غلبه بر مشکلات نورد فیلم بسته بندی انعطاف پذیر | تکنولوژی پلاستیک

همه فیلم ها یکسان ساخته نمی شوند. این مشکل هم برای سیم پیچ و هم برای اپراتور ایجاد می کند. در اینجا نحوه برخورد با آنها آورده شده است. #نکات پردازش #بهترین شیوه ها
در سیم پیچ های سطح مرکزی، کشش وب توسط درایوهای سطحی متصل به غلتک های پشته یا پینچ کنترل می شود تا برش وب و توزیع وب بهینه شود. کشش سیم پیچ به طور مستقل برای بهینه سازی سفتی سیم پیچ کنترل می شود.
هنگام پیچاندن فیلم بر روی یک سیم پیچ کاملاً مرکزی، کشش شبکه توسط گشتاور سیم پیچی درایو مرکزی ایجاد می شود. کشش وب ابتدا روی سفتی رول مورد نظر تنظیم می شود و سپس با بسته شدن فیلم به تدریج کاهش می یابد.
هنگام پیچاندن فیلم بر روی یک سیم پیچ کاملاً مرکزی، کشش شبکه توسط گشتاور سیم پیچی درایو مرکزی ایجاد می شود. کشش وب ابتدا روی سفتی رول مورد نظر تنظیم می شود و سپس با بسته شدن فیلم به تدریج کاهش می یابد.
هنگام پیچاندن محصولات فیلم روی سیم پیچ مرکزی/سطحی، غلتک پینچ برای کنترل کشش شبکه فعال می شود. لحظه سیم پیچی به کشش وب بستگی ندارد.
اگر تمام صفحات فیلم بی نقص بودند، تولید رول های عالی مشکل بزرگی نبود. متأسفانه به دلیل تغییرات طبیعی در رزین ها و ناهمگنی در تشکیل فیلم، پوشش و سطوح چاپ شده، فیلم های کامل وجود ندارند.
با در نظر گرفتن این موضوع، وظیفه عملیات سیم پیچی این است که اطمینان حاصل شود که این عیوب به صورت بصری قابل مشاهده نیستند و در طول فرآیند سیم پیچی افزایش نمی یابند. سپس اپراتور سیم پیچ باید مطمئن شود که فرآیند سیم پیچی بیشتر بر کیفیت محصول تأثیر نمی گذارد. چالش نهایی این است که فیلم بسته بندی انعطاف پذیر را بچرخانید تا بتواند به طور یکپارچه در فرآیند تولید مشتری کار کند و محصولی با کیفیت بالا برای مشتریان خود تولید کند.
اهمیت صلبیت فیلم چگالی فیلم یا کشش سیم پیچی، مهمترین عامل در تعیین خوب یا بد بودن یک فیلم است. یک رول که خیلی نرم است در هنگام زخم شدن، جابجایی یا نگهداری "از گرد" خارج می شود. گرد بودن رول ها برای مشتری بسیار مهم است تا بتواند این رول ها را با حداکثر سرعت تولید پردازش کند و در عین حال حداقل تغییرات کشش را حفظ کند.
رول های محکم بسته می توانند مشکلاتی را برای خود ایجاد کنند. آنها می توانند مشکلات مسدود کردن نقص را در هنگام جوش خوردن یا چسبیدن لایه ها ایجاد کنند. هنگام پیچیدن یک فیلم کششی روی یک هسته جدار نازک، سیم پیچی یک رول سفت می تواند باعث شکستن هسته شود. این می تواند هنگام برداشتن شفت یا قرار دادن شفت یا چاک در حین عملیات باز کردن بعدی مشکل ایجاد کند.
یک رول که خیلی سفت پیچیده شده باشد نیز می تواند عیوب وب را تشدید کند. فیلم‌ها معمولاً دارای نواحی کمی بالا و پایین در سطح مقطع دستگاه هستند که در آن تار ضخیم‌تر یا نازک‌تر است. هنگام پیچیدن سخته سخت، نواحی با ضخامت زیاد روی یکدیگر همپوشانی دارند. هنگامی که صدها یا حتی هزاران لایه زخم می شوند، بخش های بلند برجستگی ها یا برآمدگی هایی را روی رول ایجاد می کنند. وقتی فیلم بر روی این برجستگی ها کشیده می شود، تغییر شکل می دهد. این نواحی پس از باز شدن رول، نقص هایی به نام "جیب" در فیلم ایجاد می کنند. یک بادگیر سخت با یک برش ضخیم در کنار یک برش نازک‌تر می‌تواند منجر به عیوب پنجره‌ای به نام موج‌زدگی یا علائم طناب روی پنجره شود.
اگر در قسمت های پایین هوای کافی به رول پیچانده شود و در قسمت های بالا تار کشیده نشود، تغییرات جزئی در ضخامت رول زخم قابل توجه نخواهد بود. با این حال، رول ها باید به اندازه کافی محکم پیچیده شوند تا گرد باشند و در حین جابجایی و ذخیره سازی به همین شکل باقی بمانند.
تصادفی‌سازی تغییرات ماشین به ماشین برخی از فیلم‌های بسته‌بندی انعطاف‌پذیر، چه در طول فرآیند اکستروژن یا در طول پوشش و لمینیت، دارای تغییرات ضخامت ماشین به ماشین هستند که بدون اغراق در این عیوب دقیق نیستند. برای ساده‌سازی تغییرات رول سیم پیچ ماشین به ماشین، با بریده شدن و پیچاندن تار، بازو و بادگیر وب یا برش دهنده نسبت به وب به جلو و عقب حرکت می‌کنند. این حرکت جانبی ماشین را نوسان می نامند.
به منظور نوسان موفقیت آمیز، سرعت باید به اندازه ای بالا باشد که به طور تصادفی ضخامت را تغییر دهد، و به اندازه ای کم باشد که فیلم چروک یا چروک نشود. قانون کلی برای حداکثر سرعت تکان دادن 25 میلی متر (1 اینچ) در دقیقه برای هر 150 متر در دقیقه (500 فوت در دقیقه) سرعت سیم پیچ است. در حالت ایده آل، سرعت نوسان متناسب با سرعت سیم پیچ تغییر می کند.
تجزیه و تحلیل سختی وب هنگامی که یک رول از مواد فیلم بسته بندی انعطاف پذیر در داخل رول پیچ می شود، کشش در رول یا تنش باقی مانده وجود دارد. اگر این تنش در حین سیم پیچی زیاد شود، سیم پیچ داخلی به سمت هسته تحت بارهای فشاری بالایی قرار می گیرد. این همان چیزی است که باعث ایجاد نقص "برآمدگی" در مناطق موضعی سیم پیچ می شود. هنگام سیم پیچی لایه های غیر الاستیک و بسیار لغزنده، لایه داخلی ممکن است شل شود، که ممکن است باعث پیچ خوردن رول در هنگام پیچ خوردن یا کشیده شدن هنگام باز شدن شود. برای جلوگیری از این امر، ماسوره باید به طور محکم به دور هسته پیچیده شود و سپس با افزایش قطر ماسوره، آن را کمتر محکم کنید.
این معمولا به عنوان مخروطی سختی نورد نامیده می شود. هرچه قطر عدل زخم تمام شده بیشتر باشد، پروفیل مخروطی عدل مهمتر است. راز ساخت سفتی فولاد رشته ای خوب این است که با یک پایه قوی شروع کنید و سپس آن را با کشش تدریجی کمتر روی سیم پیچ ها بپیچید.
هرچه قطر عدل زخم تمام شده بیشتر باشد، پروفیل مخروطی عدل مهمتر است.
یک پایه محکم خوب مستلزم آن است که سیم پیچ با یک هسته با کیفیت بالا و به خوبی ذخیره شده شروع شود. اکثر مواد فیلم روی یک هسته کاغذ پیچیده می شوند. هسته باید به اندازه کافی قوی باشد تا در مقابل تنش سیم پیچ فشاری ایجاد شده توسط فیلم محکم به دور هسته مقاوم باشد. به طور معمول، هسته کاغذ در یک کوره تا رطوبت 6-8٪ خشک می شود. اگر این هسته ها در محیطی با رطوبت بالا ذخیره شوند، آن رطوبت را جذب کرده و به قطر بیشتری منبسط می شوند. سپس، پس از عملیات سیم پیچی، می توان این هسته ها را تا رطوبت کمتری خشک کرد و اندازه آنها را کاهش داد. وقتی این اتفاق بیفتد، پایه یک پرتاب مصدومیت جامد از بین خواهد رفت! این می تواند منجر به نقص هایی مانند تاب برداشتن، برآمدگی و/یا بیرون زدگی رول ها در هنگام دست زدن یا بازکردن آنها شود.
مرحله بعدی برای بدست آوردن پایه کویل خوب لازم، شروع سیم پیچی با بالاترین سفتی ممکن است. سپس، همانطور که رول مواد فیلم پیچیده می شود، سفتی رول باید به طور یکنواخت کاهش یابد. کاهش توصیه شده در سختی رول در قطر نهایی معمولاً بین 25 تا 50 درصد سختی اولیه اندازه گیری شده در هسته است.
مقدار سفتی رول اولیه و مقدار مخروطی کشش سیم پیچ معمولاً به نسبت تجمع رول زخم بستگی دارد. ضریب افزایش نسبت قطر خارجی (OD) هسته به قطر نهایی رول زخم است. هرچه قطر سیم پیچ نهایی عدل بزرگتر باشد (ساختار بالاتر)، شروع با یک پایه قوی خوب و به تدریج باد کردن عدل های نرم تر اهمیت بیشتری پیدا می کند. جدول 1 یک قانون کلی برای درجه توصیه شده کاهش سختی بر اساس یک عامل تجمعی ارائه می دهد.
ابزارهای سیم پیچی که برای سفت کردن تار مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از نیروی تار، فشار پایین (غلتک های فشاری یا پشته ای یا قرقره های سیم پیچ)، و گشتاور سیم پیچی از درایو مرکزی هنگام پیچاندن تارهای فیلم در مرکز/سطح. این اصول به اصطلاح سیم پیچ TNT در مقاله ای در شماره ژانویه 2013 Plastics Technology مورد بحث قرار گرفته است. در ادامه نحوه استفاده از هر یک از این ابزارها برای طراحی سختی سنج ها توضیح داده شده و یک قانون کلی برای مقادیر اولیه برای به دست آوردن تسترهای سختی رول مورد نیاز برای مواد بسته بندی انعطاف پذیر مختلف ارائه می شود.
اصل نیروی سیم پیچی وب. هنگام سیم پیچی فیلم های الاستیک، کشش شبکه اصلی ترین اصل سیم پیچی است که برای کنترل سفتی رول استفاده می شود. هرچه فیلم قبل از سیم پیچی محکم تر کشیده شود، رول زخم سفت تر خواهد بود. چالش این است که مطمئن شوید که میزان کشش وب باعث ایجاد استرس دائمی قابل توجهی در فیلم نمی شود.
همانطور که در شکل نشان داده شده است. 1، هنگام سیم پیچی فیلم روی یک سیم پیچ مرکزی خالص، کشش شبکه توسط گشتاور سیم پیچی درایو مرکزی ایجاد می شود. کشش وب ابتدا روی سفتی رول مورد نظر تنظیم می شود و سپس با بسته شدن فیلم به تدریج کاهش می یابد. نیروی وب تولید شده توسط درایو مرکزی معمولاً در یک حلقه بسته با بازخورد از یک سنسور تنش کنترل می شود.
مقدار نیروی اولیه و نهایی تیغه برای یک ماده خاص معمولاً به صورت تجربی تعیین می شود. یک قانون کلی خوب برای محدوده استحکام تار، 10 تا 25 درصد استحکام کششی فیلم است. بسیاری از مقالات منتشر شده مقدار مشخصی از استحکام وب را برای مطالب وب خاص توصیه می کنند. جدول 2 تنش های پیشنهادی را برای بسیاری از مواد وب مورد استفاده در بسته بندی انعطاف پذیر فهرست می کند.
برای سیم پیچی روی سیم پیچ مرکزی تمیز، کشش اولیه باید نزدیک به انتهای بالایی محدوده کشش توصیه شده باشد. سپس به تدریج کشش سیم پیچ را به محدوده توصیه شده کمتری که در این جدول نشان داده شده است کاهش دهید.
مقدار نیروی اولیه و نهایی تیغه برای یک ماده خاص معمولاً به صورت تجربی تعیین می شود.
هنگامی که یک شبکه چند لایه متشکل از چندین ماده مختلف را می پیچید، برای به دست آوردن حداکثر کشش شبکه توصیه شده برای ساختار چند لایه، به سادگی حداکثر کشش شبکه را برای هر ماده ای که با هم لمینت شده اند (معمولاً بدون توجه به پوشش یا لایه چسب) اضافه کنید و اعمال کنید. مجموع بعدی این تنش ها به عنوان حداکثر کشش تار لمینت.
یک عامل مهم در کشش هنگام لایه‌برداری کامپوزیت‌های فیلم انعطاف‌پذیر این است که تارهای منفرد باید قبل از لمینیت کشش داده شوند تا تغییر شکل (ازدیاد طول تار به دلیل کشش تار) تقریباً برای هر تار یکسان باشد. اگر یک تار به طور قابل توجهی بیشتر از تارهای دیگر کشیده شود، مشکلات پیچش یا لایه لایه شدن، که به عنوان "تونل زنی" شناخته می شود، می تواند در تارهای چند لایه رخ دهد. مقدار کشش باید نسبت مدول به ضخامت شبکه باشد تا از پیچش و/یا تونل زدن پس از فرآیند لایه‌کاری جلوگیری شود.
اصل نیش مارپیچی. هنگام سیم پیچی فیلم های غیر الاستیک، گیره و گشتاور اصول سیم پیچی اصلی هستند که برای کنترل سفتی رول استفاده می شوند. گیره سفتی رول را با برداشتن لایه مرزی هوا که به دنبال تار به داخل غلتک جمع‌آوری می‌رود، تنظیم می‌کند. گیره نیز روی رول کشش ایجاد می کند. هر چه گیره سفت تر باشد، غلتک سیم پیچ سفت تر است. مشکل فیلم بسته بندی انعطاف پذیر سیم پیچی این است که فشار پایینی کافی برای حذف هوا و پیچیدن یک رول سفت و مستقیم بدون ایجاد کشش باد بیش از حد در طول سیم پیچی ایجاد می کند تا از اتصال یا پیچیدن رول در مناطق ضخیم که تار را تغییر شکل می دهد جلوگیری شود.
بارگیری گیره نسبت به کشش شبکه کمتر به مواد وابسته است و بسته به مواد و سختی غلتک مورد نیاز می تواند بسیار متفاوت باشد. برای جلوگیری از چروک شدن لایه زخم ناشی از نیپ، حداقل بار موجود در نیپ برای جلوگیری از گیر افتادن هوا در رول لازم است. این بار نیپ معمولاً در سیم پیچ های مرکزی ثابت نگه داشته می شود زیرا طبیعت نیروی بار نیپ ثابتی را برای مخروط فشار در نیپ فراهم می کند. با بزرگتر شدن قطر رول، سطح تماس (مساحت) شکاف بین غلتک سیم پیچ و غلتک فشار بزرگتر می شود. اگر عرض این مسیر از 6 میلی متر (0.25 اینچ) در هسته به 12 میلی متر (0.5 اینچ) در رول کامل تغییر کند، فشار باد به طور خودکار 50٪ کاهش می یابد. علاوه بر این، با افزایش قطر غلتک سیم پیچ، مقدار هوای زیر سطح غلتک نیز افزایش می یابد. این لایه مرزی هوا فشار هیدرولیک را در تلاش برای باز کردن شکاف افزایش می دهد. این فشار افزایش یافته با افزایش قطر، باریک شدن بار گیره را افزایش می دهد.
در بادگیرهای عریض و سریعی که برای سیم پیچی رول های با قطر زیاد استفاده می شود، ممکن است لازم باشد بار روی گیره سیم پیچی افزایش یابد تا از ورود هوا به داخل رول جلوگیری شود. روی انجیر شکل 2 یک سیم پیچ مرکزی با یک رول فشار هوا را نشان می دهد که از ابزارهای کششی و بستن برای کنترل سفتی رول سیم پیچ استفاده می کند.
گاهی هوا دوست ماست. برخی از فیلم ها، به ویژه فیلم های "چسبنده" با اصطکاک بالا که مشکل یکنواختی دارند، نیاز به سیم پیچی شکاف دارند. سیم پیچی شکاف اجازه می دهد تا مقدار کمی هوا به داخل عدل کشیده شود تا از مشکلات گیر کردن شبکه در عدل جلوگیری کند و در هنگام استفاده از نوارهای ضخیم تر از تاب برداشتن شبکه کمک می کند. برای سیم پیچ موفقیت آمیز این لایه های شکاف، عملیات سیم پیچی باید یک شکاف کوچک و ثابت بین غلتک فشار و مواد بسته بندی را حفظ کند. این شکاف کوچک و کنترل‌شده به اندازه‌گیری هوای زخمی روی رول کمک می‌کند و برای جلوگیری از چروک شدن، تار را مستقیماً به داخل سیم پیچ هدایت می‌کند.
اصل سیم پیچی گشتاور. ابزار گشتاور برای به دست آوردن سختی رول، نیروی ایجاد شده از طریق مرکز رول سیم پیچ است. این نیرو از طریق لایه توری منتقل می شود که در آن پوشش داخلی فیلم را می کشد یا می کشد. همانطور که قبلا ذکر شد، این گشتاور برای ایجاد نیروی شبکه در سیم پیچ مرکزی استفاده می شود. برای این نوع بادگیرها، کشش و گشتاور شبکه دارای اصل سیم پیچی یکسانی هستند.
هنگامی که محصولات فیلم سیم پیچ روی سیم پیچ مرکزی/سطحی، غلتک های پینچ برای کنترل کشش شبکه همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، فعال می شوند. کشش شبکه ای که وارد سیم پیچ می شود مستقل از کشش سیم پیچ تولید شده توسط این گشتاور است. با کشش ثابت تار که وارد سیم پیچ می شود، کشش شبکه ورودی معمولاً ثابت نگه داشته می شود.
هنگام برش و پیچیدن فیلم یا سایر مواد با نسبت پواسون بالا، باید از سیم پیچی مرکز/سطح استفاده شود، عرض آن بسته به استحکام تار متفاوت خواهد بود.
هنگام سیم پیچی محصولات فیلم روی یک ماشین سیم پیچ مرکزی/سطحی، کشش سیم پیچ در یک حلقه باز کنترل می شود. به طور معمول، کشش سیم پیچ اولیه 25-50٪ بیشتر از کشش شبکه ورودی است. سپس، با افزایش قطر شبکه، کشش سیم پیچ به تدریج کاهش می یابد و به کشش شبکه ورودی می رسد یا حتی کمتر از آن. هنگامی که کشش سیم پیچ بیشتر از کشش شبکه ورودی است، محرک سطح غلتک فشار دوباره تولید می شود یا یک گشتاور منفی (ترمز) ایجاد می کند. با افزایش قطر غلتک سیم پیچ، درایو سفر ترمز کمتر و کمتری را تا رسیدن به گشتاور صفر فراهم می کند. سپس کشش سیم پیچ برابر با کشش شبکه خواهد بود. اگر کشش باد کمتر از نیروی شبکه برنامه ریزی شود، محرک زمین گشتاور مثبت را برای جبران تفاوت بین کشش باد کمتر و نیروی وب بیشتر می کشد.
هنگام برش و سیم پیچی فیلم یا سایر مواد با نسبت پواسون بالا، باید از سیم پیچی مرکز/سطح استفاده شود و عرض با استحکام تار تغییر می کند. سیم پیچ های سطح مرکزی، عرض رول شیاردار ثابتی را حفظ می کنند، زیرا یک کشش شبکه ثابت به سیم پیچ اعمال می شود. سختی رول بر اساس گشتاور در مرکز بدون مشکل با عرض مخروطی تجزیه و تحلیل خواهد شد.
تأثیر ضریب اصطکاک فیلم بر سیم پیچی خواص ضریب اصطکاک بین لایه ای فیلم (COF) تأثیر زیادی بر توانایی اعمال اصل TNT برای به دست آوردن سفتی رول مورد نظر بدون نقص رول دارد. به طور کلی، فیلم هایی با ضریب اصطکاک بین لایه ای 0.2-0.7 به خوبی غلت می خورند. با این حال، رول های فیلم بدون نقص سیم پیچ با لغزش زیاد یا کم (ضریب اصطکاک کم یا زیاد) اغلب مشکلات سیم پیچی قابل توجهی را ایجاد می کنند.
فیلم های لغزش زیاد دارای ضریب اصطکاک بین لایه ای پایینی هستند (معمولاً زیر 0.2). این فیلم ها اغلب از مشکلات لغزش وب داخلی یا سیم پیچی در حین عملیات سیم پیچی و/یا باز کردن بعدی یا مشکلات مدیریت وب بین این عملیات رنج می برند. این لغزش داخلی تیغه می تواند باعث نقص هایی مانند خراش تیغه، فرورفتگی، تلسکوپی و/یا نقص غلتک ستاره شود. لایه های اصطکاک کم باید تا حد امکان محکم روی یک هسته با گشتاور بالا پیچیده شوند. سپس کشش سیم پیچ ایجاد شده توسط این گشتاور به تدریج به حداقل مقدار سه تا چهار برابر قطر خارجی هسته کاهش می یابد و با استفاده از اصل سیم پیچی گیره، صلبیت رول مورد نیاز به دست می آید. در مورد فیلم لغزش بالا، هوا هرگز دوست ما نخواهد بود. این فیلم ها باید همیشه با نیروی گیره کافی پیچیده شوند تا از ورود هوا به رول در حین سیم پیچی جلوگیری شود.
یک فیلم لغزش کم دارای ضریب اصطکاک بین لایه ای بالاتری است (معمولاً بالای 0.7). این فیلم ها اغلب از مشکلات مسدود شدن و/یا چروک شدن رنج می برند. هنگامی که فیلم های سیم پیچی با ضریب اصطکاک بالا، بیضی بودن رول در سرعت های سیم پیچ کم و مشکلات پرش در سرعت های سیم پیچ بالا ممکن است رخ دهد. این رول ها ممکن است دارای عیوب برجسته یا مواج باشند که معمولاً به عنوان گره های لغزشی یا چروک های لغزنده شناخته می شوند. فیلم‌های با اصطکاک بالا به بهترین وجه با شکافی پیچیده می‌شوند که فاصله بین رول‌های فالو و جمع‌کننده را به حداقل می‌رساند. پخش باید تا حد امکان نزدیک به نقطه بسته بندی باشد. FlexSpreader قبل از سیم پیچی، رول های بیکار را به خوبی می پوشاند و به به حداقل رساندن عیوب چروک شدن لغزش هنگام سیم پیچی با اصطکاک زیاد کمک می کند.
بیشتر بدانید این مقاله برخی از عیوب رول را که می تواند ناشی از سختی نادرست رول باشد، توضیح می دهد. راهنمای عیب‌یابی نهایی Roll و Web Defect جدید شناسایی و رفع این نقص‌ها و سایر عیوب رول و وب را آسان‌تر می‌کند. این کتاب نسخه به روز شده و گسترده ای از پرفروش ترین واژه نامه عیب رول و وب توسط انتشارات تاپی است.
نسخه پیشرفته توسط 22 متخصص صنعت با بیش از 500 سال تجربه در قرقره و سیم پیچ نوشته و ویرایش شده است. از طریق TAPPI در دسترس است، اینجا را کلیک کنید.
        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.
هزینه های مواد بزرگترین عامل هزینه برای اکثر کالاهای اکسترود شده است، بنابراین پردازنده ها باید تشویق شوند تا این هزینه ها را کاهش دهند.
یک مطالعه جدید نشان می دهد که چگونه نوع و مقدار LDPE مخلوط شده با LLDPE بر خواص پردازش و استحکام / چقرمگی فیلم دمیده تأثیر می گذارد. داده های نشان داده شده برای مخلوط های غنی شده با LDPE و LLDPE است.
بازگرداندن تولید پس از تعمیر و نگهداری یا عیب یابی نیاز به تلاشی هماهنگ دارد. در اینجا نحوه تراز کردن کاربرگ‌ها و راه‌اندازی آن‌ها در سریع‌ترین زمان ممکن آمده است.