Термопластавтомат для производства ПЭТ-преформ

TOPSTAR CMT — оборудование для литья преформ

Преформа — самое массовое литое изделие в мире: миллиарды штук в год, циклы в 6–12 секунд, формы на десятки гнёзд. Производство преформ — это не «литьё как обычно, только из ПЭТ»: здесь свои требования к машине, оснастке, сушке материала и охлаждению, и нарушение любого из них ломает всю экономику линии. Разбираем технологию, требования к оборудованию и то, с чего начать проект.

0,005%предельная влажность PET перед литьём
48–96гнёзд в промышленных формах для преформ
6–12 сцикл литья преформы
150–170°Cтемпература сушки ПЭТ в осушителе

🧪Что такое ПЭТ-преформы и как их производят

Преформа — это заготовка бутылки: толстостенная «пробирка» из полиэтилентерефталата с уже готовым горлышком и резьбой. Бутылка из неё получается позже, на выдувной машине: преформу нагревают и раздувают сжатым воздухом в форме нужной геометрии. Такое разделение процесса и сделало ПЭТ-тару массовой — преформы компактны, их удобно хранить и возить, а выдув можно вынести на площадку розлива.

Этап Что происходит Оборудование
1. Сушка гранулята ПЭТ сушат до остаточной влажности менее 0,005% при 150–170°C в течение 4–6 часов Осушитель с сотовым ротором
2. Подача материала Высушенный гранулят идёт к машине закрытой линией, чтобы не набрать влагу обратно Вакуумный загрузчик
3. Пластикация Материал плавится в цилиндре при 270–290°C, шнек накапливает дозу Узел впрыска ТПА
4. Впрыск Расплав заполняет все гнёзда формы за считаные секунды через горячий канал Многогнёздная форма
5. Охлаждение Толстая стенка требует интенсивного отвода тепла — это основная часть цикла Чиллер и контуры формы
6. Съём и доохлаждение Робот снимает преформы и доохлаждает их в приёмных гильзах вне формы Робот съёма

Ключевая особенность технологии: преформа толстостенная (2–4 мм), поэтому охлаждение занимает основную часть цикла. Именно поэтому на промышленных линиях преформы досыпают охлаждаться уже вне формы, в гильзах робота — машина в это время делает следующий впрыск. Без такого решения цикл вырастает в полтора-два раза.

Требования к ТПА для производства преформ

Машина для преформ отличается от универсального ТПА того же тоннажа по нескольким узлам. Часть требований диктует сам материал, часть — многогнёздность формы.

Требование Почему Что нужно
Большой объём впрыска Доза на 48 гнёзд по 25 г — это более килограмма расплава за впрыск Увеличенный шнек и цилиндр
Высокая скорость впрыска Все гнёзда должны заполниться одновременно, иначе часть преформ недольётся Аккумулятор впрыска
PET-исполнение шнека ПЭТ чувствителен к перегреву и сдвигу: обычный шнек даёт деструкцию и жёлтый оттенок Специальный шнек под PET
Точность дозирования Разброс дозы даёт разный вес преформ и брак на выдуве Стабильное дозирование
Усилие смыкания с запасом Суммарная площадь проекции десятков гнёзд плюс высокое давление литья Расчёт по числу гнёзд
Быстрый сухой цикл При цикле 6–12 секунд механика не должна съедать такт Скоростное смыкание
Интерфейс для робота Съём и доохлаждение преформ вне формы — обязательный элемент линии Синхронизация с роботом

Почему обычный шнек не подходит: полиэтилентерефталат деградирует при избыточном сдвиге и перегреве — падает вязкость расплава, преформа желтеет, а бутылка после выдува получается мутной и хрупкой. Шнек для PET имеет иную геометрию зон и рассчитан на мягкую пластикацию. Это не опция, а обязательное условие получения годной продукции.

🧩Пресс-формы для преформ: 48–96 гнёзд

Экономика преформы держится на многогнёздности: изделие стоит копейки, поэтому окупаемость даёт только объём. Промышленные формы имеют от 48 до 96 гнёзд, а на старте производства применяют формы поменьше.

Число гнёзд Сегмент Комментарий
4–8 Старт, тестовые партии Отработка изделия и режима, небольшие локальные объёмы
8–16 Малая серия Собственное производство тары под свой розлив
16–32 Средний объём Рабочий сегмент для регионального производителя
48–72 Промышленный стандарт Специализированные PET-машины, крупнотоннажное производство
96 и выше Крупные производители Максимальная производительность, высокие требования к балансировке

Требования к оснастке для преформ

Балансировка заполнения

Все гнёзда должны заполниться одновременно и одинаково. Разбаланс даёт разный вес преформ, а на выдуве это превращается в бутылки с разной толщиной стенки и разной прочностью.

🔥

Горячий канал

Обязателен: холодный литник на десятках гнёзд означал бы огромный расход материала и отдельную операцию его отделения. Игольчатые затворы дают чистый след впуска на дне преформы.

Интенсивное охлаждение

Толстая стенка отдаёт тепло медленно, поэтому каналы охлаждения проектируются максимально близко к формообразующим, а вода подаётся холодная — это прямая экономия секунд цикла.

💎

Точность горлышка и резьбы

Горлышко преформы при выдуве не деформируется и остаётся как есть — под него подбирают колпачок. Допуски по резьбе жёсткие, оснастка требует прецизионного изготовления.

Ресурс формы для преформ проектируется на миллионы циклов, поэтому формообразующие делают из закалённой стали. Подробнее о выборе материала — «Из чего делают пресс-формы», проектирование и изготовление — пресс-формы под ключ.

💧Сушка PET перед литьём — режимы

Сушка ПЭТ — самое строгое требование во всём процессе. Полиэтилентерефталат гигроскопичен и при переработке с влагой подвергается гидролизу: полимерные цепи рвутся, вязкость расплава падает, преформа выходит мутной и хрупкой, а бутылка после выдува лопается под давлением.

Параметр Значение Почему так
Температура сушки 150–170°C Ниже — влага не выйдет из гранулы, выше — риск слипания и кристаллизации
Время сушки 4–6 часов Влага выходит из объёма гранулы медленно, ускорить процесс нельзя
Остаточная влажность менее 0,005% Самое жёсткое требование среди всех литьевых полимеров
Точка росы воздуха −40°C Обычный нагретый воздух физически не высушит PET до нужного уровня
Тип оборудования Осушитель с сотовым ротором Бункерная сушилка на горячем цеховом воздухе не подходит в принципе
Транспортировка Только закрытый контур Высушенный ПЭТ набирает влагу обратно за минуты контакта с воздухом

Почему бункерная сушилка не спасёт: она греет цеховой воздух, у которого точка росы около +10…+20°C. Такой воздух, даже горячий, содержит слишком много влаги и не может вытянуть её из гранулы ниже определённого равновесия — а требуемые 0,005% лежат далеко за этой границей. Нужен именно осушитель, дающий воздух с точкой росы −40°C. Оборудование — сушилки и осушители гранулята, схема подачи — загрузчики гранулята.

🔢Производительность линии для преформ

Расчёт производительности прост и позволяет быстро прикинуть, какая конфигурация закроет вашу потребность.

N = (3600 / t) × n

N — производительность, преформ в час

t — время цикла, секунд

n — число гнёзд в форме

Конфигурация Цикл Преформ в час За смену (8 ч)
8 гнёзд 10 с 2 880 23 000
16 гнёзд 10 с 5 760 46 000
32 гнезда 9 с 12 800 102 000
48 гнёзд 8 с 21 600 173 000
96 гнёзд 7 с 49 400 395 000
Что ещё влияет на реальную выработку Комментарий
Масса преформы Чем толще стенка, тем дольше охлаждение: преформа 40 г остывает заметно дольше, чем 12 г
Температура воды охлаждения Чем холоднее вода в контурах формы, тем короче цикл — отсюда требования к чиллеру
Доохлаждение вне формы Съём роботом в гильзы позволяет раскрыть форму раньше и заметно сократить такт
Переналадки и простои В реальном планировании закладывают коэффициент использования оборудования
Расход материала 48 гнёзд по 25 г при цикле 8 с — это около 540 кг ПЭТ в час, что задаёт мощность сушки и загрузки

🛠ТПА для преформ TOPSTAR CMT

Здесь важно честное разделение. Многогнёздные формы на 48–96 гнёзд работают на специализированных PET-машинах — это отдельный класс оборудования с очень большим объёмом впрыска. Сегмент от единичных до нескольких десятков гнёзд закрывается машинами серии TM II в исполнении под PET, и именно эта конфигурация востребована у региональных производителей тары и предприятий, льющих преформы под собственный розлив.

Модель Усилие смыкания Цена от Типичная задача по преформам
CMT 170 TM II 170 т от 3,5 млн руб. Старт производства, формы малой гнёздности
CMT 220 TM II 220 т от 3,5 млн руб. Преформы малого веса, 8–16 гнёзд
CMT 260 TM II 260 т от 4,7 млн руб. Средняя гнёздность, тара под собственный розлив
CMT 330 TM II 330 т от 5,8 млн руб. 16–32 гнезда в зависимости от массы преформы
CMT 400 TM II 400 т от 7,3 млн руб. Крупная гнёздность или тяжёлые преформы
CMT 470 TM II 470 т от 8,9 млн руб. Максимальная конфигурация в линейке под PET

Комплект оборудования линии преформ

Позиция Назначение
Термопластавтомат Исполнение под PET: шнек и цилиндр под материал, объём впрыска под число гнёзд
Осушитель гранулята Сушка ПЭТ при 150–170°C до влажности менее 0,005%, точка росы −40°C
Загрузчик Подача высушенного материала закрытой линией, без контакта с цеховым воздухом
Чиллер Холодная вода для интенсивного охлаждения толстостенной преформы
Термостат формы Стабильный режим оснастки, влияет на прозрачность и геометрию преформы
Робот съёма Извлечение преформ и доохлаждение в гильзах вне формы — сокращает цикл
Пресс-форма Многогнёздная, с горячим каналом и балансировкой заполнения

Цены указаны для базовой комплектации машины; исполнение под PET со специальным шнеком и увеличенным объёмом впрыска рассчитывается отдельно. Оснастка и периферия считаются под конкретную преформу и требуемый объём. Каталог машин — термопластавтомат купить, подробнее о серии — TM II.

📋Подбор линии для производства преформ

Что нужно от вас Зачем это для расчёта
Масса и тип преформы Определяет дозу впрыска, время охлаждения и требования к машине
Чертёж или образец Геометрия горлышка и резьбы, толщина стенки, тип бутылки на выходе
Требуемая производительность Задаёт число гнёзд и, как следствие, тоннаж машины
Режим работы Одна, две или три смены — влияет на расчёт годового объёма и окупаемости
Наличие оборудования Есть ли уже машина, осушитель, чиллер — или комплект собирается с нуля

Расчёт бесплатный: подберём тоннаж, число гнёзд, конфигурацию машины и периферии под ваш объём, посчитаем цикл и производительность. Экономику проекта можно прикинуть в калькуляторе себестоимости литья. Заявка: 8 800 505 81 70 или форма обратной связи.

%Производство преформ: ключевые цифры

0,005%
предельная остаточная влажность ПЭТ перед литьём

150–170°C
температура сушки ПЭТ в течение 4–6 часов

−40°C
точка росы воздуха, без которой PET не высушить

6–12 с
цикл литья преформы, основная часть — охлаждение

48–96
гнёзд в промышленных формах для преформ

270–290°C
температура переработки ПЭТ в цилиндре

?Вопросы и ответы о производстве преформ

Что такое ПЭТ-преформа и как её производят?

+

Преформа — это заготовка будущей бутылки: толстостенная «пробирка» из полиэтилентерефталата с уже сформированным горлышком и резьбой. Её отливают под давлением на термопластавтомате в многогнёздной форме, а бутылку получают позже на выдувной машине: преформу нагревают и раздувают сжатым воздухом. Такое разделение процесса и сделало ПЭТ-тару массовой — преформы компактны, их удобно хранить и перевозить, а выдув можно вынести прямо на площадку розлива, что резко снижает логистические затраты по сравнению с перевозкой готовых бутылок.

Какой ТПА нужен для производства ПЭТ-преформ?

+

Машина должна отвечать семи требованиям. Большой объём впрыска: доза на 48 гнёзд по 25 грамм — это более килограмма расплава за цикл. Высокая скорость впрыска, чтобы все гнёзда заполнились одновременно, для чего обычно нужен аккумулятор. Специальный шнек в PET-исполнении: обычный даёт деструкцию материала и жёлтый оттенок преформы. Стабильное дозирование — от него зависит разброс веса преформ. Усилие смыкания с запасом под суммарную площадь проекции всех гнёзд. Быстрый сухой цикл, поскольку такт составляет 6–12 секунд. И интерфейс для работы с роботом съёма.

Почему PET нужно обязательно сушить перед литьём преформ?

+

Полиэтилентерефталат гигроскопичен, а при переработке с влагой подвергается гидролизу: молекулы воды разрывают полимерные цепи прямо в расплаве. Последствия необратимы — падает вязкость, преформа выходит мутной и хрупкой, а бутылка после выдува трескается или лопается под давлением напитка. Требования жёсткие: сушка при 150–170°C в течение 4–6 часов до остаточной влажности менее 0,005% — это самый строгий норматив среди всех литьевых полимеров. Обязательно нужен осушитель с точкой росы −40°C: обычная бункерная сушилка на цеховом воздухе такого результата физически не даёт.

Сколько гнёзд бывает в пресс-форме для преформ?

+

Промышленный стандарт — от 48 до 96 гнёзд, у крупнейших производителей встречаются формы и большей гнёздности. Но диапазон применяемых решений шире: 4–8 гнёзд для старта производства и тестовых партий, 8–16 для малой серии и тары под собственный розлив, 16–32 для регионального производителя среднего объёма. Логика простая: преформа стоит копейки, поэтому экономику даёт только объём, и чем больше гнёзд, тем ниже себестоимость штуки. Ограничение — стоимость оснастки и требуемый тоннаж машины, которые растут вместе с числом гнёзд.

ТПА для преформ — почему важна высокая скорость впрыска?

+

Потому что в многогнёздной форме все гнёзда должны заполниться одновременно. Если расплав идёт медленно, дальние от впуска гнёзда получают материал позже и при более низкой температуре — часть преформ недоливается или выходит с другим весом. На выдуве это превращается в бутылки с разной толщиной стенки: одни прочные, другие лопаются. Высокая скорость впрыска решает задачу, но требует соответствующего расхода масла, поэтому на машинах для преформ обычно применяется гидроаккумулятор — он даёт пиковый расход в разы выше подачи насоса.

Термопластавтомат для преформ — какой тоннаж нужен?

+

Считается по формуле F = S × p × k, где S — суммарная площадь проекции всех гнёзд и литниковой системы, p — удельное давление литья, k — коэффициент запаса 1,2–1,3. Ключевой момент: у преформы небольшая площадь проекции, но гнёзд много, поэтому суммарная площадь растёт линейно с гнёздностью. Практический ориентир таков: 8–16 гнёзд обычно требуют машины 220–330 тонн, 16–32 гнезда — 330–470 тонн, а промышленные формы на 48–96 гнёзд работают на специализированных PET-машинах существенно большего тоннажа. Точный расчёт делается по чертежу конкретной преформы.

ТПА для преформ TOPSTAR CMT — есть ли в наличии?

+

Задачи по преформам в линейке закрывает серия TM II в исполнении под PET: специальный шнек и цилиндр под материал, увеличенный объём впрыска, конфигурация под требуемое число гнёзд. Модели от CMT 170 TM II (от 3,5 млн руб.) до CMT 470 TM II (от 8,9 млн руб.) — это сегмент от старта производства до форм средней гнёздности. Отдельно отметим: многогнёздные формы на 48–96 гнёзд требуют специализированных PET-машин большего тоннажа, это другой класс оборудования. Расскажите о преформе и требуемом объёме — подберём реалистичную конфигурацию: 8 800 505 81 70.

Как рассчитать производительность линии для преформ?

+

Формула: N = (3600 / t) × n, где N — преформ в час, t — время цикла в секундах, n — число гнёзд. Примеры: 16 гнёзд при цикле 10 секунд дают 5 760 штук в час и около 46 тысяч за смену; 48 гнёзд при цикле 8 секунд — 21 600 в час и 173 тысячи за смену; 96 гнёзд при цикле 7 секунд — почти 50 тысяч в час. В реальном планировании к расчёту добавляют коэффициент использования оборудования с учётом переналадок и простоев. Отдельно считают расход материала: 48 гнёзд по 25 грамм при цикле 8 секунд — это около 540 кг ПЭТ в час, что определяет мощность сушки и загрузки.

Какие материалы кроме PET используют для преформ?

+

Полиэтилентерефталат остаётся основным материалом благодаря сочетанию прозрачности, прочности, барьерных свойств и пригодности к переработке. Применяются также его модификации: PETG для изделий с повышенными требованиями к прозрачности и ударной стойкости, а также PET с барьерными добавками для продуктов, чувствительных к кислороду. Отдельно растёт доля rPET — вторичного ПЭТ из переработанной тары, который используют как в чистом виде, так и в смеси с первичным. Общее у всех этих материалов одно: гигроскопичность и обязательная глубокая сушка перед литьём.

Термопластавтомат для преформ купить — цена и сроки?

+

Базовые конфигурации серии TM II: CMT 170 и 220 — от 3,5 млн руб., CMT 260 — от 4,7 млн руб., CMT 330 — от 5,8 млн руб., CMT 400 — от 7,3 млн руб., CMT 470 — от 8,9 млн руб. Исполнение под PET со специальным шнеком и увеличенным объёмом впрыска рассчитывается отдельно, как и многогнёздная оснастка. В стоимость машины входят доставка, монтаж, пусконаладка и обучение операторов, гарантия 24 месяца. Срок поставки — до 30 дней по России и СНГ. Доступен лизинг с нулевым удорожанием до 36 месяцев. Расчёт комплекта: 8 800 505 81 70 или оставьте заявку.

Как производят преформы для бутылок шаг за шагом?

+

Шесть этапов. Первый: сушка гранулята ПЭТ при 150–170°C в течение 4–6 часов до влажности менее 0,005%. Второй: подача высушенного материала к машине закрытой линией, чтобы он не набрал влагу обратно. Третий: пластикация — материал плавится в цилиндре при 270–290°C, шнек накапливает дозу. Четвёртый: впрыск, расплав через горячий канал заполняет все гнёзда формы за считаные секунды. Пятый: охлаждение — самая длительная фаза, поскольку стенка преформы толстая. Шестой: съём роботом и доохлаждение преформ в приёмных гильзах уже вне формы, пока машина делает следующий впрыск.

ТПА для преформ — какая система охлаждения нужна?

+

Мощная, поскольку охлаждение здесь — главный резерв цикла. Преформа толстостенная, тепла в неё заходит много, а отдаётся оно медленно, поэтому нужен чиллер, дающий холодную воду стабильно и с запасом по холодопроизводительности: чем ниже температура воды в контурах формы, тем короче такт. Расчёт ведётся по суммарной тепловой нагрузке — от гидравлики машины и от массы переработанного материала в час, которая на линии преформ велика. Дополнительно ставится термостат для стабильного режима оснастки. Оборудование — чиллеры и системы охлаждения.

Нужен ли робот на линии производства преформ?

+

Да, и не только ради автоматизации съёма. Ключевая функция робота на линии преформ — доохлаждение: он забирает ещё не полностью остывшие преформы из формы в приёмные гильзы, где они доходят до нужной температуры уже вне машины. Это позволяет раскрыть форму раньше и заметно сократить цикл, а на десятках тысяч штук в смену такая экономия секунд превращается в существенный прирост выработки. Плюс при цикле 6–12 секунд и десятках гнёзд ручной съём попросту невозможен. Подбор — роботы для термопластавтоматов.

Почему преформы получаются мутными или желтеют?

+

Три основные причины. Первая и самая частая — недосушенный материал: влага вызывает гидролиз, преформа теряет прозрачность и становится хрупкой; лечится только соблюдением режима сушки и закрытым контуром подачи. Вторая — перегрев или избыточный сдвиг при пластикации: обычный шнек вместо PET-исполнения, слишком высокая температура цилиндра или долгая выдержка расплава дают жёлтый оттенок. Третья — недостаточно интенсивное охлаждение: медленное остывание толстой стенки вызывает частичную кристаллизацию ПЭТ, и преформа мутнеет. Диагностику начинают с проверки влажности материала.

С чего начать проект производства преформ?

+

С двух цифр: масса преформы и требуемый объём выпуска. Из них считается число гнёзд, из числа гнёзд — тоннаж машины и объём впрыска, а дальше подбирается вся периферия: осушитель под расход материала, чиллер под тепловую нагрузку, загрузчик, термостат и робот съёма. Параллельно проектируется оснастка с горячим каналом и балансировкой заполнения. Важно закладывать в бюджет весь комплект сразу: машина без осушителя нужного класса не даст годной продукции в принципе. Расчёт линии бесплатный — пришлите чертёж или образец преформы и укажите требуемую производительность.

>Смотрите также

Подобрать оборудование для производства преформ

Сообщите массу преформы и требуемую производительность — рассчитаем число гнёзд, тоннаж машины и подберём комплект с сушкой и охлаждением.