Sadeliğin ardındaki tasarım harikaları: Meşrubat kapakları

Kalıp ve plastik enjeksiyon makine imalatçıları, ürün geliştiricilerin yönlendirmeleri doğrultusunda üründen beklentileri fazlası ile karşılayacak kalıp ve makine üretimi için çalışmalarını devam ettirmektedirler. Birçok tüketici için PET şişeler çok basit gibi görünür ancak pek az kişi bir şişenin sağlıklı bir şekilde kapanması, kolay açılması ve sızdırmayacak şekilde tekrar kapatılabilmesinin ardındaki bilgi, beceri ve emeğin farkındadır. Kapak ve şişe- neck finish (kapağın geçtiği şişe üzerindeki kısım) tasarımında göz önünde bulundurulması gereken özelliklerden bir kaçını sayacak olursak; verimli bir akış sağlayan şişe çıkış ağzı, kapak açma torku basınç dayanımı vb. Bu özellikler laboratuvar ortamlarında test edilerek uygunluğuna karar verilmektedir. Kapakların güncel yönetmelikleri karşılaması da esastır. Üretici, ürettiği kapağın tüketiciler tarafından hoş karşılanması gerektiğini de göz önünde bulundurmalıdır.

Meşrubat Kapak Çeşitleri

Sektörde kullanılmaya başladıkları günden beri meşrubat kapakları sürekli yenilenmekte ve değişmektedirler. Tabi ki farklı tipteki şişeler için farklı tiplerde kapaklar üretilmektedir. Kapak tasarımları temelde kullanılacakları şişelerin boğaz ve diş (klavuz) ölçüleri esas alınarak yapılmaktadır. Şişenin içeriğindeki akışkanın cinsi de önemli bir rol oynamaktadır. Mesela; gazlı içecekler, saf su ve sıcak dolum gerektiren uygulamalar için farklı kapak çeşitleri kullanılmaktadır.

Kapak, şişe içerisindeki akışkanın tat, koku, renk vs. özelliklerini etkilememelidir. Kullanılan plastik malzemenin tüketici sağlığı üzerinde herhangi bir olumsuz etkiye neden olmaması da bir gerekliliktir.

Üretilecek olan kapağın cinsine göre değişmekle birlikte, meşrubat şişe kapakları basınçlı döküm ya da enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretilebilir. Bu makale de sadece enjeksiyon kalıplama ile üretilen kapaklar üzerinde durulmaktadır. Bazı kapaklar bir, iki veya üç ayrı parçadan oluşabilir. İki parçadan oluşan kapaklar farklı parçaların bir araya getirilerek ayrı bir montaj hattında monte edilerek ya da 2 komponentli enjeksiyon makinesi ile üretilebilir. 2 komponentli enjeksiyon yöntemi ile üretilen ürünler genellikle ekonomik değeri yüksek ürünler ya da kapağın geometrik özelliklerinin ayrı ayrı montaj yapılmasına imkan vermediği durumlarda tercih edilir. Günümüzde yönelim hammadde ve işleme masrafları açısından bir çok meşrubat şişe kapağı açısından avantajlı olan 1 komponentli enjeksiyon kalıplama üretimine doğrudur.

Bazı kapaklarda ilave fonksiyonlar eklenerek kapaklar daha kompleks hale gelmektedir. Örnek; sporcu içeceği kapaklarıdır. Bu tip kapaklar dişli bir boğaz kısmı, üst parça aynı zamanda çekilerek kapama işlemi yapar ve kapaktan (tozdan korumak amacı ile) meydana gelir. Toz koruma kapağı aynı zamanda flip-top (aç- kapa) olarak da dizayn edilebilir. Tek parçalı dişli kapaklara oranla üretim süreçleri zor olmasına rağmen, bu tip kapaklar sporcu içeceklerinde yoğun olarak kullanılmaktadırlar. Kullanım ve taşıma kolaylığı sağladıkları için spor alanları dışında özellikle açık havada da (hareket halinde) tercih edilmektedir. Bu tür kapaklar stack tip kalıplarda veya yüksek göz adetleri söz konusu ise cube kalıplama yöntemi ile üretilmektedir.

Gelişen teknoloji ile birlikte yeni kapak tasarımları meşrubat ve şişe ile tam bir uyum içerisine gelmektedir. Mesela; kapak içerisinde bir toz barındırır ve şişe kapak vasıtası ile ilk kez açılığında, kapak içerisindeki toz bileşen şişe içerisindeki akışkana karışır. Sonuç olarak sıvı tüketilmeden hemen önce sıvı içerisine kapak vasıtası ile karıştırılan toz bileşen hassas bir şekilde ve istenilen oranda karıştırılmış olur. Toz bileşen ve sıvının ayrı ayrı muhafaza edilmesi sadece iyi bir aroma elde edilmesini sağlamakla kalmaz aynı zamanda ürünün raf ömrünü de uzatır.

Komple Sistem Olarak Meşrubat Paketleme ve Kapak

Yüksek verimlilik elde edilmesi açısından, Cube kalıp (üretici: Foboha GmbH, Haslach, Almanya) ve 270Ton kilitleme gücünde ki  F-Serisi Tüm Elektrikli Enjeksiyon Makinesi (makine: F270 Cube; üretici: Ferromatik Milacron GmbH, Malterdingen, Almanya) kullanılmıştır. Bu sistemle kapağın alt ve üst parçaları ayrı ayrı üretilmekte ve henüz kalıp içerisindeyken montajı yapılmaktadır.

Sandwich kalıp teknolojilerindeki (co-injection) son gelişmelerle birlikte kalıp içerisine enjekte edilen farklı malzemeler arasındaki birleşme noktasında tam birleşme olmakta ve malzemeler kalıp içerisine dengeli ve istenilen oranlarda enjekte edilebilmektedir. "Irıs Co-Injecton" teknolojisi (Mold-Masters Europa GmbH, Baden-Baden, Germany) ile %3 ila %5 oranında bariyer malzeme kapak kalıbı içerisine enjekte edilebilir. Özellikle kapak üzerinden gaz geçişinin istenmediği uygulamalarda bu sistem tercih edilebilir. Bu sistem sayesinde kapak aracılığı ile şişe içerisine Oksijen geçişi engellenerek meşrubatın raf ömrünün uzaması sağlanır. Kullanılan malzemeye bağlı olarak nem geçişini engellemek de mümkündür. (Nem Bariyeri)

Plastik kapak üretimi prosesinde hammadde, kalıp ve enjeksiyon makinesi birbiri ile tam uyumlu olmalıdır. Bununla birlikte yan ekipmanlar dediğimiz soğutucu ve konveyör gibi cihazlarında etkisi göz önünde bulundurulmalı ve tümden gelimci bir yaklaşım ile imalat alanı düzenlenmelidir.

Tek Parça Ekonomik Kapak Üretimi

Tek parçadan oluşan kapak üretiminde kullanılan enjeksiyon kalıbı ve plastik enjeksiyon makinesi ile ilgili bilgiler yazının devamında çok detaylı olarak incelenecektir. Plastik ürün imalatının içinde bulunmayan insanların bu işin ardındaki gerek tasarımcılar ve gerekse de ekipman üreticilerinin harcadığı eforu ilk bakışta fark etmelerini beklemek tabi ki doğru değildir.