Недавнее усовершенствование технологии использования линейных двухступенчатых машин делает возможным их соперничество с одноступенчатыми машинами в диапазоне мелкого и среднего объема.

Бутылки из PET обычно изготавливают в два этапа. Сначала литьевым формованием изготавливают подходящую преформу. Затем эту преформу нагревают до нужной температуры и выдувают бутылку. Можно совместить эти два этапа в рамках одной машины, это мы называем одноступенчатой (или состоящей из одного этапа) технологией. Вариантом такого подхода является интегрированная двухступенчатая технология (также называемая технологией полутора этапов), при которой также на одной машине производят обе части, но делается это по-другому. Если машина для литьевого формования и машина для формования с раздувом и вытяжкой с предварительным нагреванием используются отдельно, то это называется двухступенчатой технологией.
Следует принять во внимание множество критериев, прежде чем решить, какую технологию использовать. Прежде всего, это вопрос объема. Всего несколько лет тому назад ежегодный объем производства свыше 20 миллионов контейнеров, как правило, рассматривался как кандидат для применения двухступенчатой технологии. Недавнее усовершенствование интегрированной двухступенчатой технологии серьезно поколебали основы такой убежденности, но в данной статье мы не будем углубляться в этот вопрос. Вместо этого я сосредоточу внимание на более мелких объемах, т. е. производстве менее 20 миллионов бутылок в год, которые рассматривались как территория, принадлежащая одноступенчатой технологии.
На североамериканском рынке существует около 800 одноступенчатых машин, которые производят самые разнообразные бутылки от флаконов для косметических средств на 57 мл до бутылок для воды емкостью 19 л. У одноступенчатой технологии есть преимущество большой гибкости, когда дело доходит до продолговатой формы. Увлажняющие стержни, которые входят в состав почти 600 таких машин, позволяют осуществлять увлажнение преформ при предпочтительной температуре до выдувания, в результате это дает отличную толщину стенок, равномерно распределенную вдоль всего продолговатого контейнера. Здесь нет необходимости в опорном кольце для горлышка (также называемом кольцом перемещения), это очень удобно для компаний, производящих косметику. Бутылки выходят из машин без единой царапины с отличным внешним видом, чем не могут похвастаться бутылки, изготовленные с помощью двухступенчатой технологии.
Таковы те важные преимущества, которые способствовали успешному продвижению данной технологии. Тем не менее, в последние годы небольшие машины для формования с раздувом и вытяжкой с предварительным нагреванием с количеством гнезд от одного до восьми завоевали некоторую часть традиционного рынка одноступенчатых технологий. В современном мире каждая заинтересованная сторона должна быть в курсе этих изменений для того, чтобы быть в состоянии принять наилучшее возможное решение, когда дело дойдет до выбора подходящей технологии для каждого конкретного применения.

Недостатки одноступенчатой технологии
Первое, что отмечают перерабатывающие компании, это относительно высокие затраты на инструментальную оснастку. Для каждого вида работ нужен инструментарий, как для преформ, так и для выдувания (и увлажнения, если оно входит в технологию), и, в особенности, тщательно отшлифованные стержни для литьевого формования, гнезда, и вставки формы, которые стоят очень дорого. Перерабатывающие компании стараются там, где это возможно, смешивать и приспосабливать инструменты, т. е. использовать инструменты, предназначенные для одного вида литьевого формования в процессе выполнения другого. Этот метод имеет существенные ограничения из-за различных размеров горла и конфликтов технологических регламентов, а также из-за того, что большинству бутылок для успешного изготовления необходимы очень специальные преформы. Другим недостатком этой технологии является то, что температура преформы зависит от температуры расплава смолы из PET. К сожалению, расплав, выходящий даже из самых лучших обогреваемых литников, неоднороден с точки зрения температуры, что было бы необходимо для производства бутылок с одинаковой толщиной стенок. У бутылок, изготовленных с помощью одноступенчатой технологии, часто встречается неравномерная толщина стенок, и этот дефект не зависит от того, круглые эти бутылки или продолговатые. Третьим недостатком является долгий срок переналадки при переходе от одного вида работ к другому. Два опытных рабочих могут потратить восемь часов, чтобы переналадить машину на 10 гнезд. Если они не смогут закончить до конца своей смены, машина может простаивать всю ночь, поскольку нет никого достаточно опытного, кто бы мог запустить ее, а это еще одна проблема. Новая технология должна быть налажена хорошим технологом, никаких вам здесь «включил и работает»!

Преимущества двухступенчатой технологии
При таком длинном списке отрицательных черт у одноступенчатой технологии, неудивительно, что переработчики стали рассматривать двухступенчатую технологию как альтернативу. Основным преимуществом является то, что необходимо приобрести только выдувное оборудование для каждого вида работ, если найти подходящую преформу. Более того, у установки выдувного литья с двумя гнездами та же выработка, что и у одноступенчатой машины на 12 или 14 гнезд (около 3000 бутылок в час). Поэтому вместо того, чтобы покупать установку для литьевого формования на 14 гнезд и инструмент для выдувания, надо купить только два гнезда для выдувания и, возможно, несколько недорогих инструментов. Установку выдувного формования на два гнезда можно переналадить меньше, чем за два часа, для большинства видов работ, что дает перерабатывающей компании больше гибкости при составлении графика.
Поскольку у всех преформ при введении в машину одна и та же температура, и существует хороший механизм управлением тем, до какой степени и в каком месте они будут вновь нагреты, установка для формования с раздувом и вытяжкой с предварительным нагреванием дает преформу с лучшим распределением температуры и, в то же время, позволяет обрабатывать большее количество преформ. В настоящее время имеется большое количество преформ, которые можно купить, а также компаний, которые специализируются на поставках небольших партий преформ.
Для того чтобы приспособиться к изготовлению продолговатых бутылок, производители выдувных бутылок ввели свои собственные системы обогрева. Большинство из них функционирует за счет удержания преформ стационарно в последней печи вместо того, чтобы вращать их, нагревая две противоположные стороны преформы до более высокой температуры. Из этих более горячих сторон будут сформованы узкие стороны овальной бутылки, а более холодные стороны растянутся по мере того, как будет выдуваться бутылка. За счет этого метода можно получить довольно неплохое распределение толщины стенок в бутылке, а в сочетании с еще лучшим распределением нагрева, это может привести к изготовлению бутылки, произведенной с помощью одноступенчатой технологии, с лучшим качеством стенок по всему диаметру. Производители также начали использовать системы, которые не зависят от опорных колец для горла, и таким образом преодолели еще одно препятствие на пути производства некоторых видов бутылок. Другим важным усовершенствованием была замена с трудом поддающихся контролю пневматических стержней растяжки гидравлическими или сервоприводами, которые обеспечивают значительно лучший технологический контроль.
Поэтому неудивительно, что многие производители установок нарастили мощности для производства машин для формования с раздувом и вытяжкой с предварительным нагреванием. Компания Sidel, лидер рынка в производстве более крупных, вращающихся выдувных машин, всего год тому назад представила на рынок линейную систему на два или четыре гнезда. Компания Nissei ASB, крупнейший производитель одноступенчатых машин, также сейчас производит выдувные установки. Компания Krones, еще один производитель ротационных машин, поглотила Kosme несколько лет тому назад, и продает их линейные установки объемом до восьми гнезд. Другие перепроектировали свои модели с малым числом гнезд, доведя их до той же продуктивности и добавив усовершенствования, что и у крупных ротационных машин. Дальневосточные производители предлагают установки по очень привлекательным ценам для того, чтобы принять участие в этой тенденции развития рынка.
Перерабатывающим компаниям необходимо рассмотреть более широкий диапазон вариантов при выборе технологии для изготовления новой или уже существующей бутылки. Только с помощью одноступенчатой технологии можно производить бутылки без царапин, но со всех остальных точек зрения двухступенчатая технология может быть лучшей альтернативой.

Оттмар Брандау
http://www.omnexus.com