Как выбрать термоформовочные машины для розничной упаковки

Выбор термоформовочных машин для розничной упаковки начинается с выбора упаковки, материалов и требуемой производительности, а не со сравнения заявленных скоростей машин. Правильное оборудование должно стабильно производить приемлемые блистерные упаковки, лотки или вкладыши, при этом соответствуя планируемой оснастке, имеющимся ресурсам, уровню рабочей силы и последующим операциям.

Даже станок с высокой номинальной частотой циклов может оказаться непригодным, если он не может обрабатывать листы требуемой ширины, поддерживать равномерное распределение толщины стенок, выравниваться с системой обрезки или надежно укладывать готовые детали в стопку. Поэтому структурированный процесс выбора сравнивает полные производственные условия, а не отдельные характеристики.

Определите требования к упаковке и производству.

Прежде чем обращаться к поставщикам оборудования, составьте техническое задание на производство упаковочной продукции. В нем должны быть описаны текущие требования и реалистичные будущие продукты, без попытки создать одну машину, которая бы охватывала все возможные области применения.

В брифе должны быть указаны следующие пункты:

• Тип упаковки и конечные размеры
• Марки и структуры материалов
• Минимальная и максимальная толщина листа
• Требуется прозрачность или детализация поверхности.
• Максимальная глубина вытяжки
• Ожидаемый годовой объем
• Количество вариантов товара
• Целевые размеры партий
• Необходимые характеристики затвора или фланца
• Требования к качеству и размерам
• Планируемые методы обрезки и складирования

Одних только названий материалов недостаточно. Для ПЭТ, РПЭТ, ПП, ГИПС, ПВХ, ПЛА и многослойных листов могут потребоваться различные условия нагрева, охлаждения и формования. Даже материалы одного семейства могут вести себя по-разному из-за марки, содержания переработанных материалов, толщины или условий производства листов.

Поэтому поставщикам оборудования следует оценивать фактические или репрезентативные технические характеристики листового материала, а не просто подтверждать, что машина «может работать с ПЭТ» или «поддерживает ПП».

Выберите подходящую архитектуру машины.

Вакуум и давление — это методы формования, но это не единственные способы классификации термоформовочных машин. В розничной упаковке архитектура подачи, резки и укладки может оказывать равное или даже большее влияние на производительность.

Станки с рулонной или листовой подачей

Термоформовочные машины с рулонной подачей обрабатывают непрерывные рулоны и, как правило, подходят для больших объемов производства тонкостенной упаковки. Подача, нагрев, формовка и дополнительные операции могут быть объединены в одну производственную линию.

Листогибочные станки обрабатывают отдельные нарезанные листы. Они обеспечивают гибкость при изготовлении прототипов, небольших объемов производства, деталей большего размера или более толстых материалов, но обычно требуют больше операций по перемещению материала, чем автоматизированные системы рулонной подачи.

Большинство видов упаковки типа «ракушка», блистерной упаковки, легких лотков и вкладышей для розничной торговли, выпускаемых в больших объемах, хорошо подходят для производства с использованием рулонной подачи. Однако решение все же должно основываться на толщине листа, объеме партии, размерах упаковки и необходимой автоматизации.

Только формовка, отдельная обрезка или формовка с последующей резкой и укладкой.

В формовочном станке полотно необходимо перемещать в другую систему для обрезки и сбора. Такая компоновка может обеспечить гибкость, особенно когда требования к резке меняются, но при этом необходимы дополнительные операции по обработке и контролю точности позиционирования.

Системы формовки, резки и штабелирования объединяют процессы формовки, резки и штабелирования в скоординированную линию. Они позволяют сократить ручную обработку и перемещение материалов на складе при производстве повторяемой упаковки в больших объемах.

Наиболее интегрированная машина не всегда является лучшим выбором. Рассмотрим следующие моменты:

• Форма и сложность линии отделки
• Частота изменений продукта
• Требуемая ориентация при штабелировании
• Совместимость с существующим оборудованием, используемым в последующих этапах производства.
• Инвестиции в инструмент
• Доступ для обслуживания
• Требования к навыкам оператора

Подберите метод формовки в соответствии с типом упаковки.

После определения архитектуры станка сравните его возможности по формовке.

Вакуумная формовка

Вакуумная формовка использует разницу давлений, создаваемую удалением воздуха между нагретым листом и формой. Она подходит для многих лотков, вставок, блистеров и упаковок-ракушек, для которых не требуется чрезвычайно четкая текстура или высокоточные поверхностные характеристики.

Как правило, это обеспечивает более простую оснастку и управление технологическим процессом, но достижимая детализация по-прежнему зависит от материала, вентиляции пресс-формы, коэффициента вытяжки, равномерности нагрева и производительности вакуумной системы.

Формовка под давлением

Технология формования под давлением сочетает вакуум с положительным давлением воздуха. Она позволяет улучшить четкость углов, текстуру, рельефные элементы и общий внешний вид упаковки, предназначенной для размещения на видном месте в розничной торговле.

Формование под давлением не устраняет обычные ограничения проектирования. Например, для создания подрезов по-прежнему могут потребоваться разъемные формы, подвижные компоненты инструмента, контролируемая геометрия или другое решение для отделения заготовки.

Plug Assist

Технология Plug assist предварительно растягивает нагретые листы перед тем, как вакуум или давление завершат придание им формы. Она полезна при производстве глубоких полостей или упаковок, где критически важна минимальная толщина стенок.

При сравнении станков необходимо проверить, можно ли контролировать движение, положение, скорость и синхронизацию заготовок для конкретных пресс-форм. Материал и геометрия заготовки также должны разрабатываться вместе с оснасткой и технологическим процессом, а не рассматриваться как универсальный аксессуар.

Сравните технические характеристики, влияющие на выходную мощность.

При выборе оборудования необходимо учитывать все технические характеристики и соответствие готовому продукту.

Зона формовки, ширина листа и расположение инструмента.

Номинальная зона формовки должна вмещать всю компоновку инструмента, а не только один готовый комплект. Необходимо пространство для фланцев, разделения полостей, зажима листа, припуска на обрезку и транспортировки материала.

Попросите поставщика подготовить предварительную схему, в которой будут показаны:

• Количество полостей за цикл
• Шаг в направлении машины и в поперечном направлении.
• Полезная площадь для формования
• Обрезать поля
• Компенсации за транспортировку или транспортные расходы
• Ожидаемая ширина скелета

Большая зона формовки не гарантирует лучшей экономической эффективности. Если выбранная ширина листа приводит к плохому размещению деталей или чрезмерным отходам при обрезке, то меньший по размеру станок с более эффективной компоновкой инструмента может обеспечить более низкую себестоимость материала на упаковку.

Глубина вытяжки и распределение материала.

Станок должен обеспечивать достаточную глубину формования и перемещение плиты для формирования заданных полостей. Однако одной лишь максимальной глубины вытяжки недостаточно для успешного формования упаковки.

Для изготовления глубоких корпусов может потребоваться двусторонний нагрев, зональный контроль, предварительное выдувание, помощь при формовании, контролируемая температура пресс-формы или более мощные вакуумные и напорные системы. Пробные образцы следует проверять на минимальную толщину стенок в углах, боковых стенках и основаниях.

Управление отоплением и охлаждением

Система отопления должна обеспечивать достаточное зонирование и повторяемость для требуемого диапазона размеров листов. Сравните:

• Односторонний или двусторонний нагрев
• Количество и расположение зон отопления
• Метод реагирования и управления нагревателем
• Хранение рецептов
• Варианты мониторинга температуры листа
• Требования к доступу к нагревательным элементам и их замене

Одновременно необходимо учитывать возможности охлаждения. Контроль температуры пресс-формы, поток охлаждающей воды, условия окружающей среды и толщина листа влияют на скорость извлечения стабильных деталей из пресс-формы.

Резка и укладка

Система резки должна соответствовать материалу, толщине листа, контурам упаковки и требуемому качеству кромки. В качестве опций могут быть доступны резка стальными линейками, штамповка по металлу, отдельные обрезные прессы и специализированная вторичная обрезка.

Также оцените, как станок обрабатывает готовые детали. Автоматическая укладка может увеличить полезный объем производства, но только при условии стабильного извлечения и укладки деталей. Для складных машин с шарнирами или нестандартными элементами могут потребоваться специализированные системы извлечения, подсчета или транспортировки.

Рассчитайте выходной результат, используя принятые детали.

Заявленное количество циклов в минуту не следует использовать в качестве единственного показателя производительности. Более точный расчет предполагает количество принятых посылок в час:

Приемлемый объем производства в час = циклы в минуту × детали за цикл × 60 × эффективное время безотказной работы × выход продукции.

Например, более высокая скорость циклической работы имеет ограниченную ценность, если упаковка имеет нестабильную толщину стенок, частые дефекты резки или перебои при укладке. Поэтому при сравнении оборудования следует использовать результаты, полученные с использованием репрезентативного материала, компоновки инструмента и стандарта качества.

Время переналадки также необходимо учитывать, если производство включает несколько форматов упаковки. Проверьте время, необходимое для:

• Снимите и установите инструменты
• Подключите системы охлаждения, вакуумной очистки, кондиционирования воздуха и электроснабжения.
• Загрузите нужный лист.
• Получить производственные рецепты
• Выровняйте станцию ​​резки
• Стабилизировать процесс
• Утвердить первые приемлемые части.

Для небольших производственных партий может быть предпочтительнее оборудование с быстрой и повторяемой переналадкой, даже если у другой машины более высокая максимальная рабочая скорость.

Оцените коммунальные услуги, техническое обслуживание и общую стоимость.

Цена покупки — это лишь часть стоимости оборудования. Сравните стоимость каждой принятой партии оборудования за предполагаемый период эксплуатации.

Оценка должна включать в себя:

• Машины и вспомогательное оборудование
• Производственная и отделочная оснастка
• Установка и обучение операторов
• Потребление электроэнергии
• Потребность в сжатом воздухе
• Требования к охлаждающей воде
• Использование материалов и бракованные детали
• Оператор и переналадчик
• Плановое обслуживание
• Запасные и изнашиваемые части
• Ответ службы
• Незапланированные простои

Запросите данные об энергопотреблении при заданных производственных условиях. Общая потребляемая мощность или потребление в режиме ожидания не позволяют отобразить фактическое количество энергии, использованной на один принятый пакет.

Производственная площадка также должна подтвердить, что она может обеспечить необходимое электроснабжение, объем и давление сжатого воздуха, температуру и расход охлаждающей воды, вентиляцию, доступ для подъема грузов и полезную площадь.

Проведение производственных испытаний перед окончательным отбором.

Производственные испытания более полезны, чем сравнение с брошюрами. По возможности, протестируйте станок с реальным материалом и инструментом или с репрезентативным комплектом, требующим аналогичной глубины и детализации формовки.

Определите критерии приемлемости до начала испытаний, в том числе:

В окончательном соглашении также должны быть указаны условия обучения, документация, рекомендуемые запасные части, условия гарантии, удаленная поддержка, обязанности по установке и процедуры приемки работоспособности.

Заключение

Подходящие термоформовочные машины для розничной упаковки выбираются путем сопоставления архитектуры оборудования, возможностей формования, оснастки, обрезки, штабелирования и инженерных коммуникаций с четко определенным диапазоном упаковки.

Начните с определения типа продукции и требуемого объема производства. Затем определите, какое оборудование подходит: рулонное или листовое, необходимо ли интегрировать процессы формовки и резки, а также требуется ли вакуумная, прессовая или формовка с использованием вспомогательного инструмента. Наконец, проверьте предложенную конфигурацию с помощью репрезентативных производственных испытаний.

Наиболее показательным является не максимальная скорость работы машины или первоначальная цена покупки. Речь идёт о долгосрочной стоимости производства упаковки, которая стабильно соответствует требованиям к размерам, внешнему виду, защите и производительности.