Control de calidad del acabado del cuello en la fabricación de botellas de plástico

La inspección del cuerpo de la botella abarca una serie de parámetros dimensionales y estructurales que afectan al desempeño a lo largo de la cadena de suministro. Las dimensiones que se miden con mayor frecuencia incluyen:

• Diámetro exterior del cuerpo – verifica que el envase encaje correctamente en los equipos de llenado y tapado

• Altura del cuerpo – garantiza que los envases cumplan los requisitos de línea de llenado y etiquetado

• Espesor de la pared – identifica una distribución desigual del material que puede reducir la resistencia o añadir peso innecesario

• Espesor de la base – confirma el desempeño estructural bajo apilamiento y presión interna

• Ovalidad – mide la desviación de una sección transversal circular

La medición del espesor de la pared y la base es cada vez más importante a medida que los fabricantes aplican estrategias de aligeramiento, reduciendo el uso de resina sin sacrificar el desempeño. La medición de miles de puntos de datos por envase, como hace el

Torus B302 utilizando tecnología de luz blanca confocal, permite a los fabricantes mapear la distribución del material con precisión y detectar problemas en las primeras etapas del proceso de producción.

Tanto el Torus B301 como el Torus B302 son sistemas de inspección sin contacto semiautomáticos para envases de plástico, pero cubren diferentes necesidades de medición.

Torus B301

• Diseñado para una inspección óptica rápida y de alta precisión de las dimensiones del cuerpo y del cuello de la preforma

• Utiliza tecnología óptica telecéntrica

• Mide diámetros y alturas del cuello, el diámetro del cuerpo, la altura y hasta 16 posiciones de diámetro rotacional

• Precisión de la medición: +/-0,030 mm

• Ideal para laboratorios de control de calidad e inspección de preformas de alto rendimiento

Torus B302

• Combina todas las capacidades del B301 con la medición del espesor de la pared y de la base

• Añade tecnología de luz blanca confocal para la detección de espesores sin contacto

• Captura miles de puntos de datos de espesor por envase

• Admite rangos de medición de 0,04 mm a 8,0 mm mediante sensores intercambiables

• Ideal para la inspección de envases terminados, programas de reducción de peso y validación de nuevos productos

Ambos sistemas son compatibles con SPC y están disponibles con certificación trazable por UKAS. La elección entre ellos depende de si se requieren datos de espesor junto con las mediciones dimensionales.

La inspección sin contacto elimina dos fuentes significativas de error en la medición dimensional tradicional: la deformación física de la pieza y la variabilidad del operario.

Los medidores de contacto tradicionales pueden distorsionar las piezas de plástico de pared delgada durante la medición, introduciendo errores en el resultado. En la producción de gran volumen, diferentes operarios que utilizan el mismo medidor también pueden registrar mediciones inconsistentes, lo que dificulta identificar una desviación genuina del proceso.

Los sistemas sin contacto —que utilizan óptica telecéntrica o tecnología de luz blanca confocal— capturan datos dimensionales a distancia, sin influencia mecánica en la pieza. Combinado con funciones de alineación automática, como herramientas de autocentrado y detección automática del inicio de la rosca, esto ofrece resultados altamente repetibles, independientemente de quién opere el equipo o en qué turno se esté ejecutando.

La inspección sin contacto también permite una supervisión continua de la calidad. Dado que las mediciones son más rápidas y requieren menos habilidad del operario, resulta práctico inspeccionar una mayor proporción de la producción, lo que mejora la detección de defectos y permite una acción correctiva más temprana.

La variación dimensional en los acabados del cuello puede surgir en múltiples etapas del proceso de fabricación. Las causas más comunes incluyen:

• Desgaste o daños en el molde: la degradación gradual de las cavidades del molde provoca una desviación progresiva en las dimensiones del cuello, lo que suele afectar a la dimensión T y al perfil de la rosca con el paso del tiempo.

• Variación de la temperatura del proceso: las temperaturas inconsistentes de la resina o del molde durante el moldeo por inyección o por soplado afectan al flujo del material y a las dimensiones finales.

• Variación de la velocidad de enfriamiento: el enfriamiento desigual entre cavidades o a lo largo de los turnos de producción provoca inconsistencias dimensionales, especialmente en moldes de cavidades múltiples.

• Variación del material: los cambios en la viscosidad de la resina, el contenido de humedad o las propiedades del lote influyen en la forma en que el material llena el molde.

• Desgaste de la maquinaria: la maquinaria de moldeo por inyección desgastada puede aplicar una fuerza de cierre inconsistente, lo que afecta a la geometría de la pieza.

El control estadístico de procesos (SPC) —compatible tanto con el Torus B301 como con el Torus B302— es el enfoque más eficaz para detectar estas causas de forma temprana. Al supervisar las tendencias de medición a lo largo del tiempo, el SPC identifica la desviación del proceso antes de que se produzcan piezas fuera de tolerancia, lo que reduce los desechos, los reprocesamientos y el riesgo de fallos en el campo.