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医用塑料瓶盖也有高科技

来源:国际塑料商情 发布时间:2020-04-01 509
塑料橡胶材料处理、计量与检测模具及零件原料及混合物其他其他添加剂及母粒塑料加工设备
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据有效数据统计:截至2018年底,中国医药包装行业市场规模突破千亿元,达到了1068亿元,较上年增长10.6%,快于全球增速。其中,塑料包装具有化学稳定性好、卫生性良好、光学性能优良和质轻、阻隔性能好等优点,导致塑料包装的比重不断上升。2018年,塑料包装和金属及其复合材料包装比重分别为43.3%和24.0%,已经取代玻璃包装,成为医药包装行业的主流产品。
据有效数据统计:截至2018年底,中国医药包装行业市场规模突破千亿元,达到了1068亿元,较上年增长10.6%,快于全球增速。其中,塑料包装具有化学稳定性好、卫生性良好、光学性能优良和质轻、阻隔性能好等优点,导致塑料包装的比重不断上升。2018年,塑料包装和金属及其复合材料包装比重分别为43.3%和24.0%,已经取代玻璃包装,成为医药包装行业的主流产品。
 
而2020年新春伊始,随着新型冠状病毒的爆发,医疗行业正在经受特殊的挑战,这不仅体现在医护资源的短缺、各类医疗用品供不应求,特殊时期,医药包装产品的质量也受到严峻地考验。
 
医疗药物的卫生安全是非常重要的,因此在医疗产品包装中密封性能处于关键地位。
 
药用塑料瓶盖密封性能的好坏一般是由瓶口和盖子的密封性能决定。具有良好密封性能的瓶盖可以防止瓶内气体及液体的渗漏。对于塑胶瓶盖而言,密封性能是重要的评价指标。
 
一般来说,瓶盖提供密封能力的区域有三个,依次为瓶盖内封、瓶盖外封、瓶盖顶封。
 
图1 形形色色的医疗用品
 
但在医疗用品中,例如,安培瓶等装置药物粉末的小瓶子的瓶盖虽然非常小,但其对产品的要求很高,其中最为重要的便是密封性。因此,密封盖的产品质量显得尤为重要。
 
模具的好坏直接关系到注塑产品的成型质量。这类注塑瓶盖的体积狭小,因而对模具的要求非常高。简单来说,在传统制模中,模具成型是利用机床等机密机床进行削切成型,将一块大金属削去多余的部分,并最终成为该注塑产品的模型。因此,在传统模具制造中水路系统是难点。在原始方案中,热流道倒装模温度高、周期长,产品尺寸要求较高,顶出时产品温差应小于10度,而普通水路难以做到。
 
图2 密封盖片
 
随着3D打印技术的发展,针对这一难题,毅速的设计师经过前期的模流分析以及后期加工试验给出了具体解决方案。即热嘴套镶件设计随形水路,配合做复合打印深入到产品正下方。看似简单的方案,技术要求却极为严苛。
 
图3 毅速3D打印方案
 
“热嘴套设计随形水路”即利用3D打印技术在热嘴套部位设计出随形水路。对比传统模具,随形水路覆盖了整个热嘴套镶件内部,从第一步就提高冷却效率,使得模温均衡。其次,利用复合打印技术(毅速自主研发的专利技术,已申请专利)深入到产品正下方。由图3可以清晰地看到,黄色高导热材料延伸至产品下方,从而提高冷却效率,并使得产品整个平面冷却均衡,从而避免因冷却不均衡产生的产品变形、裂纹等缺陷,提高产品良率。因此,方案需掌握两种核心技术即:模具3D打印随形水路、复合打印。
 
而生产效率与产品质量到底提高多少,通过模流分析结果对比可以得到详细的数据。产品达到顶出温度的时间结果见图4。
 
图4 使用原始方案和3D打印方案时,产品达到顶出温度的时间
 
 
在未使用复合打印技术时注塑密封盖达到顶出温度的时间为19.8s。新方案到达顶出温度的时间为12.3s,节约了7s、近37%的时间,这意味着产品的生产效率提高近40%。
 
对比图5数据可知,该注塑密封盖产品顶出时产品温差应小于10℃,原始方案的19.2℃不满足要求。而通过3D打印方案可将温差缩短至8℃,满足了基本要求。新方案温差均衡,解决了产品因模温不均而产生的开裂、烧焦等缺陷,提高了产品质量。
 
 
图5 使用原始方案和3D打印方案时,产品顶出时的温差
 
 
综上所述,毅速的新方案不仅提高了密封盖的产品质量从而确保了医药瓶的密封性,并且提高产品的生产效率近40%。疫情仍未消除,保障医疗用品的供给并提高产品质量,是作为企业“战疫履责”中重要的一步。特殊时期,我们必须利用特殊的方式和技术,提升企业的产能及能力才能为抗击疫情做出最大的贡献。
 
 
 
 

 

本文由上海毅速激光科技有限公司供稿

 

 

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