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玻璃瓶包装轻量化设计

来源:www.hzpblp.cn 日期:2015-05-11

调整玻璃配方。玻璃的内在强度一定程度上取决于玻璃的主要成分(配方),包装用瓶罐玻璃主要是Na2O—CaO—SiO2系玻璃,医药上多用硬质硼硅玻璃。轻量化玻璃容器重点考虑增加强度的成份。提高组成中网络形成物含量,使玻璃结构更趋紧密的材料。组成中引入的氧化物离子的电荷要高,离子半径要小。
轻量化结构设计。研究合理的结构使玻璃容器壁厚减薄,玻璃容器的壁厚减小后,垂直荷重能力减小,但合理的结构可使应力分布均匀、冷却均匀和增加容器的“弹性”,使耐内压强度和冲击强度反而得以提高,因此可采取如下措施以保证垂直荷重强度稍微降低或不被降低。
玻璃瓶造型最好是高度不大,瓶型越接近球形越好,而瓶型的线条则越简单越好,无尖角或尖棱,各部分之间采用缓和过渡的光滑线型;瓶身形状呈圆柱形;瓶肩线的曲率半径越大的瓶肩结构;瓶身与瓶底平缓过渡的构型较好。另外,瓶罐口部的加强环要尽量小,或取消加强环;小口瓶的瓶颈不要细而长。
运用优化设计手段。运用优化设计,探讨玻璃最佳瓶型,使玻璃容器的重量小而容量大,降低原料耗量;运用现代模具设计、加工手段,生产高精度的容器模具,保证容器尺寸精度,从而保证容器强度。运用先进的理论和现代化的手段,根据确定的瓶型的不同部位应力大小,准确设计容器各部位的壁厚,做到厚薄分明,减小重量。
工艺设计采用强化工艺。强化生产工艺技术,对生产过程的各环节,从原料组织、配料、熔制、成型、退火等环节都必须严格控制,采用化学的和物理的强化工艺以及表面涂层强化方法等,在提高材料的物理机械强度的前提下,使玻璃容器薄壁化从而实现轻量化目的。因此,必须在设计阶段明确规定强化工艺。

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