Molde de soplado para agua embotellada desechable

Qué hace funcionar una botella de agua ligera

En el agua sin gas la botella no tiene presión interna después del taponado, así que las cargas principales son verticales: la taponadora que empuja hacia abajo, las cajas y palés apilados y la manipulación del consumidor. Una botella ligera funciona cuando el PET que queda está donde actúan esas cargas y se elimina donde no aporta nada.

El peso de la botella lo fija la preforma, pero la distribución del material la fijan la geometría del molde de soplado y las relaciones de estirado entre preforma y botella. Por eso la botella y la preforma deben diseñarse como un par, no pedirse por separado.

• Distribución del material: buscar un espesor de pared uniforme en hombro, panel y talón; los puntos gruesos añaden peso sin añadir resistencia.
• Geometría del hombro: un hombro bien formado transmite la mayor parte de la carga vertical desde el cuello hacia el cuerpo.
• Geometría de la base: la base debe apoyar plana después del llenado y no balancearse en los transportadores.
• Acabado de cuello: es una de las partes más pesadas de la preforma y una palanca directa sobre el peso.
• Las propuestas de aligeramiento de LIHE reducen el peso de la preforma entre 1 g y 2 g optimizando el cuello o el espesor de pared, y el molde de soplado se ajusta a la nueva preforma.

Base de la botella de agua: petaloide frente a base plana con fondo cóncavo

La base es la zona más difícil del soplado: cerca del punto de inyección el material se estira menos y la botella debe mantenerse estable en transportadores rápidos. La base adecuada depende de si el producto es sin gas o carbonatado.

• Usar base plana con fondo cóncavo para agua sin gas estándar, salvo que la línea use dosificación de nitrógeno o el producto sea carbonatado.
• Mantener el anillo de apoyo suficientemente ancho para evitar vuelcos en los puntos de transferencia y en la acumulación de los transportadores.
• Comprobar el espacio de la base con las piezas de manipulación de la llenadora y la taponadora antes de cerrar el diseño.

Zonas de agarre, nervios y resistencia a la carga vertical (top-load)

La carga vertical (top-load) es la fuerza vertical que una botella soporta antes de pandearse. Se ensaya con botellas vacías y llenas porque ambas condiciones ocurren en la línea: las vacías pasan por la llenadora y la taponadora, y las llenas soportan el apilado de palés.

• Los anillos y nervios horizontales aumentan la rigidez circunferencial y ayudan a que la botella mantenga su forma al apretarla, pero los anillos demasiado cerca del hombro pueden reducir la carga vertical.
• Las zonas de agarre dan al consumidor un lugar donde sujetar una botella delgada; deben ser poco profundas y suaves para que el material fluya de forma uniforme.
• Los paneles de etiqueta deben quedar lisos y suficientemente redondos para aplicar la etiqueta sin arrugas.
• Las esquinas vivas y los relieves profundos retienen material y dejan paredes delgadas a su lado; los radios amplios distribuyen el PET de forma más pareja.
• Las botellas de agua sin gas muy ligeras suelen llenarse con una pequeña dosis de nitrógeno líquido para que la presión interna aporte rigidez; el diseño de la botella debe tener en cuenta esa presión.
• Confirmar los objetivos de carga vertical con la llenadora, la taponadora y el esquema de paletizado reales, no con una cifra genérica.

Elección del cuello para botellas de agua: PCO 1881, 2925 y 2622

El acabado de cuello define el tapón, el peso de la preforma en la zona roscada y las piezas de manipulación del cuello en la sopladora y la llenadora. Cambiarlo después afecta al molde de preforma, al suministro de tapones y a las piezas del transportador, por lo que se decide al inicio.

• Los cuellos cortos para agua, como 2925 y 2622, ahorran material en el cuello frente a acabados más altos.
• Si la línea también llena bebidas carbonatadas, un cuello PCO 1881 compartido mantiene comunes los tapones y las piezas de cuello.
• El molde de preforma, la zona de cuello del molde de soplado y las pinzas de cuello deben corresponder al acabado elegido.

Tamaños de botella de agua: 330 ml, 500 ml, 550 ml y 1,5 L

• 330 ml: botellas cortas donde importan la estabilidad de la base y el área de etiqueta; habituales en eventos, hoteles y multipacks.
• 500 ml: el tamaño individual más común y el principal objetivo de aligeramiento por sus grandes volúmenes.
• 550 ml: variante del formato de 500 ml en algunos mercados; puede compartir preforma con la de 500 ml si las relaciones de estirado lo permiten.
• 1,5 L: paneles más grandes y cuerpos más largos exigen más atención a la carga vertical y a la deformación de paneles; las zonas de agarre facilitan servir.
• Producir varios tamaños con una sola preforma reduce la inversión en moldes de preforma, pero hay que comprobar las relaciones de estirado en cada botella.
• LIHE suministra moldes de soplado para botellas de agua en estos tamaños para máquinas de dos etapas (SIDEL, KRONES, SIG/KHS, TECH-LONG, NEWAMSTAR) y de una etapa (SIPA, ASB, AOKI).

Pasos de desarrollo de un molde de soplado para una nueva botella de agua ligera

1. Paso 1: Definir el producto: tamaño (por ejemplo 500 ml), con o sin gas, dosificación de nitrógeno, peso objetivo de la botella, tapón y acabado de cuello.
2. Paso 2: Reunir los datos de la línea: modelo de sopladora, tipo de portamoldes, piezas de manipulación de llenadora y taponadora, tamaño de etiqueta y esquema de paletizado.
3. Paso 3: Diseñar botella y preforma juntas; el centro de ingeniería de LIHE usa CAD/CAM, simulación 3D y análisis de flujo antes de la producción.
4. Paso 4: Revisar el plano con el embotellador: forma, base, zonas de agarre, panel de etiqueta y elementos de marca.
5. Paso 5: Mecanizar el molde de soplado y, si hace falta, la preforma o las piezas de cuello correspondientes.
6. Paso 6: Soplar botellas de muestra e inspeccionarlas: distribución de espesores, volumen, forma de la base y dimensiones; LIHE revisa las muestras con un escáner de perfil 3D e inspección de botellas de muestra.
7. Paso 7: Ensayar la carga vertical y la estabilidad con las condiciones reales de llenado y taponado del embotellador, ajustar el diseño si es necesario y aprobar para producción.

Qué enviar al pedir cotización de un molde de soplado para botella de agua

• Plano o muestra de la botella, o un boceto con límites de tamaño, altura y diámetro.
• Plano o muestra de la preforma, incluido el acabado de cuello (PCO 1881, 2925, 2622 u otro).
• Marca y modelo de la máquina, número de cavidades y tipo de portamoldes.
• Peso objetivo de la botella e indicación de si es una botella nueva o una versión aligerada de una existente.
• Tipo de llenado (sin gas, con gas, con nitrógeno) y cualquier restricción de etiqueta o paletizado.

Preguntas frecuentes

¿Se puede aligerar una botella de agua existente sin cambiar la llenadora?

A menudo sí. El aligeramiento suele cambiar el peso de la preforma y la geometría del molde de soplado, manteniendo el cuello y las dimensiones exteriores que manejan la llenadora, la taponadora y la etiquetadora. Las propuestas de aligeramiento de LIHE reducen el peso de la preforma entre 1 g y 2 g optimizando el cuello o el espesor de pared.

¿Qué base es mejor para agua sin gas, petaloide o plana?

Para agua sin gas, sin presión interna, una base plana con fondo cóncavo suele ser suficiente y usa menos material. La base petaloide está diseñada para resistir presión interna, por eso se usa en agua con gas y en algunas botellas de agua sin gas con dosificación de nitrógeno.

¿Conviene PCO 1881 o un cuello corto para agua como 2925 o 2622?

Los cuellos cortos ahorran material y convienen a líneas que solo llenan agua sin gas. PCO 1881 es una opción habitual cuando la misma línea también llena bebidas carbonatadas, porque se comparten tapones y piezas de manipulación del cuello.

¿Pueden las botellas de 500 ml y 550 ml usar la misma preforma?

A veces. Depende de las relaciones de estirado entre la preforma y cada botella. Hay que revisar juntos los planos de botella y preforma antes de decidir compartir una preforma.

¿Para qué sopladoras se fabrican estos moldes?

Para máquinas de dos etapas como SIDEL, KRONES, SIG/KHS, TECH-LONG y NEWAMSTAR, y de una etapa como SIPA, ASB y AOKI. En la solicitud se necesitan el modelo de máquina y el tipo de portamoldes.

Referencias

1. Wikipedia — Blow molding
2. Wikipedia — Bottled water
3. Wikipedia — Polyethylene terephthalate
4. Wikipedia — Plastic bottle
5. ISBT — International Society of Beverage Technologists
6. Sidel — PET packaging and blow moulding equipment