八月份车间做了一批广口PET密封储罐，客户拿去做五谷杂粮储存用的，口径95毫米，罐身高度150毫米。注吹成型出来之后巡检员拿游标卡尺卡罐口的长径和短径，发现椭圆度偏差最大的到了0.45毫米。这批产品的内控标准是椭圆度不超过0.25毫米，超了将近一倍。椭圆度大了之后密封盖扣上去要么一边紧一边松，要么直接盖不严实，漏气的话干货放不了多久就要受潮。客户那边等着发货，车间这边压着不敢走，问题得赶紧解决。
先说说PET罐口椭圆度是怎么产生的。注吹成型的过程是先注塑做出瓶坯，然后把瓶坯加热到拉伸温度，在模具里通过高压空气吹胀成型。罐口部位在吹胀过程中受到的拉伸力最大，如果瓶坯各部位的壁厚不均匀，或者冷却收缩不一致，罐口就会在应力释放之后变成椭圆形而不是正圆。
我们这批罐子查下来发现三个问题凑到一起了。
**个是瓶坯的壁厚偏差。瓶坯注塑的时候由于热流道各浇口的流速不完全一致，导致瓶坯的口部壁厚在圆周方向上差了几个丝。肉眼看不出来，但在吹胀过程中薄的部位更容易被拉伸，冷却后收缩率也偏大，圆度自然就跑了。
第二个是吹塑模具的冷却水道分布不太合理。罐口部位对应的模具区域冷却水流量偏小，热量散得慢。PET的冷却收缩率在1.5%到2.2%之间，罐口部位如果冷却不均匀，先冷的部分收缩定型了，后冷的部分还在收缩，应力释放不同步，椭圆度就大了。
第三个是脱模之后罐口自然冷却阶段没有限位支撑。瓶子从模具里出来的时候温度还有七八十度，这个时候材料还没有完全硬化，如果堆放在周转筐里互相挤压或者叠放，罐口在自重和外力作用下会发生变形。
先验证瓶坯壁厚的影响。拿了四组瓶坯切开口部做壁厚测量，在圆周上取八个点打表。测出来最大壁厚差是0.07毫米，集中在热流道两个浇口之间的拼接位置。这个偏差在单层注塑里不算离谱，但在后续吹胀过程中被放大了。瓶坯供应商那边调整了热流道温度，把出料偏慢的浇口温度提高了5度，重新送的瓶坯壁厚差降到了0.04毫米以内。
然后是冷却模具的问题。拆开吹塑模具的冷却水路查了一下，罐口区域的水道是串联的，水流经过罐身之后再到罐口，到罐口的时候水温已经升上去了，带走热量的能力打折扣。我们把水道改了一下，罐口区域单独走一路冷冻水，进水温度控制在12度，出水温度不超过16度。同时把罐口部位的冷却孔从直径6毫米扩到8毫米，流量提上去了。
这两个调整做完之后重新试吹了一批，椭圆度降到了0.3毫米左右，但还是有一小部分超出0.25毫米的标准。说明还有别的原因。
剩下的0.05毫米靠工艺调温已经压不下去了，得用物理方法辅助定型。做了个简单的定型工装——一块圆形的铝合金板，上面按照罐口外径加工了一个台阶圈，刚好能把罐口套进去。套上之后罐口的圆周方向被工装限制住，没法往外扩或者往里缩。
操作流程是瓶子从吹塑机脱模之后趁热直接套到定型工装上，在工装上自然冷却到50度以下再取下来放周转筐。这个过程不需要额外的设备，就是多加一个人工操作，每个罐子在工装上大概停留40到50秒。
定型工装做了两套尺寸，一套对应95毫米标准口径，另外做了一套留了0.1毫米的余量给热胀冷缩。因为PET从脱模温度到室温的过程中罐口尺寸会收缩，如果工装尺寸跟模具一样大，冷却之后罐口反而会偏小，密封盖扣上去太紧。实测下来套上工装冷却之后的椭圆度稳定在0.15到0.2毫米之间，远低于内控标准。
这批货最后按期交了。后续总结了几条操作规范放进作业指导书里面。
瓶坯进厂之后每批次抽检口部壁厚偏差，超过0.05毫米的批次不投产，先跟供应商沟通调整。吹塑模具每月做一次水路流量检测，确保罐口区域的冷却水流量不低于设定值的90%。定型工装每班次清洁一次，防止瓶口残留的PET粉末堆积在工装接触面上影响精度。
另外不同壁厚的广口PET密封储罐对冷却定型的依赖程度不一样。罐壁厚度在0.8毫米以下的薄壁罐，PET分子结晶度低，收缩率偏大，定型工装基本是标配。壁厚在1.2毫米以上的厚壁罐，本身刚性好、冷却慢，定型工装效果不如薄壁罐明显，但做了肯定比不做强。
车间里做这批罐子的时候有个小插曲。定型工装最初是用3D打印做的塑料件，强度不够，用了不到一百个罐子台阶圈就磨损了。后来换成铝合金CNC加工，表面做了一层硬质氧化，耐磨性好多了，用到现还在周转使用。细节这种东西，往往就是这么一个个试出来的。
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