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Blanchiment et éclatement du fond des bouteilles PET ? Vérifiez ces 4 paramètres clés.
Lors du soufflage des contenants en PET, la base de la bouteille présente la plus forte concentration de contraintes et les variations les plus importantes du taux d'étirage du matériau. En atelier, le blanchiment (fissuration) de la base ou l'éclatement sous haute pression sont des anomalies classiques : le premier est généralement lié au blanchiment dû aux contraintes, causé par des températures d'étirage trop basses ou un étirage excessif ; le second résulte principalement d'une épaisseur de paroi irrégulière, d'un recuit par surchauffe localisée ou d'une concentration de contraintes.
Lorsque des défauts de répartition de la base surviennent fréquemment sur une ligne de moulage par soufflage, il n'est pas nécessaire de modifier à l'aveuglette les réglages de l'ensemble de la machine. La vérification systématique des 4 paramètres clés suivants permettra de localiser et de résoudre le problème.
I. Température de préchauffage de base et répartition des zones de chauffage
L'orientation moléculaire du fond de la bouteille PET dépend d'une plage de température précise. Des températures trop élevées ou trop basses ont un impact direct sur l'aspect et la résistance physique du fond.
Problèmes de blanchiment (basse température) : Lorsque la température de chauffage de la base de la préforme descend en dessous de la température de transition vitreuse du polymère, le PET ne peut plus s’écouler correctement sous l’effet de la traction. Les chaînes macromoléculaires sont alors déplacées de force, créant des microfissures qui se manifestent par un blanchiment sous contrainte. Pour résoudre ce problème, augmentez légèrement la puissance de la lampe dans les zones de chauffage inférieures ou ajustez la ventilation du four.
Problèmes d'éclatement (haute température) : Si la base de la préforme surchauffe, le matériau subit une cristallisation localisée, voire une dégradation thermique, perdant ainsi sa ténacité. Lors des essais de soufflage ou de remplissage à haute pression suivants, la zone surchauffée ne résiste pas à la pression interne et éclate de manière fragile. À ce stade, il convient de réduire la proportion de chauffage de la zone de base ou d'améliorer le flux d'air de refroidissement à la base de la préforme.
II. Pression de pré-soufflage et synchronisation de la commutation haute pression
Le pré-soufflage a pour fonction de gonfler uniformément la préforme afin de lui donner une forme préliminaire pendant la descente de la tige d'étirage. L'interaction entre la pression et le moment de l'étirage détermine directement le mode d'extension du matériau de base.
Pré-gonflage prématuré ou pression excessive : La préforme est sur-gonflée avant que la tige d’étirage n’atteigne le fond, ce qui plaque prématurément la matière contre les parois du moule et laisse un excès de résine résiduelle à la base. Lors de l’injection d’air comprimé, une concentration de contraintes se produit dans la zone de transition à la base en raison des variations brusques d’épaisseur de paroi, ce qui peut entraîner l’éclatement.
Pré-soufflage tardif ou pression insuffisante : la tige d’étirage atteint le fond sans pré-soufflage d’air suffisant, ce qui provoque un étirement excessif du matériau de base, voire sa perforation. Il en résulte une base extrêmement fine, susceptible de se rompre lors de la phase de haute pression, ou un blanchiment du centre de la base dû à un étirement excessif et instantané.
III. Course de la tige d'extension et course de dégagement du fond
La tige d'étirage contrôle l'orientation axiale du matériau PET. Le rythme de fonctionnement de la tige d'étirage et le jeu inférieur (l'espace entre l'extrémité de la tige d'étirage et la surface supérieure du moule inférieur) sont essentiels à la qualité de la base.
Jeu excessif : La tige d'étirage ne parvient pas à acheminer le matériau de base de la préforme jusqu'à sa position prévue, ce qui entraîne une accumulation excessive de résine au centre de la base qui refroidit insuffisamment, provoquant un blanchiment cristallin ou une résistance à la pression interne réduite.
Dégagement insuffisant ou collision mécanique : la tige d’étirage descend trop profondément et heurte directement la paroi intérieure du fond de la bouteille, provoquant des dommages mécaniques ou des microfissures. Le soufflage à haute pression dilate instantanément ces fissures, entraînant l’éclatement de la bouteille. Vérifiez le réglage de la course du vérin d’étirage et l’alignement de la butée mécanique.
IV. Circuit de refroidissement du moule inférieur et contrôle de la température de l'eau
Lors de la phase de refroidissement et de mise en forme après le soufflage, le bouchon inférieur absorbe la chaleur résiduelle de la base de la bouteille. Cette dernière étant généralement la partie la plus épaisse du récipient, elle exige une dissipation thermique très efficace.
Canaux de refroidissement obstrués ou température de l'eau élevée : Si les canaux de refroidissement du moule inférieur s'entartrent, présentent un débit insuffisant ou fonctionnent à des températures d'eau élevées, le matériau de base ne peut pas se solidifier complètement avant le démoulage. À la sortie du moule, la chaleur résiduelle déclenche une cristallisation thermique secondaire, entraînant un blanchiment ou la dilatation et l'éclatement de la base en raison de la pression d'air interne résiduelle.
Accumulation d'eau dans le moule et variations de température : Assurez une circulation d'eau régulière et des températures stables dans le fond du moule afin d'éviter un refroidissement inégal du matériau dû à des différences de température localisées.
En conclusion, le dépannage des défauts de base des moules PET par soufflage doit suivre une séquence logique : « Vérifier d’abord la température, puis le timing, et enfin les aspects mécaniques et le refroidissement. » En ajustant systématiquement les zones de chauffe, la séquence de pré-soufflage, la course d’étirage et le refroidissement du moule inférieur, les opérateurs peuvent rapidement réduire le blanchiment et l’éclatement de la base, garantissant ainsi un rendement efficace et stable en atelier.
