Kwaliteitsborging zonder destructief onderzoek Voorbeeld: pasnauwkeurigheid van een kunststof schroefdop

Flessen van polyethyleentereftalaat, ook wel PET-flessen genoemd, zijn de meest gebruikte drankverpakkingen. Ongeveer een derde van alle dranken wereldwijd wordt gebotteld in PET-verpakkingen. Glas is het tweede meest populaire materiaal voor flessen, maar maakt slechts ongeveer een zesde van de momenteel gebruikte verpakkingen uit. De vormen van PET-flessen zijn sinds de introductie in de jaren tachtig vele malen veranderd en worden steeds diverser. De vooruitgang in de productietechnologie heeft het mogelijk gemaakt om het gewicht en de hoeveelheid gebruikte materialen aanzienlijk te verminderen. De aangepaste vormen hebben de drankproducenten geholpen om hun producten beter te positioneren op de markt.

ZEISS Oplossing
Succesverhaal
Contact
ZEISS CT-oplossingen voor productontwikkeling
ZEISS METROTOM Computed tomography system
ZEISS METROTOM
ZEISS CALYPSO
Succes:
  • Optimalisatie van de materiaalverwerking
  • Sneller meetproces
  • Vereenvoudigde analyse dankzij gedifferentieerde kleurweergave

Assemblage-inspectie met CT-systeem in de productontwikkeling van PET-flessen

Meet de belangrijke onderdelen

De dop is een bijzonder kritisch punt bij het ontwikkelen van een nieuwe flesvorm, omdat deze van vitaal belang is voor de functie en veiligheid van de PET-fles. De ondoordringbaarheid moet worden gegarandeerd om te voorkomen dat zowel de drank uit de fles stroomt als dat er ziektekiemen in de fles terechtkomen. Een extra veiligheidskenmerk is de zogenaamde tamper evident band die is ontworpen om open te scheuren of af te scheuren wanneer de dop wordt gedraaid. Dankzij de tamper evident band weet de consument dat de fles na het vullen niet is geopend.

Het CT-gegevensdisplay met behulp van ZEISS NEO insights software laat zien of de verzegeling goed op de fles is gepositioneerd.
Beste pasvorm van CT-gegevens (blauw) en CAD-gegevens (grijs). Meetwaarden buiten de tolerantie worden in het rood gemarkeerd.

Conventionele inspectie

Als er geen CT-systeem beschikbaar is, is destructief onderzoek een standaardproces voor het controleren van de pasnauwkeurigheid van de afdichting en de fles. Het gebied rond de dop op een verzegelde fles is ingebed in hars. Bij uitharding geeft de hars de gegoten kunststof stabiliteit, die nodig is om vervormingen tijdens het snijden te voorkomen. Na het snijden in vele dunne secties worden de doorsneden optisch gecontroleerd om een defectvrij contact tussen de dop en de fles te garanderen.

Nadelen van destructief onderzoek

Het grootste nadeel van het bovengenoemde proces is de aanzienlijke hoeveelheid tijd die nodig is. Bovendien is de destructieve inspectie altijd onvolledig: alleen de gebreken die op de snijvlakken verschijnen, worden gesignaleerd. Defecten in de gebieden tussen de secties blijven verborgen. Hoewel de 2D-snede het gemakkelijk maakt om gebreken te identificeren, ontbreekt informatie over de ruimtelijke afmetingen van de gebreken. Het is niet mogelijk om te weten waar en hoe het gereedschap moet worden gecorrigeerd zonder verdere stappen te ondernemen. Dit proces brengt ook het risico met zich mee dat de hars bij het uitharden opwarmt en de kunststof vervormt. Dit vertekent het inspectieresultaat, omdat door het inbrengen van warmte gebieden die oorspronkelijk niet waren samengevoegd, weer met elkaar kunnen worden verbonden.

Voor de kleurweergave van de fles en de dop worden verschillende materiaaldichtheden gebruikt.
Different material densities are used for the color display of the bottle and cap.
ZEISS METROTOM 800 130kV/225kV
ZEISS METROTOM 800 130kV/225kV

Voor de kleurweergave van de fles en de dop worden verschillende materiaaldichtheden gebruikt.

Met een ZEISS METROTOM CT-systeem is het mogelijk om de kwaliteit en functie van de dop in de originele, vastgeschroefde staat te onderzoeken zonder de fles uit elkaar te snijden. Met behulp van de verkregen CT-gegevens kan de dop willekeurig op de computer worden doorgesneden met behulp van ZEISS NEO insights software, zodat de analyse zo compleet mogelijk is. Een vrij draaibare, semi-transparante 3D-weergave vergemakkelijkt de oriëntatie en interpretatie. De verschillende materiaaldichtheid van de dop en de fles kan ook worden gebruikt voor gedifferentieerde kleurweergave, wat de analyse verder vereenvoudigt. De volledige 3D-visualisatie maakt het mogelijk om alle onderdelen op de schroefdraad met ontbrekend materiaalcontact te lokaliseren, zodat de oorsprong van de mogelijke lekkage kan worden bepaald. Bovendien laten de verschillende weergaveformaten zien waar en hoe de gereedschapsvormen van de schroefdop of de fles moeten worden gecorrigeerd.