התגברות על הקשיים של גלגול סרט אריזה גמיש | טכנולוגיה פלסטית

לא כל הסרטים נוצרים שווים. זה יוצר בעיות הן עבור המתפתל והן עבור המפעיל. הנה איך להתמודד איתם. #טיפים לעיבוד #שיטות עבודה מומלצות
במפתלי משטח מרכזיים, מתח הרשת נשלט על ידי כוננים משטחים המחוברים לגלגלי מערם או צביטה כדי לייעל את חיתוך הרשת והפצת הרשת. מתח הליפוף נשלט באופן עצמאי כדי לייעל את קשיחות הסליל.
כאשר מתפתלים את הסרט על מתפתל מרכזי בלבד, מתח רשת נוצר על ידי מומנט הפיתול של הכונן המרכזי. מתח הרשת מוגדר תחילה לקשיחות הגלגול הרצויה ולאחר מכן מופחת בהדרגה ככל שהסרט מסתיים.
כאשר מתפתלים את הסרט על מתפתל מרכזי בלבד, מתח רשת נוצר על ידי מומנט הפיתול של הכונן המרכזי. מתח הרשת מוגדר תחילה לקשיחות הגלגול הרצויה ולאחר מכן מופחת בהדרגה ככל שהסרט מסתיים.
כאשר מתפתלים מוצרי סרט על מתפתל המרכז/המשטח, רולר הצביטה מופעל כדי לשלוט במתח הרשת. הרגע המתפתל אינו תלוי במתח הרשת.
אם כל קורי הסרט היו מושלמים, הפקת גלילים מושלמים לא הייתה בעיה גדולה. למרבה הצער, סרטים מושלמים אינם קיימים עקב שינויים טבעיים בשרף ואי-הומוגניות ביצירת סרט, ציפוי ומשטחים מודפסים.
בהתחשב בכך, המשימה של פעולות הפיתול היא להבטיח שפגמים אלו אינם נראים לעין ואינם מתגברים במהלך תהליך הפיתול. לאחר מכן על מפעיל המלבין לוודא שתהליך הליפול אינו משפיע עוד יותר על איכות המוצר. האתגר האולטימטיבי הוא ללפף את סרט האריזה הגמיש כך שיוכל לעבוד בצורה חלקה בתהליך הייצור של הלקוח ולייצר מוצר באיכות גבוהה עבור לקוחותיו.
החשיבות של קשיחות הסרט צפיפות הסרט, או מתח מתפתל, היא הגורם החשוב ביותר בקביעה אם סרט טוב או רע. גליל שנפצע ברכות מדי יהיה "לא עגול" בעת פצע, טיפול או אחסון. העגלגלות של הגלילים חשובה מאוד ללקוח על מנת שיוכל לעבד גלילים אלו במהירות ייצור מקסימלית תוך שמירה על שינויי מתח מינימליים.
גלילים פצועים בחוזקה יכולים לגרום לבעיות משל עצמם. הם יכולים ליצור בעיות חסימת פגמים כאשר השכבות מתמזגות או נדבקות. כאשר מלופפים סרט מתיחה על ליבה בעלת דופן דקה, סלילה של גליל קשיח עלול לגרום לשבירת הליבה. הדבר עלול לגרום לבעיות בעת הסרת הפיר או הכנסת הפיר או הצ'אק במהלך פעולות ההתפרקות הבאות.
גליל שמפותל בחוזקה מדי יכול גם להחמיר את פגמי הרשת. לסרטים יש בדרך כלל אזורים מעט גבוהים ונמוכים בחתך הרוחב של המכונה שבו הרשת עבה יותר או דקה יותר. כאשר מתפתלים את הדורה מאטר, אזורים בעלי עובי רב חופפים זה את זה. כאשר מאות או אפילו אלפי שכבות מפותלות, הקטעים הגבוהים יוצרים רכסים או הבלטות על הגליל. כאשר הסרט נמתח על פני ההקרנות הללו, הוא מתעוות. אזורים אלה יוצרים פגמים הנקראים "כיסים" בסרט כשהגליל מתפרק. חוט קשה עם רסיס עבה לצד רסיס דק יותר יכול להוביל לפגמים ברוח הנקראים גליות או סימני חבלים על הכנף.
שינויים קטנים בעובי של גליל הפצע לא יורגשו אם מספיק אוויר יתגלגל לתוך הגליל בחלקים הנמוכים והרשת לא תימתח בחלקים הגבוהים. עם זאת, יש לגלגל את הגלילים בחוזקה מספיק כדי שיהיו עגולים ויישארו כאלה במהלך הטיפול והאחסון.
אקראית של וריאציות מכונה למכונה חלק מסרטי אריזה גמישים, בין אם במהלך תהליך האקסטרוזיה שלהם ובין אם במהלך ציפוי ולמינציה, יש וריאציות של עובי מכונה למכונה גדולות מכדי להיות מדויקות מבלי להגזים בפגמים אלו. כדי לייעל את הווריאציות של גליל מתפתל מכונה-למכונה, מגלגל הרשת או הפורץ מחדש והמתפתל נעים קדימה ואחורה ביחס לרשת בזמן שהרשת נחתכת ומפותלת. תנועה רוחבית זו של המכונה נקראת תנודה.
על מנת להתנוד בהצלחה, המהירות חייבת להיות גבוהה מספיק כדי לשנות באקראי את העובי, ונמוכה מספיק כדי לא להתעקם או לקמט את הסרט. כלל האצבע למהירות ניעור מקסימלית הוא 25 מ"מ (1 אינץ') לדקה עבור כל מהירות סלילה של 150 מ' לדקה (500 רגל/דקה). באופן אידיאלי, מהירות התנודה משתנה ביחס למהירות הסלילה.
ניתוח קשיחות רשת כאשר גליל של חומר סרט אריזה גמיש מתפתל בתוך הגליל, יש מתח בגליל או מתח שיורי. אם מתח זה הופך להיות גדול במהלך סלילה, הפיתול הפנימי לכיוון הליבה יהיה נתון לעומסי דחיסה גבוהים. זה מה שגורם לליקויים "בליטה" באזורים מקומיים של הסליל. כאשר מתפתלים סרטים לא אלסטיים וחלקלקים במיוחד, השכבה הפנימית עלולה להתרופף, מה שעלול לגרום לגלגול להתכרבל בעת הפציעה או למתוח בעת פתיחתו. כדי למנוע זאת, יש לכרוך את הסליל בחוזקה סביב הליבה, ולאחר מכן פחות חזק ככל שקוטר הסיר גדל.
זה מכונה בדרך כלל מתחדדת הקשיות המתגלגלת. ככל שהקוטר של החבילה הפותחת המוגמרת גדול יותר, כך חשוב יותר פרופיל החבילה של החבילה. הסוד ליצור בנייה טובה של קשיחות פלדה תקועה הוא להתחיל עם בסיס חזק טוב ואז לסיים אותו עם פחות מתח בהדרגה על הסלילים.
ככל שהקוטר של החבילה הפותחת המוגמרת גדול יותר, כך חשוב יותר פרופיל החבילה של החבילה.
בסיס מוצק טוב דורש שהפיתול מתחיל בליבה איכותית ומאוחסנת היטב. רוב חומרי הסרט מלופפים על ליבת נייר. הליבה חייבת להיות חזקה מספיק כדי לעמוד בלחץ המתפתל הנוצר מהסרט הכרוך בחוזקה סביב הליבה. בדרך כלל, ליבת הנייר מיובשת בתנור לתכולת לחות של 6-8%. אם הליבות הללו מאוחסנות בסביבת לחות גבוהה, הן יספגו את הלחות ויתרחו לקוטר גדול יותר. לאחר מכן, לאחר פעולת הסלילה, ניתן לייבש את הליבות הללו לתכולת לחות נמוכה יותר ולהקטין את גודלן. כשזה יקרה, הבסיס של זריקת פציעה מוצקה ייעלם! זה יכול להוביל לפגמים כמו עיוות, התנפחות ו/או בליטה של ​​הגלילים כאשר הם מטופלים או מתגלגלים.
השלב הבא בהשגת בסיס הסליל הטוב הדרוש הוא להתחיל בפיתול עם הקשיחות הגבוהה ביותר האפשרית של הסליל. לאחר מכן, כאשר גליל חומר הסרט הוא פצע, קשיחות הגליל אמורה לרדת באופן שווה. ההפחתה המומלצת בקשיות הגליל בקוטר הסופי היא בדרך כלל 25% עד 50% מהקשיות המקורית הנמדדת בליבה.
ערך הקשיחות של הגלגול הראשוני וערך ההתחדד של מתח המתפתל תלויים בדרך כלל ביחס ההצטברות של גליל הפצע. גורם העלייה הוא היחס בין הקוטר החיצוני (OD) של הליבה לקוטר הסופי של גליל הפצע. ככל שקוטר הפיתול הסופי של החבילה גדול יותר (ככל שהמבנה גבוה יותר), כך חשוב יותר להתחיל עם בסיס חזק טוב וללחוץ בהדרגה חבילות רכות יותר. טבלה 1 נותנת כלל אצבע לדרגת הפחתת הקשיות המומלצת בהתבסס על גורם מצטבר.
כלי הליפוף המשמשים להקשחת הרשת הם כוח רשת, לחץ כלפי מטה (גלגלי לחיצה או מערימה או סלילי לולאה), ומומנט פיתול מההנע המרכזי בעת סלילה קורי סרט על המרכז/המשטח. עקרונות פיתול TNT אלה נדונים במאמר בגיליון ינואר 2013 של Plastics Technology. להלן מתאר כיצד להשתמש בכל אחד מהכלים הללו לתכנון בודקי קשיות ומספק כלל אצבע לערכים ראשוניים לקבלת בודקי קשיות הגליל הנדרשים עבור חומרי אריזה גמישים שונים.
העיקרון של כוח סלילת הרשת. בעת סלילה של סרטים אלסטיים, מתח הרשת הוא עקרון הסלילה העיקרי המשמש לשליטה בקשיחות הגליל. ככל שהסרט נמתח יותר לפני הליפוף, גליל הפצע יהיה נוקשה יותר. האתגר הוא לוודא שכמות המתח ברשת לא תגרום ללחצים קבועים משמעותיים בסרט.
כפי שמוצג באיור. 1, כאשר מתפתלים סרט על מתפתל מרכזי טהור, מתח הרשת נוצר על ידי מומנט הפיתול של הכונן המרכזי. מתח הרשת מוגדר תחילה לקשיחות הגלגול הרצויה ולאחר מכן מופחת בהדרגה ככל שהסרט מסתיים. כוח הרשת שנוצר על ידי הכונן המרכזי נשלט בדרך כלל בלולאה סגורה עם משוב מחישן מתח.
הערך של כוח הלהב הראשוני והסופי עבור חומר מסוים נקבע בדרך כלל באופן אמפירי. כלל אצבע טוב עבור טווח חוזק רשת הוא 10% עד 25% מחוזק המתיחה של הסרט. מאמרים רבים שפורסמו ממליצים על כמות מסוימת של חוזק אינטרנט עבור חומר אינטרנט מסוים. טבלה 2 מפרטת מתחים מוצעים לחומרי אינטרנט רבים המשמשים באריזה גמישה.
עבור פיתול על פיתול מרכזי נקי, המתח הראשוני צריך להיות קרוב לקצה העליון של טווח המתח המומלץ. לאחר מכן הפחיתו בהדרגה את מתח הפיתול לטווח המומלץ התחתון המצוין בטבלה זו.
הערך של כוח הלהב הראשוני והסופי עבור חומר מסוים נקבע בדרך כלל באופן אמפירי.
כאשר מלופפים רשת למינציה המורכבת מכמה חומרים שונים, כדי לקבל את מתח הרשת המקסימלי המומלץ עבור המבנה הלמינציה, פשוט הוסף את מתח הרשת המקסימלי עבור כל חומר שעבר למינציה יחד (בדרך כלל ללא קשר לציפוי או לשכבת הדבק) וליישם את הסכום הבא של המתחים הללו. כמתח המרבי של רשת לרבד.
גורם חשוב במתח בעת למינציה של חומרים מרוכבים של סרטים גמישים הוא שיש למתוח את הקורים הבודדים לפני הלמינציה כך שהדפורמציה (התארכות הרשת עקב מתח הרשת) תהיה זהה בערך עבור כל רשת. אם רשת אחת נמשכת באופן משמעותי יותר מהקורים האחרים, בעיות סלסול או דה למינציה, המכונה "מנהור", עלולות להתרחש בקורי למינציה. כמות המתח צריכה להיות היחס בין מודולוס לעובי הרשת כדי למנוע סלסול ו/או מנהור לאחר תהליך הלמינציה.
העיקרון של נשיכה ספירלית. בעת סלילה של סרטים לא אלסטיים, הידוק ומומנט הם עקרונות הסלילה העיקריים המשמשים לשליטה בקשיחות הגלגול. המהדק מתאים את קשיחות הגליל על ידי הסרת שכבת הגבול של האוויר העוקבת אחרי הרשת לתוך רולר האיסוף. המהדק גם יוצר מתח על הגליל. ככל שהמהדק נוקשה יותר, כך הרולר המתפתל נוקשה יותר. הבעיה עם סלילה של סרט אריזה גמיש היא לספק מספיק לחץ למטה כדי להסיר אוויר ולפתול גליל קשיח וישר מבלי ליצור מתח רוח מוגזם במהלך הסלילה כדי למנוע מהגליל להיכרך או להתפתל באזורים עבים המעוותים את הרשת.
טעינת מהדק תלויה פחות בחומר מאשר במתח הרשת ויכולה להשתנות במידה רבה בהתאם לחומר ולקשיחות הגלילים הנדרשת. כדי למנוע התקמטות של שכבת הפצע שנגרמה על ידי הניפ, העומס בניפ הוא המינימום הדרוש כדי למנוע את לכידת האוויר בגליל. עומס ניפ זה נשמר בדרך כלל קבוע על מפותלים מרכזיים מכיוון שהטבע מספק כוח עומס ניפ קבוע עבור חרוט הלחץ בנקימה. ככל שקוטר הגליל הופך גדול יותר, שטח המגע (שטח) הרווח בין הגלגלת המתפתלת לגלגלת הלחץ הופך גדול יותר. אם הרוחב של מסלול זה משתנה מ-6 מ"מ (0.25 אינץ') בליבה ל-12 מ"מ (0.5 אינץ') בגלגול מלא, לחץ הרוח מופחת אוטומטית ב-50%. בנוסף, ככל שקוטר הרולר המתפתל גדל, גדלה גם כמות האוויר העוקב לפני השטח של הרולר. שכבת גבול זו של אוויר מגבירה את הלחץ ההידראולי בניסיון לפתוח את הפער. לחץ מוגבר זה מגביר את המתח של עומס ההידוק ככל שהקוטר גדל.
במפתלים רחבים ומהירים המשמשים לליפוף גלילים בקוטר גדול, ייתכן שיהיה צורך להגביר את העומס על מהדק המתפתל כדי למנוע כניסת אוויר לגליל. על איור. 2 מראה לולאת סרט מרכזי עם גליל לחץ טעון אוויר המשתמש בכלי מתח והידוק כדי לשלוט בקשיחות גליל המתפתל.
לפעמים האוויר הוא חבר שלנו. סרטים מסוימים, במיוחד סרטי חיכוך גבוהים "דביקים" שיש להם בעיות באחידות, דורשים פיתול פער. סלילה מרווח מאפשרת לשאוב כמות קטנה של אוויר לתוך החבילה כדי למנוע בעיות תקיעה ברשת בתוך החבילה ומסייעת במניעת עיוות רשת כאשר משתמשים ברצועות עבות יותר. כדי לסלול את סרטי הפערים הללו בהצלחה, פעולת הסלילה חייבת לשמור על פער קטן וקבוע בין גלגלת הלחץ לחומר העטיפה. הרווח הקטן והמבוקר הזה עוזר למדוד את האוויר הנפתל על הגליל ומנחה את הרשת ישר לתוך המפתל כדי למנוע התקמטות.
עקרון סלילה של מומנט. כלי המומנט לקבלת קשיחות גלגול הוא הכוח שפותח דרך מרכז הגליל המתפתל. כוח זה מועבר דרך שכבת הרשת שבה הוא מושך או מושך את העטיפה הפנימית של הסרט. כפי שהוזכר קודם לכן, מומנט זה משמש ליצירת כוח רשת על הפיתול המרכזי. עבור סוגים אלה של מפותלים, למתח ולמומנט האינטרנט יש את אותו עיקרון מתפתל.
כאשר מתפתלים מוצרי סרט על המלבש המרכזי/המשטח, מופעלים גלילי הצביטה כדי לשלוט במתח הרשת כפי שמוצג באיור 3. מתח הרשת הנכנס למפתל אינו תלוי במתח המתפתל שנוצר על ידי מומנט זה. עם מתח קבוע של הרשת הנכנסת למפתל, המתח של הרשת הנכנסת נשמר בדרך כלל קבוע.
בעת חיתוך וסיפוף של סרט או חומרים אחרים עם יחס Poisson's גבוה, יש להשתמש בפיתול מרכז/משטח, הרוחב ישתנה בהתאם לחוזק הרשת.
בעת סלילה של מוצרי סרט על מכונת סלילה מרכזית/משטחית, מתח הליפוף נשלט בלולאה פתוחה. בדרך כלל, מתח הפיתול הראשוני גדול ב-25-50% מהמתח של הרשת הנכנסת. לאחר מכן, כאשר קוטר הרשת גדל, מתח המתפתל מופחת בהדרגה, ומגיע או אפילו פחות מהמתח של הרשת הנכנסת. כאשר מתח הפיתול גדול יותר ממתח הרשת הנכנסת, מנע משטח גליל הלחץ מתחדש או יוצר מומנט שלילי (בלימה). ככל שקוטר הגלגלת המתפתלת גדל, כונן הנסיעה יספק פחות ופחות בלימה עד הגעה לאפס מומנט; אז מתח הפיתול יהיה שווה למתח הרשת. אם מתח הרוח מתוכנת מתחת לכוח הרשת, כונן הקרקע ימשוך מומנט חיובי כדי לפצות על ההבדל בין מתח הרוח הנמוך יותר לכוח הרשת הגבוה יותר.
בעת חיתוך וליפוף סרט או חומרים אחרים עם יחס פויסון גבוה, יש להשתמש בפיתול מרכז/משטח, והרוחב ישתנה עם חוזק הרשת. מפותלים משטחים מרכזיים שומרים על רוחב גליל מחורר קבוע מכיוון שמופעל מתח קבוע ברשת על המפתל. קשיות הגליל תינתח על סמך המומנט במרכז ללא בעיות ברוחב המתחדד.
השפעת גורם החיכוך של הסרט על סלילה למאפייני מקדם החיכוך הבין-למיני (COF) של הסרט יש השפעה רבה על היכולת ליישם את עקרון ה-TNT כדי לקבל את קשיחות הגלגול הרצויה ללא פגמים בגלגול. באופן כללי, סרטים עם מקדם חיכוך בין-למיני של 0.2-0.7 מתגלגלים היטב. עם זאת, סלילת גלילי סרט ללא פגמים עם החלקה גבוהה או נמוכה (מקדם חיכוך נמוך או גבוה) לעתים קרובות מציגה בעיות סלילה משמעותיות.
לסרטי החלקה גבוהים יש מקדם חיכוך בין-למינרי נמוך (בדרך כלל מתחת ל-0.2). סרטים אלו סובלים לעיתים קרובות מהחלקת רשת פנימית או בעיות סלילה במהלך סלילה ו/או פעולות פיתול עוקבות, או בעיות טיפול ברשת בין פעולות אלו. החלקה פנימית זו של הלהב עלולה לגרום לפגמים כגון שריטות להב, שקעים, טלסקופים ו/או פגמים בגלגלת כוכבים. סרטי חיכוך נמוך צריכים להיות מפותלים בחוזקה ככל האפשר על ליבת מומנט גבוהה. לאחר מכן מתח הסלילה שנוצר על ידי מומנט זה מופחת בהדרגה לערך מינימלי של פי שלושה עד ארבעה מהקוטר החיצוני של הליבה, וקשיחות הגליל הנדרשת מושגת באמצעות עקרון סלילה מהדק. אוויר לעולם לא יהיה חבר שלנו כשמדובר בפיתול סרט החלקה גבוה. סרטים אלה חייבים תמיד להיות כרוכים בכוח הידוק מספיק כדי למנוע כניסת אוויר לגליל במהלך הסלילה.
לסרט החלקה נמוך יש מקדם חיכוך בין-למינרי גבוה יותר (בדרך כלל מעל 0.7). סרטים אלו סובלים לעתים קרובות מבעיות חסימה ו/או קמטים. בעת סלילה של סרטים עם מקדם חיכוך גבוה, עלולות להתרחש סגלגלות גלגול במהירויות סלילה נמוכות ובעיות הקפצה במהירויות סלילה גבוהות. לגלילים האלה עשויים להיות פגמים מוגבהים או גליים הידועים בדרך כלל כקשרי החלקה או קמטי החלקה. סרטי חיכוך גבוהים עדיף לפצוע עם מרווח שממזער את הפער בין גלילי המעקב והאיסוף. יש להקפיד על פיזור קרוב ככל האפשר לנקודת העטיפה. FlexSpreader מצפה גלילי סרק מפותלים היטב לפני הליפוף ועוזר למזער פגמים בקמטים בהחלקה בעת סלילה בחיכוך גבוה.
למידע נוסף מאמר זה מתאר כמה מהפגמים בגליל שיכולים להיגרם עקב קשיות גליל שגויה. המדריך החדש לפתרון בעיות בגלילים וברשתות האולטימטיבי מקל עוד יותר על זיהוי ותיקון פגמים אלו ואחרים בגלילים ובאינטרנט. ספר זה הוא גרסה מעודכנת ומורחבת של רב המכר Roll and Web Defect Glossary מאת TAPPI Press.
המהדורה המשופרת נכתבה ונערכה על ידי 22 מומחים בתעשייה עם למעלה מ-500 שנות ניסיון בסליל וליפוף. זה זמין דרך TAPPI, לחץ כאן.
        R. Duane Smith is the Specialty Winding Manager for Davis-Standard, LLC in Fulton, New York. With over 43 years of experience in the industry, he is known for his expertise in coil handling and winding. He received two winding patents. Smith has given over 85 technical presentations and published over 30 articles in major international trade journals. Contacts: (315) 593-0312; dsmith@davis-standard.com; davis-standard.com.
עלויות החומרים הן גורם העלות הגדול ביותר עבור רוב המוצרים המחולקים, ולכן יש לעודד מעבדים להפחית עלויות אלו.
מחקר חדש מראה כיצד סוג וכמות ה-LDPE המעורבבים עם LLDPE משפיעים על תכונות העיבוד והחוזק/קשיחות של סרט מנופח. הנתונים המוצגים הם עבור תערובות מועשרות ב-LDPE ו-LLDPE.
שחזור ייצור לאחר תחזוקה או פתרון תקלות דורש מאמץ מתואם. הנה איך ליישר גליונות עבודה ולהפעיל אותם במהירות האפשרית.