Стандарты отделки горловины трубок IBM:
Тема GPI, BPF и PCO Инженерное руководство

Поворотный CRC

Наиболее распространенный тип защелки CRC для фармацевтических и агрохимических бутылок IBM. Горлышко бутылки IBM: стандартная резьба GPI (28/400, 28/410) плюс канавка или выступ для защелки CRC на внешней стороне горлышка. Защелка CRC: нажатие вниз (надавливание на юбку крышки) + поворот для открытия. Внешний диаметр горлышка бутылки IBM ±0,05 мм обеспечивает постоянную силу защелки CRC (цель: дети не могут открыть бутылку менее чем за 10 минут согласно EN ISO 8317; взрослые могут открыть ее менее чем за 5 минут). Компания Korea Ever-Power подтвердила силу защелки CRC в ходе испытаний T1 с использованием тестовой партии CRC от поставщика.

Сжатие и поворот CRC

Альтернативный механизм CRC для бытовых химикатов и агрохимикатов IBM: одновременное сжатие противоположных сторон корпуса крышки CRC при вращении. Горлышко IBM: стандартная резьба + две выемки для активации сжатия на внешней стороне горлышка (формованные методом литья под давлением на станции ZQ 1), которые задействуют механизм сжатия CRC. Используется реже, чем механизм «нажать и повернуть» для применения в IBM. Компания Korea Ever-Power может производить горлышки IBM с механизмом «нажать и повернуть» CRC для ZQ40/ZQ60 для бутылок с бытовыми пестицидами корейской агрохимической марки, соответствующих требованиям KCPA.

Полоса с защитой от несанкционированного вскрытия (TE Band)

Лента TE (отрывная юбка под винтовой крышкой) входит в зацепление с выступом TE на шейке крышки IBM (окружной выступ или ступенька, сформированная на станции впрыска ZQ под резьбой). Первое вскрытие разрушает перемычки юбки TE, обеспечивая видимое доказательство попытки вскрытия при первом открытии. Положение и внешний диаметр выступа TE на крышке IBM формируются методом литья под давлением с точностью ±0,05 мм для обеспечения постоянной силы зацепления юбки TE при закрытии и постоянного момента срабатывания при первом открытии потребителем (цель: момент срабатывания ниже 80% при снятии крышки).

Индукционная фольгированная пломба

Индукционная фольгированная уплотнительная прокладка (алюминиевая фольга + слой полиэтиленового герметика), припаянная к горлышку бутылки IBM методом индукционной герметизации на линии розлива, обеспечивает герметичность, защиту от вскрытия и влаго- и кислородную защиту в месте открытия бутылки. Горлышко бутылки IBM должно быть плоским и гладким (Ra ≤0,8 мкм) для полного приклеивания фольги по всей окружности горлышка. Инжекционная станция IBM формирует плоское, без заусенцев, горлышко с внешним диаметром ±0,05 мм для обеспечения стабильной площади индукционного приклеивания. Используется для: бутылок с капсулами для пищевых добавок IBM (влагозащитный барьер), детского питания IBM (защита от вскрытия), протеинового порошка IBM (влагозащитная герметизация).

В 01

Можно ли с помощью одной и той же инъекционной полости IBM производить бутылки как для крышек GPI, так и для крышек BPF, модифицируя только стержень сердечника?

Впрыскивающая полость и стержень IBM вместе определяют геометрию поверхности горлышка бутылки IBM: наружная стенка впрыскивающей полости определяет профиль наружной резьбы и наружный диаметр горлышка, а стержень определяет внутренний диаметр и внутренний радиус горловины. Если крышки GPI и BPF с одинаковым номинальным наружным диаметром горлышка (например, 28 мм GPI 28/410 против 28 мм BPF 28×3 мм) имеют одинаковые характеристики наружного диаметра горлышка, может показаться, что нужно изменить только профиль резьбы впрыскивающей полости (наружную резьбу), а стержень остается неизменным. Однако изменение только профиля резьбы впрыскивающей полости при сохранении стержня неизменным обычно не достигается путем модификации только стержня — это требует изменения профиля резьбы впрыскивающей полости путем повторной механической обработки или замены впрыскивающей полости. Подход с модификацией стержня работает для изменения внутреннего диаметра (другой внутренний диаметр, другой диаметр носика для наливания), а не для изменения профиля наружной резьбы. На практике компания Korea Ever-Power производит отдельные комплекты инжекционных полостей IBM для горлышек бутылок GPI и BPF, даже при одинаковом номинальном внешнем диаметре горлышка, по следующим причинам: шаг, глубина и ход резьбы различаются между GPI 28/410 и BPF 28×3 мм, что требует различной обработки резьбы в инжекционной полости; геометрия выступа верхней части горлышка может различаться между системами крышек GPI и BPF (различный внешний диаметр и высота выступа верхней части горлышка для крышки GPI по сравнению с крышкой BPF). Практическое решение для бренда, которому требуются бутылки IBM диаметром 28 мм от GPI и BPF, производимые на одном и том же станке ZQ, заключается в следующем: два комплекта инжекционных полостей (GPI и BPF), использующие одну и ту же выдувную формовочную полость и корпус стержня (различается только верхняя часть горлышка инжекционной полости между GPI и BPF). Выдувная формовочная полость (корпус и основание) и корпус стержня являются общими, что снижает общую стоимость оснастки для программы IBM двойного стандарта GPI/BPF по сравнению с двумя полностью отдельными комплектами пресс-форм IBM. Компания Korea Ever-Power Ansan-si может проектировать и производить конфигурации пресс-форм для выдувного формования с использованием смесителей GPI/BPF и пресс-форм для литья под давлением с двумя литьевыми полостями для программ IBM, предназначенных для экспортных рынков и требующих использования горлышка из GPI для поставок в Северную Америку и Азию, а также горлышка из BPF для поставок в Европу в рамках одной и той же программы производства бутылок IBM.

В 02

Почему внешний диаметр горлышка полипропиленовой бутылки немного меняется в течение первых 100 циклов производства и в период стабильного производства?

Изменение внешнего диаметра сужения PP-бутылки IBM в течение первых 100–300 производственных циклов ZQ (стартовый дрейф) является распространенным явлением на корейском производстве Ever-Power в Ансан-си и вызвано тремя процессами теплового равновесия, происходящими при переходе машины ZQ IBM от холодного пуска к установившимся тепловым условиям. Во-первых, тепловое расширение инструментальной стали в литьевой полости: литьевая полость IBM из стали H13 теплового расширения при нагреве от температуры окружающей среды (обычно 20–25 °C при запуске в Корее утром) до установившейся рабочей температуры (установившаяся температура литьевой полости: приблизительно 40–60 °C для стандартной PP IBM при контакте с расплавом PP температурой 220–235 °C в каждом цикле). Коэффициент теплового расширения стали H13 составляет приблизительно 11 × 10−6/°C: для отверстия инжекционной полости диаметром 28 мм повышение температуры на 35 °C от комнатной до установившегося состояния приводит к расширению наружного диаметра отверстия Δd = 28 × 11 × 10−6 × 35 = 0,011 мм. Это расширение инструмента означает, что диаметр инжекционной полости в установившемся состоянии на 0,011 мм меньше, чем при холодном пуске, что приводит к уменьшению наружного диаметра горлышка заготовки примерно на 0,01 мм в установившемся состоянии по сравнению с пуском. Во-вторых, тепловое расширение стержня: стержень ZQ также нагревается от комнатной температуры до установившегося состояния (температура стержня в установившемся состоянии обычно составляет 50–80 °C из-за многократного контакта с расплавом полипропилена) — наружный диаметр стержня немного увеличивается в установившемся состоянии, немного уменьшая толщину кольцевой стенки горлышка заготовки (наружный диаметр стержня ↑ ⇒ толщина стенки горлышка заготовки ↓). В-третьих, стабилизация температуры процесса ПП: ПИД-регулятор нагревателя цилиндра ZQ требует 20–50 циклов для достижения термического равновесия после холодного запуска — изменение температуры расплава во время термической стабилизации приводит к изменению усадки ПП и, следовательно, к изменению внешнего диаметра горлышка бутылок IBM на начальном этапе производства. Стандартная практика корейской компании Ever-Power Ansan-si: машины ZQ IBM прогреваются в течение 30–50 циклов (продувка при запуске + начальные производственные циклы, рассматриваемые как «брак после прогрева») перед началом производства и измерением внешнего диаметра горлышка. Только после того, как температура цилиндра ZQ, температура инжекционной полости и температура стержня сердечника достигнут стационарного состояния (подтвержденного 10 последовательными измерениями внешнего диаметра горлышка бутылок IBM в пределах ±0,03 мм), корейская компания Ever-Power Ansan-si начинает производство соответствующих требованиям бутылок IBM для отгрузки заказчику.

В 03

Как компания Korea Ever-Power обрабатывает горловину бутылок, изготовленных по индивидуальным (нестандартным) технологиям IBM, для систем закрытия, разработанных заказчиком?

В компании Korea Ever-Power Ansan-si одними из самых сложных проектов по проектированию горловин для косметических или фармацевтических препаратов являются заказы на изготовление запатентованных компанией IBM систем укупорки (систем, разработанных и принадлежащих косметическому или фармацевтическому бренду, не основанных на опубликованных стандартах GPI/BPF). Геометрия горловин должна быть точно воспроизведена на основе физического образца или 2D-чертежа запатентованной системы укупорки и точно отпечатана в литьевой полости IBM без доступа к спецификации допусков поставщика. Процесс проектирования горловин для запатентованных систем укупорки в Korea Ever-Power: шаг 1 — анализ размеров образца укупорки: бренд предоставляет 5–10 образцов корпуса укупорки (крышки из полипропилена или полиэтилена высокой плотности, корпуса насосов или откидные крышки), изготовленных с использованием собственной оснастки для укупорки. Группа специалистов по измерению размеров компании Korea Ever-Power Ansan-si измеряет все соответствующие внутренние размеры зацепления крышки (профиль внутренней резьбы корпуса крышки, наружный диаметр внутренней канавки защелки крышки, внутренний наружный диаметр зацепления юбки крышки) с помощью калиброванного цифрового микрометра (±0,001 мм) и оптического компаратора для измерения профиля проекции. Шаг 2 — Расчет целевых размеров горлышка IBM: наружный диаметр горлышка бутылки IBM = внутренний наружный диаметр зацепления корпуса крышки ± зазор/натяг, рассчитанный для конкретной функции закрытия (винтовая крышка: зазор 0,0–0,1 мм между резьбой крышки и резьбой бутылки для винтовой фиксации; защелка: положительный натяг 0,2–0,4 мм для надежной фиксации). Шаг 3 — механическая обработка полости литья под давлением: цех пресс-форм компании Korea Ever-Power Ansan-si обрабатывает геометрию горлышка полости литья под давлением в соответствии с рассчитанными спецификациями горлышка бутылки IBM (резьба, обработанная электроэрозионным методом, отверстие, обработанное на станке с ЧПУ). Шаг 4 — Проверка соответствия T1: Образцы бутылок IBM T1 отправляются производителю для проверки соответствия фирменной крышке — команда контроля качества крышек производителя устанавливает фирменную крышку на бутылку IBM T1 и измеряет: момент затяжки крышки (винт), усилие защелкивания (насос/бугорок), усилие отщелкивания (удержание), момент срабатывания юбки крышки (первое открытие). Компания Korea Ever-Power корректирует размеры инжекционной полости на основе данных соответствия T1 для проверки T2 перед утверждением FAI программы производства бутылок IBM с фирменным горлышком. Все данные о размерах фирменной крышки хранятся в соответствии с соглашением о неразглашении в компании Korea Ever-Power Ansan-si.

В 04

Какие особенности конструкции горлышка флаконов IBM обеспечивают возможность установки капельницы в фармацевтические и косметические флаконы для сыворотки IBM?

Для установки капельницы на флаконы для сыворотки IBM (фармацевтические флаконы IBM с узким горлышком из полипропилена 18/415 или 20/415 или косметические флаконы для глазной сыворотки IBM) требуется специально разработанная геометрия горлышка IBM для кольца капельницы (алюминиевое или полипропиленовое кольцо, удерживающее резиновую грушу и стеклянную или полипропиленовую пипетку-капельницу). Особенности конструкции горлышка IBM для капельницы: гладкая внутренняя поверхность горлышка IBM (Ra ≤0,4 мкм на внешнем диаметре горлышка стержня для получения гладкого внутреннего отверстия) для введения и извлечения пипетки-капельницы без трения о поверхность. Горлышко IBM с обжимным кольцом (алюминиевое обжимное кольцо капельницы): внешний бортик или рифленая зона под резьбой горлышка IBM для деформации алюминиевого обжимного кольца во время сборки (обжимное кольцо механически обжимается на горлышке флакона IBM во время сборки на фармацевтической линии розлива, постоянно удерживая узел резиновая груша-пипетка). Внешний диаметр бортика и размеры рифления горлышка IBM на станции ввода ZQ рассчитаны на целевое усилие обжима (50–120 Н усилие обжима для фармацевтической капельницы). Капельница с винтовым кольцом IBM (капельница с винтовым кольцом из полипропилена): резьба IBM 18/415 или 20/415 на горлышке флакона для капельницы с винтовым кольцом из полипропилена (винтовое кольцо со встроенной резиновой грушой удерживает пипетку, навинчиваясь на горлышко флакона IBM). Наружный диаметр резьбы IBM ±0,05 мм для обеспечения постоянного момента затяжки винтового кольца на фармацевтической линии розлива. Вставка наконечника капельницы: некоторые флаконы для фармацевтических сывороток IBM имеют вставку наконечника капельницы (небольшая полипропиленовая вставка, защелкивающаяся в отверстие горлышка флакона IBM), которая ограничивает поток жидкости из флакона капельницей до дозирования одной капли. Наружный диаметр отверстия горлышка флакона IBM (внутренний диаметр, образованный наружным диаметром шейки стержня) обработан с шагом ±0,02 мм для обеспечения постоянного усилия защелкивания вставки наконечника капельницы в процессе производства IBM. Компания Korea Ever-Power производит узкогорлые полипропиленовые флаконы-капельницы для сывороток и фармацевтических препаратов IBM 18/415 и 20/415 на упаковочной машине ZQ40 IBM (максимальное количество ячеек для флаконов-капельниц малого формата в городе Ансан: 10–12 ячеек для узкогорлых полипропиленовых флаконов-капельниц объемом 10–30 мл на машине ZQ40) для корейских фармацевтических и косметических брендов, выпускающих сыворотки для глаз, безрецептурные жидкие лекарственные препараты и дерматологические средства в рамках программ упаковки IBM.

В 05

Как горловина пресс-формы IBM поддерживает выдувную форму на станции ZQ 2 и почему это важно для внешнего диаметра горловины?

На станции ZQ IBM Station 2 (станция выдувания) заготовка, закрепленная на стержне, поступает в полость выдувной формы. Корпус и основание полости выдувной формы плотно прилегают к корпусу и основанию заготовки, но горлышко бутылки IBM располагается выше линии разъема полости выдувной формы, за пределами закрытой выдувной формы. Горлышко заготовки IBM поддерживается на станции 2 кольцом горлышка (также называемым пластиной горлышка или разъемным кольцом горлышка): двумя половинками прецизионно обработанного кольца, которые соединяются вокруг наружного диаметра горлышка заготовки IBM в плоскости разъема выдувной формы, обеспечивая: боковую поддержку горлышка заготовки IBM против бокового смещения, вызванного давлением выдува во время раздувания (без поддержки кольцом горлышка давление воздуха 4–8 бар, действующее внутри корпуса заготовки, может вдавливать заготовку радиально внутри полости выдувной формы, вызывая асимметричное распределение стенок корпуса); вертикальную поддержку веса узла заготовки IBM с стержнем в станции выдувания (кольцо горлышка поддерживает вес заготовки и стержня, подвешенных к плите машины инжекционной станции во время выдержки при выдуве). В корейских машинах Ever-Power ZQ внутренние наружные размеры горловины заготовок обрабатываются таким образом, чтобы соответствовать наружному диаметру горловины заготовки IBM с производственным допуском + зазор 0,1–0,2 мм: внутренний наружный диаметр горловины = наружный диаметр горловины заготовки IBM + зазор 0,15 мм. Этот зазор позволяет горловине заготовки IBM входить и выходить из горловины во время индексации станции ZQ без задевания (зазор горловины 0,15 мм > допуск на положение индексации ZQ 0,05 мм для плавного входа горловины в горловину), но при этом достаточно мал, чтобы предотвратить боковое смещение заготовки во время выдувания. Зазор горловины важен, поскольку чрезмерный износ горловины (внутренний наружный диаметр горловины увеличивается в течение производственных циклов IBM, поскольку горловина заготовки из ПП/ПЭВП контактирует с горловиной при индексации) приводит к увеличению бокового смещения заготовки на станции выдувания, что может вызвать асимметрию стенки корпуса IBM (одна сторона тоньше противоположной из-за расширения заготовки при выдувании вне центра). Компания Korea Ever-Power контролирует износ уплотнительных колец шейки протеза путем ежеквартальных измерений размеров в городе Ансан и заменяет уплотнительные кольца шейки, когда внутренний внешний диаметр превышает внешний диаметр заготовки шейки протеза IBM + зазор 0,25 мм, чтобы обеспечить соответствие спецификации симметрии стенок корпуса протеза IBM.

В 06

Может ли компания Korea Ever-Power производить бутылки IBM с двойной резьбой на горлышке (внешняя резьба GPI + внутренняя резьба) для специальных применений в качестве укупорочных средств?

Двухрезьбовые горлышки бутылок IBM (внешняя резьба на внешней поверхности горлышка + внутренняя резьба во внутреннем отверстии горлышка бутылки IBM) могут быть изготовлены на корейских машинах Ever-Power ZQ IBM для специальных применений в области укупорки, где горлышко бутылки IBM должно одновременно взаимодействовать с двумя отдельными компонентами укупорки. Внешняя резьба: формируется внешним профилем горлышка инжекционной полости ZQ (стандартная внешняя резьба GPI или BPF, обработанная электроэрозионным методом в инжекционной полости). Внутренняя резьба: формируется внешним профилем горлышка стержня ZQ (профиль резьбы, обработанный на станке с ЧПУ на внешнем диаметре горлышка стержня, образуя внутреннюю резьбу во внутреннем отверстии заготовки на инжекционной станции 1 ZQ). Специальные применения IBM для двухрезьбовых горлышек: прецизионные фармацевтические флаконы-капельницы, где: внешняя резьба (28/400) принимает защитную наружную винтовую крышку из полипропилена (защищенная от детей наружная крышка для розничной демонстрации и транспортировки), а внутренняя резьба принимает резьбовой корпус пипетки-капельницы (стеклянная пипетка с полипропиленовым винтовым адаптером для точного дозирования). Пользователь флакона IBM снимает внешнюю винтовую крышку, вставляет пипетку-капельницу во внутреннюю резьбу и использует ее для измерения дозы. Промышленный прецизионный флакон IBM для реагентов: внешняя резьба для стандартной лабораторной винтовой крышки (удерживающей основную крышку) и внутренняя резьба для дозирующей пипетки со стеклянным или тефлоновым наконечником. Сложность обработки инжекционной полости двухрезьбового флакона IBM: внешняя резьба на наружном отверстии инжекционной полости и внутренняя резьба на наружном диаметре стержня сердечника должны быть спроектированы совместно для обеспечения определенного зазора между двумя системами укупорки, взаимодействующими одновременно. Команда инженеров-конструкторов компании Korea Ever-Power Ansan-si разрабатывает геометрию горловины двухрезьбового флакона IBM на основе комплекта чертежей крышки заказчика (чертеж внешней крышки + чертеж пипетки-капельницы), рассчитывает помехи зацепления резьбы для каждой системы независимо и обрабатывает инжекционную полость + стержень сердечника соответствующим образом. Проверка в ходе испытаний T1: образцы двухрезьбовых флаконов IBM T1 тестировались как с внешней крышкой, так и с внутренней пипеткой-капельницей на соответствие размерам, момент затяжки/снятия крышки и зацепление пипетки-капельницы перед утверждением FAI двухрезьбового флакона IBM в компании Korea Ever-Power Ansan-si.