料瓶盖的质量稳定,市场占比也逐渐提升。
精致、个性、奇特造型,注塑瓶盖何去何从?
瓶盖的生长早期是使用软木材质,旋铁盖等。至今续开发出铝质的长颈铝盖,碳酸饮铝盖,热充填铝盖,注射液铝盖,药盖,塑胶瓶盖等产品。铝盖虽有部份为塑盖取代,但主要应用于酒及性能性饮,需求稳定生长,而爪盖的需求比则变换大,塑料盖的需求稳中有升。由于瓶盖为包装工业之重要一环,下游消费市场需求强的变革,将直接影响到对瓶盖的市场需求。
在产品质量与外形要求日益严苛确当下,小如瓶盖也要做到精致、美观、独树一帜,那么势必对瓶盖的生产技术造成攻击,如何在包管质量的同时提高生产效率,成为了瓶盖模具制造的技术难题。
瓶盖有两种制作工艺,划分为:注塑成型与压铸成型。注塑盖生产工艺生产流程:吸料机将混淆好的质料吸入注塑机炮筒,在炮筒内加热到熔融塑化状态后,注射到模具型腔中,在型腔中冷却定型、脱模、再经过切环加垫,完成注塑生产。而压塑盖生产工艺为:吸料机将混淆好的质料吸入注塑机炮筒,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,完成注塑生产。
从瓶盖的的两种制作工艺我们不难看出,其中都保存最重要的一环,冷却定型。产品成型离不开冷却成型,因此冷却水路系统是瓶盖产品制作的要害所在。
而冷却水路是模具的重要组成部分。瓶盖质量优劣,速度快慢,大多取决于冷却水路。
古板制模中,冷却水路一般通过CNC加工方法,冷却水路只能通过铣床钻孔的方法加工爆发内部水路网络,并通过内置止水栓和外置堵头的方法来调解水路流向。这样就导致水路安排有很大的局限性,水路只能为圆柱形直孔,无法百转围绕于模具内腔之中。当遇见形状庞大的模具产品时,古板水路无法完全贴近注塑件外貌,冷却效率低且冷却不均匀,导致注塑周期长、产品变形量大。
图1:古板水路3D模型图
在最开始生产饮料等塑胶盖与爪盖时,古板水路照旧能够胜任的,但随着产品包装造型越发庞大,瓶盖的形状也越来越奇特,形体高低不平,导致古板水路的冷却作用捉襟见肘。
新征程:3D打印获取立异的契机
但随着3D打印技术的生长,特别是金属3D打印(SLM,选择性激光烧结)技术生长至今已经相当成熟,SLM技术现在已广泛应用于航空航天、医疗制造业中。在航空航天领域,GE用验证机对35%的3D打印零部件进行了验证、C919对3D打印件进行的大规模使用。
而瓶盖模具技术,也因为3D打印迎来了新生。3D打印技术又称为增材制造,是一种接纳质料逐层累加的要领制造实体零件的技术,相关于古板的质料去除——削切加工技术,增材制造是一种“从无到有”的制造方法。
针对化妆品瓶盖造型,通过这种逐层累加的3D打印技术,可以制造出一种无所不可的冷却水路——随形水路,它可凭据产品轮廓的变革而变革,抵达模腔任何地方,模具内部将无任何冷却盲点。(如下图)
图2:随形水路3D模型图及侧截面图
运用这种水路,它可以使瓶盖能加速冷却速度,缩短产品的成型周期,别的,冷却均衡,减少产品缺陷,提高产品良率。
然而这种技术的革新,真的能给企业带来如此优势?许多人坚持着张望的态度。杭州8868体育官网科技,(以下简称:8868体育官网科技)是一家3D打印应用技术开发与效劳的科技公司,8868体育官网科技致力于注塑模具前沿技术的研究与开发,率先对这种技术做出了研究。
针对目前化妆品瓶盖模具的两种水路:古板水路与随形水路,8868体育官网科技的模流剖析师使用Autodesk Moldflow软件剖析出化妆品瓶盖在两种水路中的:镶件温度、冷却时间、模温状态等数据。从而得出随形水路是否真的拥有奇效。
案例剖析——化妆品瓶盖
项目难点:热流道倒装设计空间受限,导致古板水路无法实现,别的产品成型周期过长,产品浇口处易烫伤。8868体育官网科技设计师将公模仁镶件接纳3D打印实现随形冷却,热嘴套镶件走随形水路,在产品材质上使用3D打印专用金属粉末EM191不锈钢进行打印。
在随形水路形成后,将应用随形水路与古板水路的数据进行模流比照:
模流剖析图:
图3:化妆品瓶盖古板水路与随形水路镶件温度比照图
从模流剖析图上显示:化妆品瓶盖顶部温度最高,应用古板水路镶件温度最高94.81℃,而应用随形水路镶件温度最高62.17℃,随形水路比古板水路镶件温度低34.4%(32.6℃)。从上述的模流剖析数据我们不难得出结论:应用随形水路能够使模具顶出时温度更低,有利于缩短零件顶出时间。
图4:化妆品瓶盖古板水路与随形水路冷却时间比照图
产品的冷却时间与产品的顶出成型时间有着直接关系,从图2的数据标明,应用古板水路化妆品瓶盖的冷却时间需21.71s,而随形水路仅需要6.07s,单个瓶盖的时间就可以缩短72%(15.64s),可想而知,化妆品瓶盖制造商使用应用了随形水路的模具时,瓶盖的产出速度,成型周期将会是何等快,这为制造商带来多大的经济效益。
图5:化妆品瓶盖古板水路与随形水路模温周期比照图
图3是化妆品瓶盖的模温周期图,它代表着产品平均外貌温度变革,X轴为时间,Y轴为温度,从图中的曲线示意图我们可以很清晰的看出,随形水路模温比较温度,并且随着时间的推移,有一个下降的历程,然而古板水路的模温一直较高且随着时间一直升高。
图6:应用古板水路浇口处明显烫伤 图7:随形水路浇口处无烫痕,产品及格
图5、图6分划分是化妆品瓶盖实际产品图,因为古板水路无法完全笼罩到模具型腔之中,而化妆品瓶盖的顶部正是古板水路无法抵达的区域,所以当产品冷却不均衡,顶部温度过高,很是容易造成浇口烫伤,而随形水路运用3D打印技术,可以将水路遍布模具型腔的任意位置,因此冷却均衡,很好的制止了这个问题。
从随形水路与古板水路的几组模流剖析比照图上,我们可以很清晰的了解到化妆品瓶盖生产历程中的镶件温度、冷却时间、模温周期各自是怎么样的一个变革。从这场剖析中我们可以总结以下几点:
1、凭据注塑件形状庞洪水平,可降低冷却时间20%至50%;
2、凭据注塑件形状,可减少变形量15%至90%;
3、模具本钱略有增加,但综合注塑产能、良品率等因素,最终效益大幅提高;
4、随形水路应用规模广,可用于大都注塑件的冷却优化。
3D打印技术的应用,不但仅在航天航空等高科技领域,技术下沉,注塑瓶盖与3D打印技术的结合,当实体制造业遇见高科技技术,它给你带来简直是实实实在在的经济效益。而当下面对越来越庞大的质料、设计、产品,企业如果再不进行升级转型,提升自己,难免就会被时代所淘汰。而3D打印的随形水路在化妆品瓶盖的应用,无论是生产效率或是产品质量,都带来了意想不到的惊喜。
如果您也有随形水路设计开发需要,可以联系8868体育官网杭州8868体育官网科技,我们提供一站式3D建模设计打印。