IBM Preform Tasarım Kılavuzu:
Çekirdek Çubuk ve Boşluk Mühendislik

BOYUN BÖLGESİ

Enjeksiyon boşluğu, diş dış çapını, diş profilini, sızdırmazlık yüzeyini ve boyun yüzeyini oluşturur. Çekirdek çubuk, boyun iç çapını ve iç sızdırmazlık yüzeyini oluşturur. Boyun dış çapı toleransı: Kore kozmetik standardına göre ±0,05 mm; Kore ilaç standardına göre ±0,03 mm.

OMUZ BÖLGESİ

Enjeksiyon boşluğu omuz konik açısı (tipik olarak Kore kozmetik şişesi omuzu için dikeyden 25-45°) ön kalıp omuz yüksekliğini ve geçiş yarıçapını belirler. Ön kalıp omuz duvarı, daha yüksek omuz şişirme oranını telafi etmek için gövde duvarından 20-35% daha kalın olacak şekilde tasarlanmıştır.

VÜCUT BÖLGESİ

Çekirdek çubuk gövdesi dış çapı ve boşluk gövdesi iç çapı arasındaki fark, ön şekillendirilmiş gövde duvar kalınlığını belirler. Ön şekillendirilmiş gövde dış çapı (boşluk iç çapı), şişirme işlemine başlama dış çapıdır. Ön şekillendirilmiş gövde duvar kalınlığı tₚ = hedef son duvar kalınlığı tᵢ x şişirme oranı BR. Çekirdek çubuk gövdesi konikliği: Sıyırma için her iki tarafta 0,5-1,0°.

TEMEL BÖLGE

Ön kalıp tabanının merkezinde giriş noktası (enjeksiyon noktası). Kalıp çubuğunun ucu, ön kalıp tabanının iç kubbesini oluşturur. Enjeksiyon boşluğu taban eklentisi, kap tabanının dış düz profilini oluşturur. Taban duvar kalınlığı: 1,5-4,0 mm. Giriş noktası çapı: 1,0-2,5 mm.

Boyun Ekleme Malzemesi

S136 Paslanmaz Çelik

Kore kozmetik ve ilaç endüstrisi için kullanılan boyun insertlerinde korozyona dayanıklı S136 (420 SS). İlaç dışı endüstriyel IBM boyunları için P20 kabul edilebilir. S136'nın sertliği Rc 50-54'tür.

Boyun Dişlisi Standardı

GPI / PCO

Kore kozmetik: GPI bitirme standartlarına göre 13/415, 18/415, 20/410, 24/410, 28/410. İplik profili: Kore kozmetik kapatma standardına göre tek başlangıçlı modifiye destekli.

Vücut Boşluğu Malzemesi

P20 / H13

Kore kozmetik IBM için P20 (Rc 28-32). Yeniden parlatmadan önce 10 milyon döngüyü aşan yüksek hacimli programlar için H13 takım çeliği (Rc 44-46). Ra 0,025 µm boşluk parlatması gerektiren ABS IBM kozmetik için S136.

Diş Çürüğü

Ra 0.025-0.10 µm

ABS kozmetik IBM ve S136 boyun ek parçaları için Ra 0,025 µm ayna. PP RCP ve HDPE IBM boşluğu için Ra 0,05-0,10 µm. Endüstriyel HDPE IBM için Ra 0,20-0,40 µm.

Ön şekillendirilmiş duvar kalınlığı 0,70 mm

1,0-1,2 s soğutma

İnce ilaç ön kalıbı. Toplam döngü ~3,6 s.

Ön şekillendirilmiş duvar kalınlığı 1,00 mm

1,5-1,8 saniye soğutma

Standart kozmetik ön şekillendirme kalıbı. Toplam döngü ~4,2 saniye.

Ön şekillendirilmiş duvar kalınlığı 1,20 mm

2,2-2,6 s soğutma

Kalın kozmetik ön kalıp (aşırı mühendislik ürünü). Toplam çevrim süresi ~4,8-5,0 saniye. Önlenmesi mümkün çevrim maliyeti.

Ön şekillendirilmiş duvar kalınlığı 1,50 mm

3,2-3,8 saniye soğutma

Büyük boy ön kalıp (250 ml sınıfı). Toplam döngü süresi ~5,5-6,0 saniye.

Soru 01

Korea Ever-Power, tam ölçekli üretime geçmeden önce yeni bir IBM ön kalıp tasarımını nasıl doğruluyor?

Korea Ever-Power, Koreli müşterilerin yeni konteyner programları için kalıp yatırım riskini en aza indiren yapılandırılmış bir geliştirme süreciyle yeni IBM preform tasarımlarını doğrular. Aşama 1 — CAD tasarım incelemesi: Korea Ever-Power, herhangi bir kalıp kesimi yapılmadan önce Koreli müşterinin konteyner tasarımının CAD çizimini IBM tasarım kurallarına (maksimum şişirme oranı, minimum boyun-gövde dış çap oranı, IBM prosesiyle omuz açısı uyumluluğu, taban düzlüğü gereksinimleri) göre inceler. Tasarım kuralı ihlalleri, kalıp yatırımı yapılmadan önce 2D/3D CAD'de belirlenir ve düzeltilir. Aşama 2 — Çekirdek çubuk ve enjeksiyon boşluğu prototipi: Yeni geometriye sahip (standart dışı omuz profilleri, açılı özellikler, dar gövde en boy oranları) yeni konteyner tasarımları için Korea Ever-Power, önceden sertleştirilmiş P20 çeliğinden tek boşluklu bir prototip kalıp seti (tam üretim boşluk sayısı değil, 1 boşluk) üretir. Prototip kalıp, boyut doğrulaması, duvar dağılımı ölçümü (8 noktada ultrasonik ölçüm cihazı), kapak uyum testi ve Koreli müşteri marka görsel onayı için ilk fiziksel konteynerleri üretir. 3. Aşama — Üretim kalıbı yapımı: Koreli müşterinin prototip onayından sonra, Korea Ever-Power, üretim spesifikasyonuna uygun oyuk cilalamasıyla sertleştirilmiş P20 veya H13 çelikten tam üretim kalıp setini (formata bağlı olarak ZQ40 için 4-12 oyuk) işler. Koreli müşteriye teslimattan önce, tam üretim kalıbı üzerinde yapılan ön teslimat üretim denemesi, tüm oyuklarda duvar kalınlığının ±0,08 mm, konteyner yüksekliğinin ±0,3 mm ve boyun dış çapının ±0,05 mm spesifikasyonunda olduğunu doğrular. Bu üç aşamalı doğrulama süreci, konteyner tasarım onayından ön teslimat üretim denemesinin tamamlanmasına kadar genellikle 10-16 hafta sürer.

Q02

IBM'in hangi ön kalıp tasarım kuralı, Kore kozmetik kabının gövde dış çapının boyun dış çapından daha küçük olmasını engelliyor?

IBM konteyner tasarımının temel kısıtlaması, konteyner gövdesinin dış çapının (OD) boyun dış çapından (OD) büyük veya ona eşit olmasıdır. Bu, IBM proses mimarisi tarafından belirlenir: ön kalıp, enjeksiyon istasyonundan şişirme istasyonuna çekirdek çubuk üzerinde aktarıldığında şişirme kalıbının boyun halkasından geçebilmelidir. Konteyner gövdesinin dış çapı boyun dış çapından daha küçük olsaydı, şişirme kalıbı boşluğunun boyundan daha dar bir konteyner gövdesinin etrafında kapanması gerekirdi; bu da, konteyner gövdesi ile şişirme kalıbı boyun halkası arasında bir etkileşim olmadan şişirilmiş konteyneri çekirdek çubuktan açmayı ve çıkarmayı geometrik olarak imkansız hale getirirdi. Pratikte, gövde dış çapı boyun dış çapına eşit olan (1,0x gövde BR) IBM konteynerleri, uzun, dar silindirik serum şişesi ve ampul formatlarını üretir; IBM, gövde dış çapını boyun dış çapına eşitleyebilir çünkü ön kalıp 1,0x BR'de (radyal genişleme yok, sadece eksenel uzama) düzgün bir şekilde şişer. Gövde dış çapı boyun dış çapından biraz daha büyük olan (1,05-1,20 x gövde BR) kaplar, hafifçe incelen veya paralel gövdeli Kore lüks kozmetik silindir kaplarını üretir. Bu nedenle, IBM ön kalıp tasarım kısıtlaması (gövde dış çapı ≥ boyun dış çapı), doğal olarak gövde dış çapı boyun dış çapından daha büyük olan çoğu Kore kozmetik kap tasarımı için bir sınırlama değildir; yalnızca gövdenin omuzun altında daraldığı ve tabanda genişlediği varsayımsal ters omuzlu veya belden daraltılmış şişe tasarımları için bir kısıtlama haline gelir.

Q03

Korea Ever-Power, 12 gözlü bir IBM enjeksiyon kalıbını tüm gözlerde ±2% atış ağırlığı elde edecek şekilde nasıl dengeliyor?

Korea Ever-Power, kalıp tasarımı, üretimi ve kalifikasyonu sırasında bir arada uygulanan dört teknik sayesinde 12 gözlü IBM enjeksiyon kalıplarında ±2% boşluk atış ağırlığı dengesi elde ediyor. Doğal olarak dengeli H-ağaç yolluk düzeni: Yolluk sistemi, her bir boşluğun yolluk yolu uzunluğu ve kesiti açısından döküm kanalından eşit uzaklıkta olduğu simetrik bir H-ağaç olarak tasarlanmıştır. Bu doğal olarak dengeli geometri, döküm kanalından her bir boşluk girişine eşit basınç düşüşü sağlar; bu da yolluk çapı ayarlaması yapılmadan her boşlukta eşit dolum oranı ve atış ağırlığı üretir. Yolluk kesit boyutlandırması: Yolluk çapı, kullanılan enjeksiyon hızında her bir yolluk dalında 0,3-0,5 s'lik bir kalış süresi üretecek şekilde hesaplanır ve eriyiğin her girişte tutarlı sıcaklık ve viskozitede olmasını sağlar. Küçük boyutlu yolluklar, eriyiği kesme ısısına maruz bırakarak viskoziteyi azaltır ve distal boşlukları aşırı doldurur. Enjeksiyon boşluğu boyut doğrulaması: Montajdan önce, 12 enjeksiyon boşluğunun her biri, 6 kritik boyutta (boşluk gövde çapı, boşluk yüksekliği, boyun delik çapı, giriş çapı, omuz yarıçapı) CMM ile ölçülür ve tüm boyutlar nominal değerin ±0,01 mm'si içindedir. Bu aralıktaki boyut varyasyonu, atış ağırlığı varyasyonuna ±0,5%'den daha az katkıda bulunur. Üretim deneme terazisi doğrulaması: Teslimat öncesi üretim denemesinde, Korea Ever-Power, 20 ardışık atış boyunca 12 boşluğun tamamını aynı anda tartar (tüm atışlar toplanır ve boşluk tanımlama işaretine göre sıralanır), boşluk başına ortalama ağırlığı hesaplar ve tüm boşlukların 12 boşluğun ortalamasının ±2%'si içinde olduğunu doğrular. ±2%'nin dışında kalan boşluklar, son teslimattan önce giriş çapı ayarlaması (ağırlığı düşük boşlukların hafifçe genişletilmesi) veya yolluk çapı ayarlaması ile düzeltilir.

Q04

Aynı kalıp setinde HDPE ve PP RCP IBM arasında geçiş yapılırken ön şekillendirme tasarımında hangi değişiklikler gereklidir?

Aynı enjeksiyon kalıbı ve çekirdek çubuk seti üzerinde HDPE ve PP RCP IBM arasında geçiş yapmak, kap PP RCP Kore kozmetik IBM (daha zorlu malzeme) için tasarlandığında ön kalıp tasarımında herhangi bir değişiklik gerektirmez. PP IBM ve HDPE IBM için enjeksiyon kalıbı boşluk boyutları tasarım aşamasında aynıdır çünkü her iki malzeme de benzer enjeksiyon basınçlarında (80-120 MPa) işlenir ve her iki malzemenin de Kore kozmetik kapları için kullanılan boşluk boyutlarında karşılaştırılabilir doğrusal büzülme oranları vardır (HDPE 1,5-3,0%, PP RCP 1,2-2,0%). HDPE ve PP RCP arasındaki hafif farklı büzülme oranları, bitmiş kapta küçük bir boyut farkı yaratır: 2,0% büzülme oranında PP RCP IBM için tasarlanmış bir kalıp, 2,5% büzülme oranında HDPE IBM kapları üretir; bu da aynı kalıptan elde edilen HDPE'nin PP RCP'ye göre yaklaşık 0,1-0,3 mm daha küçük dış çap ve yüksekliğe sahip olması anlamına gelir. Dış çap toleransı ±0,5 mm veya daha geniş olan Kore kozmetik ambalaj spesifikasyonlarında, bu malzeme-malzeme boyut varyasyonu spesifikasyon dahilindedir. Daha dar dış çap toleranslarına (±0,05-0,10 mm) sahip Kore ilaç ambalajları için, her bir malzeme için ayrı bir kalibre edilmiş kalıp gereklidir. Malzeme değiştirilirken proses değişiklikleri meydana gelebilir: namlu sıcaklığı (PP 210-245°C'ye karşı HDPE 195-220°C), kalıp sıcaklığı (PP kozmetik 55-70°C'ye karşı HDPE ev tipi 18-26°C veya HDPE kozmetik 24-32°C) ve enjeksiyon tutma basıncı profili ayarlama gerektirebilir, ancak fiziksel kalıp takımları değişmeden kalır.

Soru 05

Korea Ever-Power IBM enjeksiyon kalıp setinin faydalı takım ömrü ne kadardır?

Kore Ever-Power IBM enjeksiyon kalıp takımlarının ömrü, çelik özelliklerine, boşluk sayısına ve üretim malzemesine bağlıdır. P20 çelik enjeksiyon kalıbı (standart Kore kozmetik IBM): Boyun sızdırmazlık bölgesini ve boşluk yüzey kalitesini korumak için yeniden parlatma gerekmeden önce 2-3 milyon döngü; P20 boşluk boyutları ilerleyici aşınmadan dolayı tolerans dışı kalmadan ve boşluğun yeniden işlenmesi veya değiştirilmesi gerekmeden önce toplam 8-12 milyon döngü. H13 takım çeliği enjeksiyon kalıbı (yüksek hacimli Kore kozmetik ve ilaç IBM): Yeniden parlatma gerekmeden önce 5-8 milyon döngü; yeniden işleme gerekmeden önce toplam 15-25 milyon döngü. S136 paslanmaz çelik boyun insertleri (tüm Kore kozmetik ve ilaç IBM): Yeniden parlatma gerekmeden önce 5-8 milyon döngü; toplam 20+ milyon döngü (S136 korozyon direnci, nemli Kore üretim ortamlarında P20 boyun insert ömrünü erken sonlandıran çukurlaşmayı önler). Çekirdek çubuk ömrü: Sertleştirilmiş nitrürlenmiş çelik çekirdek çubuk (çekirdek çubuk gövde sertliği Rc 55-60) — çekirdek çubuk gövde konik aşınması nedeniyle yeniden taşlama gerektirmeden önce 10-20 milyon çevrim; üfleme hava kanalı ağız çapı, erozyondan kaynaklanan genişleme açısından 0,5 milyon çevrim aralıklarla izlenir. Korea Ever-Power, tüm ZQ IBM makinelerinde üretim kayıtlarıyla kalıp çevrim sayımlarını takip eder ve uygun aralıklarla Koreli müşterilere yeniden parlatma ve yeniden işleme hizmeti önerilerinde bulunur; böylece IBM konteyner boyut spesifikasyonlarının tüm Kore marka üretim programı yaşam döngüsü boyunca korunması sağlanır.

Soru 06

Aynı IBM çekirdek çubuk seti, aynı boyun kaplaması için farklı enjeksiyon boşluğu tasarımlarında kullanılabilir mi?

Evet — tek bir IBM çekirdek çubuk seti, aynı boyun bitişi (aynı boyun dış çapı ve diş standardı) için birden fazla enjeksiyon boşluğu tasarımıyla kullanılabilir, ancak kap gövdesi dış çapı, her boşluk tasarımı için üfleme istasyonundaki üfleme kalıbı boşluğunun maksimum çapını aşmamalıdır. Bu özellik, aynı boyun standardını paylaşan birden fazla kap tasarımına sahip Koreli K-beauty markaları için ticari olarak değerlidir: örneğin, bir Kore markasının tüm 24/410 kap serisi (50 ml tonik, 100 ml esans, 150 ml losyon), üç ayrı enjeksiyon boşluğu tasarımıyla aynı 24/410 çekirdek çubuk setini paylaşabilir ve toplam kalıp yatırımını iki ek çekirdek çubuk setinin maliyeti kadar azaltabilir. Çekirdek çubuk değiştirilebilirlik sınırlamaları: çekirdek çubuk gövdesi dış çapı (ön kalıp gövdesi iç çapı) sabittir, bu nedenle ön kalıp gövdesi duvarı, her kap tasarımı için enjeksiyon boşluğu gövdesi iç çapı tarafından belirlenir. Bir kap tasarımı, aynı çekirdek çubuğu paylaşan başka bir tasarımdan önemli ölçüde farklı bir ön kalıp gövdesi duvarı (ve dolayısıyla farklı bir enjeksiyon boşluğu gövdesi iç çapı) gerektiriyorsa, ön kalıp duvarı ve sonuçta elde edilen bitmiş duvar, aynı çekirdek çubuğu kullanan kaplar arasında farklılık gösterecektir. Korea Ever-Power, kalıp tasarım aşamasında, her bir enjeksiyon boşluğu tasarımı için ön şekillendirilmiş gövde duvarının, ana çubuğun çalışma toleransı aralığında olduğunu doğrulayarak, birden fazla enjeksiyon boşluğu tasarımında ana çubuk uyumluluğunu teyit eder. Koreli K-beauty markalarının ürün yelpazesi geliştirme programları için Korea Ever-Power, mümkün olan her yerde ana çubukları paylaşacak şekilde kap serisini proaktif olarak tasarlar ve Koreli müşterilerine, her bir kap tasarımı için ana çubuk paylaşımından elde edilen tasarrufları, ayrı ayrı ana çubuk setlerine kıyasla gösteren ayrıntılı bir kalıp maliyet analizi sunar.