Подробный анализ машин для продольной резки ПЭТ-пленки: искусство эффективной резки, точной намотки и контроля натяжения.

В таких отраслях, как оптика, упаковка, электроника и возобновляемая энергетика, ПЭТ (полиэфирная пленка) стала незаменимым базовым материалом благодаря своей превосходной механической прочности, высокой термостойкости и прозрачности. Однако, от широких рулонов до узких рулонов малого формата для конечных потребителей, наиболее важной частью этого процесса является машина для нарезки ПЭТ-пленки.

Машина для продольной резки — это не просто устройство для узкой резки широкой пленки, а высокоточная мехатронная система, объединяющая процессы размотки, продольной резки и намотки. Среди них три ключевых элемента, определяющих выход годной продукции, — это качество продольной резки, качество намотки и контроль натяжения.

1. Эффективная резка: эстетика мастерства на лезвии.

Разрез — это первый этап обработки ПЭТ-пленки и наиболее наглядное проявление качества. Аккуратность края разреза и количество образующейся пыли напрямую определяют, сможет ли продукт попасть на рынок высококачественной продукции.

1. Выбор метода разрезания

В зависимости от толщины и твердости ПЭТ-пленки, основные методы нарезки делятся на два типа:

• Резка плоским ножом (типа резака для бумаги/лезвия бритвы):

Подходит для тонких пленок ПЭТ (обычно < 50 мкм). Лезвие фиксируется в пазу под углом, и пленка разрезается острым краем во время работы. Преимуществом этого метода является высокая скорость смены инструмента и возможность переключения между различными типами пленок, однако острота и угол установки ножа должны быть очень высокими, иначе легко могут образоваться ламели или царапины.

• Круговая резка ножом (режущего типа):

Подходит для пленок средней и большой толщины, а также для ПЭТ-пленок с покрытиями. В нем используются верхний и нижний дисковые ножи, вращающиеся и разрезающие пленку пополам, подобно принципу работы ножниц. Этот метод производит меньше отходов, разрез получается плоским и не подвержен деформации при растяжении, что является стандартным оборудованием для высококачественной резки оптических пленок.

2. Удаление пыли и устранение статического электричества.

ПЭТ очень подвержен образованию высоковольтного статического электричества из-за трения в процессе резки, что не только приводит к адсорбции пыли из воздуха и образованию кристаллических пятен, но и создает проблемы с безопасностью эксплуатации. Поэтому современные станки для резки должны быть оснащены ионными воздушными стержнями и вакуумными адсорбционными пылеудаляющими устройствами для удаления пыли после резки и нейтрализации статического электричества как можно быстрее.

2. Технология намотки: точная игра от натяжения до давления.

Разрезанную пленку необходимо перемотать в готовый рулон. Качество намотки определяет, будет ли пленка деформироваться при хранении и использовании.

1. Поверхностная намотка против намотки в центре.

• Центральная обмоткаДвигатель напрямую приводит в движение вал обмотки. Эта простая конструкция подходит для производственных линий с высокими требованиями к скорости, но с чрезвычайно высокими требованиями к точности контроля натяжения.

• Поверхностная намотка(Тип с контактным роликом): Резиновый прижимной ролик трется о поверхность сердечника катушки, и сила трения используется для перемещения наматываемой пленки. Этот метод исключает попадание воздуха, и внутренняя и внешняя твердость намотанного сердечника остаются постоянными, что особенно подходит для таких материалов, как ПЭТ-пленка, которую необходимо плотно наматывать, что позволяет эффективно избежать деформации во время транспортировки.

2. Регулировка давления ролика с помощью конусного механизма.

В процессе намотки давление на пленку будет изменяться по мере увеличения диаметра катушки. Если давление остается постоянным, часть, расположенная ближе к сердечнику, будет сжиматься последующей пленкой, что приведет к явлению «разрыва сухожилия» или «лопастей хризантемы».

Современные машины для продольной резки используют технологию регулирования натяжения с помощью конуса, позволяющую постепенно снижать давление или натяжение намотки ролика по мере увеличения диаметра ролика, обеспечивая равномерное натяжение и равномерную намотку каждого слоя пленки от внутренней стороны к внешней.

3. Контроль напряжения: душа, пронизывающая весь процесс.

Если механическая конструкция — это каркас машины для продольной резки, то контроль натяжения — это её мозг и нервная система. ПЭТ-пленка обладает характеристиками термоусадки и модулем упругости, и чрезмерное натяжение вызовет деформацию пленки (явление «гантели») или даже её разрыв; слишком слабое натяжение приведет к неплотной намотке и неровным краям.

1. Трехступенчатая зона напряжения

В высокопроизводительном станке для продольной резки система управления натяжением обычно разделена на три отдельные зоны:

• Снятие напряженияОбеспечивает стабильную подачу сырья, как правило, с помощью магнитных порошковых тормозов или векторных двигателей, поддерживая постоянное или уменьшающееся натяжение.

• Натяжение при растяжении и резанииЭто самая тонкая часть. Пленка должна быть плотно и ровно проходить через держатель инструмента для резки, но лезвие не должно подпрыгивать из-за колебаний натяжения.

• Сматывание натяженияКак уже упоминалось ранее, обычно это регулируется конусностью. Например, начальное натяжение устанавливается на уровне 100 Н, а когда диаметр валка достигает половины, оно автоматически снижается до 80 Н, чтобы предотвратить внутреннее и внешнее натяжение или внутреннее и внешнее ослабление.

2. Датчики и алгоритмы

Для обеспечения такого контроля оборудование использует высокоточные плавающие роликовые маятниковые стержни и ультразвуковые/лазерные датчики диаметра.

• Обратная связь от плавающего ролика: изменение положения плавающего ролика отражает небольшие колебания натяжения в реальном времени, и система управления регулирует крутящий момент двигателя в реальном времени с помощью алгоритма ПИД-регулирования для достижения динамической балансировки.

• Компенсация ускорения и замедления: В момент запуска или остановки оборудования инерция оказывает наибольшее влияние на натяжение. Высокотехнологичная система управления предусматривает функцию компенсации ускорения и замедления с опережением, которая автоматически увеличивает выходной крутящий момент при ускорении двигателя, чтобы компенсировать ослабление натяжения, вызванное инерцией.

4. Будущая тенденция: интеллект и автоматизация

В связи с ростом спроса на высококачественные ПЭТ-пленки, такие как пленки для высвобождения литиевых батарей и оптические базовые пленки, машины для продольной резки также выходят на более высокий уровень:

1. Полностью автоматическая смена направления ветра.: обеспечить автоматическую резку, перемотку и размотку без остановок, а также модернизировать станок для продольной резки, превратив его из «автономного оборудования» в «непрерывную производственную линию», что значительно повысит эффективность производства.

2. Цифровое взаимодействиеБлагодаря промышленному интернету вещей, мониторинг данных о вибрации, температуре и токе в режиме реального времени во время процесса резки позволяет проводить профилактическое техническое обслуживание и избегать незапланированных простоев.

3. Система визуального контроля:Онлайн-обнаружение в режиме реального времени кристаллических дефектов, «рыбьих глаз», царапин и других дефектов на поверхности пленки, после обнаружения немедленное нанесение маркировки или оповещение для предотвращения попадания дефектной продукции на следующий этап производства.

Эпилог

Станок для продольной резки ПЭТ-пленки кажется простым, но на самом деле он представляет собой глубокую интеграцию механической конструкции, механики материалов и теории автоматического управления. Острота ножа, параллельность валов и оптимизация ПИД-регулятора — все это сходится в рулоне пленки, идеально ровном, как зеркало. Для производственных предприятий выбор или эксплуатация высококачественного станка для продольной резки — это не только выбор производственной мощности, но и выбор максимального контроля качества продукции.