H T Mould 8 Hohlraum In-Mold-Etikettierung Bubble-Tea-Becher-Werkzeug

Praxisbericht: Eine 700-ml-In-Mold-Etikettierungsform für Bubble-Tea-Becher mit acht Mulden ——Effiziente Verpackungslösung mit 7,6 Sekunden Zyklus und 5 Millionen Formenlebensdauer

In den High-End-Märkten für Bubble-Tea-Becher, Joghurtbecher und Eiscremebecher ist In-Mold-Labeling (IML) zu einem gängigen Verfahren zur Verbesserung des Aussehens und der Textur des Produkts, der Markenbekanntheit und des Recyclingkomforts geworden. Allerdings stellen IML-Formen viel höhere Anforderungen als herkömmliche Formen an die Heißkanalsteuerung, die Markierungspositionierung, das Abgassystem und die Zyklusstabilität.

Im April 2024 stellte H T Mould vor Ort auf der CHINAPLAS einen Satz In-Mold-Labeling-Formen für Bubble-Tea-Becher mit acht Kavitäten und 700 ml vor, die mit einer 400T-Spritzgießmaschine betrieben werden. Der Formzyklus lag stabil bei 7,6 Sekunden und die durchschnittliche tägliche Produktionskapazität lag bei etwa 90.000 Stück. Es erregte die Aufmerksamkeit zahlreicher in- und ausländischer Verpackungsunternehmen. In diesem Artikel wird eine vollständige Überprüfung der Form aus den beiden Perspektiven technischer Schwierigkeitsdurchbruch und Investitionsrendite durchgeführt.

1. Projekthintergrund und Kundenbedürfnisse

Diese Form wurde speziell für 700-ml-Bubble-Tea-Becher mit großem Fassungsvermögen und In-Mold-Labeling entwickelt. Die Endkunden sind Marken von Teegetränkeketten in Südostasien und im Nahen Osten. Kernanforderungen:

• In-Mold-Labeling: Das Etikett muss vollständig in den Becherkörper integriert sein, ohne Blasen oder Ecken
• Die tägliche Produktionskapazität beträgt nicht weniger als 85.000 Stück
• Passt sich an gängige 400T~420T-Spritzgussmaschinen an
• Die Lebensdauer der Form beträgt nicht weniger als 5 Millionen Mal (unter normalen Wartungsbedingungen)
• Kühlbedingungen: 16~20℃ Wassertemperatur, 0,5~0,6 MPa Wasserdruck (angepasst an die meisten Fabriken auf der ganzen Welt)

H T Die Kernparameter der schließlich gelieferten 90700U 8CAV IML-Form sind wie folgt:

2. Technische Schwierigkeiten und Durchbrüche bei In-Mold-Labeling-Formen

Im Vergleich zu gewöhnlichen Bubble-Tea-Becherformen unterliegen IML-Formen höheren Anforderungen in den folgenden vier Dimensionen:

1. Etikettenpositionierung und elektrostatische Adsorption

Schwierigkeit: Der 700-ml-Becherkörper ist relativ hoch und das Etikett muss vollständig auf die innere gekrümmte Oberfläche des Hohlraums passen. Eine geringfügige Abweichung führt zu Ausschuss.

Lösung:

• Jede Kavität ist unabhängig mit einer elektrostatischen Erzeugungsvorrichtung ausgestattet, die das Etikett beim Öffnen der Form fest an der Kavitätswand ansaugt
• Die Etikettenpositionierung übernimmt einen mechanischen Anti-Foul-Pin + eine doppelte Bestätigung mit fotoelektrischer Erkennung, um Abfallprodukte zu vermeiden, die durch manuelle Platzierungsabweichungen verursacht werden
• Der gemessene Etikettenversatz beträgt ≤0,2 mm und erfüllt damit die Anforderungen von High-End-Marken an die Musterzentrierung

2. Füllgleichmäßigkeit und Schweißnahtkontrolle

Schwierigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit des Etikettenbereichs unterscheidet sich von der von Stahl und die Schmelzfront berührt wahrscheinlich zuerst das Etikett, was zu kaltem Material oder Fließspuren führt.

Lösung:

• Verwendet das sequentielle Ventil-Heißkanalsystem (SVG), das je nach Höhe des Bechers in 2 bis 3 Gruppen unterteilt ist, um die Nadelventile Schritt für Schritt zu öffnen
• Die Schmelze wird vom Boden des Bechers bis zur Bechermündung eingefüllt und das Etikett wird immer an die Hohlraumwand gedrückt, um zu verhindern, dass die Schmelze auf die Rückseite des Etiketts „rollt“
• Die Formflussanalyse optimiert die Angussposition: 8 Kavitäten sind zentralsymmetrisch angeordnet, jede Kavität verfügt über ein Einzelpunkt-Nadelventil zur Leimzufuhr und die Füllzeit beträgt nur 1,2 Sekunden

3. Design der Abgasanlage

Schwierigkeit: Der vom Etikett abgedeckte Bereich kann nicht durch die herkömmliche Trennfläche abgesaugt werden, und es kann leicht Luft einschließen, was zu lokaler Weißfärbung oder Blasen auf dem Etikett führen kann.

Lösung:

• Verschlüsseln Sie die Auslassrille im nicht beschrifteten Bereich des Hohlraums (Bechermündung und Becherboden) mit einer Tiefe von 0,02–0,03 mm
• Fügen Sie einen ringförmigen Auslasseinsatz zur Kernseite hinzu und nutzen Sie den Auswurfstiftspalt, um den Auslass zu unterstützen
• Der gemessene maximale Gasdruck im Formhohlraum beträgt ≤8 bar, kein Lufteinschlussdefekt

4. Gleichmäßige Kühlung

Schwierigkeit: Die Wärme im Etikettenbereich (normalerweise der mittlere Teil des Becherkörpers) kann nicht schnell durch das Etikett geleitet werden und lokale Überhitzung führt zu einem verlängerten Zyklus.

Lösung:

• Für den Etikettenabdeckungsbereich wird ein unabhängiger Kühlkreislauf in der Form hinzugefügt und die Wasserdurchflussrate wird im Vergleich zum normalen Bereich um 20 % erhöht
• verwendet eine 3D-konforme Kühlung, der Wasserkanal liegt nahe am Bogen des Becherkörpers und die Entformungstemperatur des Becherkörpers beträgt ≤48℃
• Unter dem 7,6-Sekunden-Zyklus beträgt der Temperaturunterschied zwischen dem Etikettenbereich und dem unbeschrifteten Bereich ≤3℃, und der Becherkörper weist keine Verformung auf

3. Wirtschaftliche Analyse: Warum ist eine höhere Investition in IML-Formen lohnenswert?

Die Anfangsinvestition für IML-Formen ist etwa 30 bis 40 % höher als die für gewöhnliche Formen, aber die Gesamtkosten für ein Stück sind tatsächlich niedriger. Der folgende Vergleich basiert auf einer täglichen Produktionskapazität von 90.000 Stück und einer Jahresproduktion von 300 Tagen:

Schlussfolgerung:
Obwohl die Einzelzykluszeit der IML-Form 1,6 Sekunden länger ist, entfallen die Ausrüstungs-, Arbeits- und Etikettenverlustkosten des unabhängigen Etikettierprozesses und die Gesamtkosten des Einzelstücks sind tatsächlich niedriger. Gleichzeitig ist die Erscheinungsbildkonsistenz von In-Mold-Label-Produkten viel höher als die von Post-Labeling-Produkten, was zur Markenprämie beiträgt.

4. Feedback vor Ort von der Shanghai Rubber and Plastics Exhibition

Im April 2024 wurde das Werkzeug in Form einer vollautomatischen IML-Produktionslinie auf der CHINAPLAS 2024 ausgestellt, ausgestattet mit einer 420T-Spritzgießmaschine und einem IML-Roboter (automatisches Aufnehmen, Platzieren und Aufnehmen). Es lief 3 Tage lang, 8 Stunden am Tag, und produzierte insgesamt etwa 28.000 700-ml-Bubble-Tea-Becher mit In-Mold-Etikett, ohne Etikettenblockierung, ohne Etikettenversatz und ohne Blasenabfall.

Die Website zog Vertreter von Verpackungsunternehmen aus Thailand, Vietnam, Indien, der Türkei und Brasilien an. Mehrere technische Punkte, die den Kunden am meisten Sorgen bereiten:

• Ist das Etikett im 7,6-Sekunden-Zyklus sicher?
  Stichprobenentnahme vor Ort für den Abziehtest: Die Haftfestigkeit zwischen Etikett und Becherkörper beträgt ≥3,5 N/cm, viel höher als der Industriestandard (2,0 N/cm)
• Ist es einfach, Etiketten zu ändern?
  Die Etikettenpositionierungsvorrichtung jedes Hohlraums kann innerhalb von 5 Minuten ausgetauscht werden und passt sich so verschiedenen Marken und unterschiedlichen Musteretiketten an
• Sie haben hohe Anforderungen an Spritzgießmaschinen?
  Es ist nur eine standardmäßige 400T-Maschine + IML-Roboterschnittstelle erforderlich, es sind keine zusätzlichen Änderungen erforderlich

Während der Ausstellung unterzeichneten insgesamt 7 Kunden technische Geheimhaltungsvereinbarungen und forderten 3D-Zeichnungen zur Bewertung der Werksanpassung an.

5. Wartungspunkte und Lebensgarantie

IML-Formen haben einen etwas höheren Wartungsaufwand als gewöhnliche Formen. Um eine tatsächliche Lebensdauer von 5 bis 6 Millionen Formzyklen zu erreichen, wird empfohlen:

Täglich:

• Reinigen Sie das elektrostatische Adsorptionsnetz und die Etikettenpositionierungsstifte (um Staubansammlungen zu verhindern, die zu Adsorptionsfehlern führen können)
• Überprüfen Sie den Kühlwasserdurchfluss und die Temperatur (es wird empfohlen, einen Strömungsschalteralarm zu installieren)

Wöchentlich:

• Reinigen Sie die verbleibenden Etikettenfasern und Gaszersetzungsprodukte im Abluftschlitz
• Überprüfen Sie, ob die Heißdüse des Nadelventils reibungslos funktioniert

Pro 500.000 Zyklen:

• Ersetzen Sie den Elektrodendraht des elektrostatischen Generators
• Erkennen Sie den Verschleiß der Hohlraumoberfläche (der Etikettenbereich ist mit Etiketten bedeckt, der Verschleiß beträgt normalerweise ≤0,005 mm)

Alle 2 Millionen Formen:

• Schleifen Sie die Trennfläche und ersetzen Sie alle O-Ringe

⚠️ Besonderer Hinweis: Für IML-Formen ist die Verwendung von modifiziertem PP mit Glasfasern oder hohem Füllgehalt strengstens untersagt, da sonst der Hohlraumverschleiß im Etikettenbereich beschleunigt wird.

6. Zusammenfassung

H T Moulds Bubble-Tea-Becherform mit 8 Kavitäten und 700 ml In-Mold-Etikettierung erreicht in einem Zyklus von 7,6 Sekunden eine Produktionseffizienz, die der von gewöhnlichen Formen nahe kommt. Gleichzeitig werden durch die drei Kerntechnologien Folgeventil-Heißkanal, elektrostatische Adsorptionspositionierung und konforme Kühlung die häufigen Probleme des IML-Prozesses bei Produkten mit tiefen Hohlräumen gelöst.

Für Hersteller von Bubble-Tea-Becher mit einer durchschnittlichen täglichen Nachfrage von 80.000 bis 120.000 Stück und die eine Verbesserung der Produktqualität erhoffen, ist dies ein technischer Weg mit geringeren Gesamtkosten und einer stärkeren Produktwettbewerbsfähigkeit. Die Formlösung ist jetzt standardisiert, kann schnell an 500-ml-, 700-ml-, 900-ml- und 1000-ml-Becherformen angepasst werden und unterstützt eine hohe Individualisierung von Etiketten.

(H T Mould – Verpackungsformlösungen mit Schwerpunkt auf großer Kavität, langer Lebensdauer, IML und schneller Lieferung. Wenn Sie technische Beratung zu IML oder eine Berechnung der Produktionskapazität benötigen, kontaktieren Sie uns bitte.)