上个月有一个做烘焙零食包装的老客户反馈，说我们供的那批食品级PET分装瓶，瓶盖拧上去之后特别紧，女工在包装线上拧盖的时候手指头都拧红了，效率降了不少。有些盖子拧上去之后想再拧下来就特别费劲，客户怀疑是瓶口螺纹尺寸做大了。
我们安排业务员去客户现场看了一圈，确实存在这个问题。拿了卡尺卡了几只瓶子的螺纹外径，发现比标准尺寸偏大了将近0.15毫米。瓶盖是客户自己采购的标准件，盖子的内径尺寸没问题，那问题就出在瓶口的收缩率控制上了。
PET材料在注塑成型过程中，从熔融温度冷却到室温会有一个收缩的过程。瓶口螺纹区域的收缩率跟瓶身的收缩率不太一样，因为螺纹部位的壁厚分布不均匀，齿顶薄、齿根厚，不同位置的冷却速度有差异。在瓶坯注塑阶段模具设计的时候，我们一般按照0.6%到0.8%的收缩率来放尺寸余量。但实际操作中这个收缩率受原料批次、注塑温度、保压压力、冷却时间好几个因素影响，会有波动。
这批瓶子用的是新到的一批PET切片，特性粘度比之前那批略高了0.02，熔融状态下的流动性稍微差了一点。注塑班组为了确保瓶坯充填饱满，把保压压力调高了5%，注射速度也提了一些。结果就是瓶口部位的分子取向程度发生了变化，冷却之后收缩率比预期值小了将近0.1%。螺纹外径缩得不够，相对于标准瓶盖来说就偏大了。
先是把问题批次的生产记录全部调出来看了一遍。这批食品级PET分装瓶的瓶坯注塑参数确实跟上一批有差别，保压压力从原来的45兆帕调到了48兆帕，保压时间从2.5秒加到了3秒。同时还发现模具的冷却水温度当时比设定值低了3度，因为那几天车间冷水机的冷冻水温度整体偏低。
从成品仓库里把同批次剩下的样品拿过来，在恒温恒湿室里放置了24小时之后做了三组测量。一组是刚刚脱模的瓶子，一组是放置了12小时的瓶子，一组是放了24小时的。测出来螺纹外径的尺寸变化很有意思：刚脱模的时候尺寸是标准的，放12小时之后大了0.08毫米，放24小时之后大了0.14毫米。这说明PET的收缩不是脱模那一刻就完成的，在后续几个小时里分子链还在慢慢松弛，尺寸还在微调。
这个现象叫后收缩或者环境收缩。瓶坯从注塑机里出来的时候强行冷却定型了，但内部分子链还处于拉伸状态，在室温环境下慢慢回弹释放应力，尺寸就会发生变化。螺纹区域壁厚薄，回弹幅度相对明显。
针对这个问题做了两套修正方案。
**套是模具尺寸修正。把瓶口螺纹型芯的外径尺寸做了一次性缩小，按照0.15毫米的余量在修模时减掉了。这样即使收缩率发生偏差，螺纹外径也不会超出标准尺寸的上限。修模的同时把螺纹部位的脱模斜度从0.5度加大到了1度，这样螺纹齿顶和齿根之间的尺寸过渡更平缓，即使尺寸略有偏差，旋入的时候也不会卡得太死。这个操作对于常规PET塑料瓶的螺纹配合同样适用，尤其是日用洗护分装瓶这类旋盖频率高的产品。
第二套是注塑工艺调整。保压压力降回到45兆帕，注射速度也降了5%，让熔体充填的时候流速慢一些，分子取向程度降低。模具冷却水的温度上调到跟原来一样，不再走低温极端。瓶坯脱模之后增加了一道自然放置工序，瓶子从注塑机下来之后先不急着装箱，在周转架上间隔摆放至少4小时，让内应力充分释放之后再入库。这个步骤虽然占地方也占时间，但对于控制后收缩带来的尺寸波动确实管用。
模具改完、工艺调完之后重新试模打样。**批试吹的瓶子在恒温放置24小时之后测螺纹外径，比标准上限小了0.05到0.08毫米，配合瓶盖旋入之后手感顺滑了很多。连续跟踪了三个批次，每批次抽取30只瓶子做螺纹通止规检测，全部合格。
有个小细节提一下。瓶盖配合过紧的问题在薄壁瓶上比厚壁瓶更明显，因为薄壁瓶冷却快、收缩不充分，后收缩的幅度反而更大。我们那批食品级PET分装瓶的壁厚只有0.33毫米，螺纹部位就更薄了。如果做的是广口PET密封储罐这种壁厚1.0毫米以上的产品，收缩率相对稳定，螺纹配合的问题就没这么敏感。
客户那边把修正后的瓶子上了包装线试用了一周，反馈说拧盖顺畅多了，包装效率也回到了正常水平。这批投诉的处理前后花了大概十天时间，中间走了些弯路，比如一开始还怀疑是瓶盖供应商那边尺寸变了，来回比对耽误了几天。经验就是遇到螺纹配合问题先不要急着认定某一方的责任，把瓶子盖子和标准量具三方放在同一环境温度下放置几个小时再测，数据才有可比性。
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