Машина для горячей штамповки, резки фольги, намотки и сминания? Регулировка прижимного ролика и кривой натяжения имеет решающее значение.

В производстве фольги методом горячей штамповки распространенными дефектами качества являются намотка и образование складок после разрезания, напрямую влияющие на выход годной продукции и эффективность производства. Суть образования складок заключается в том, что поверхность фольги подвергается неравномерному скольжению или деформации при экструзии в процессе намотки. Для решения этой проблемы обычно необходимо исходить из двух аспектов: состояния роликов и контроля натяжения.

Анализ причин появления морщин

Толщина фольги для горячего тиснения составляет всего 12–30 мкм, а поверхность покрыта разделительным слоем и клеевым слоем, что делает её чрезвычайно чувствительной к натяжению и контактному давлению. Существует три основных причины образования складок и заломов:

• Коэффициенты роликовНеравномерная твердость поверхности, непараллельные оси или старение резины приводят к неравномерному распределению бокового давления на поверхности пленки, что вызывает образование микроскладок и их усиление слой за слоем.

• Неправильная кривая натяженияКривая натяжения конуса задана нерационально, и натяжение внешнего слоя намотки слишком велико или натяжение внутреннего слоя недостаточно, что приводит к проскальзыванию и образованию складок между слоями.

• Механическая вибрация и отклонение направляющего роликаВ процессе высокоскоростной продольной резки вибрация оборудования вызывает мгновенное расслабление поверхности фольги, на которое накладывается нестабильная сила контакта прижимного ролика, что приводит к образованию случайных складок.

Способ регулировки прижимного ролика

Прижимной ролик используется для прижимания горячей штамповочной фольги к сердечнику намотки, вытесняя воздух между слоями и обеспечивая фрикционное сцепление. Основные точки регулировки следующие:

1. Проверьте параллельность прижимного ролика.Используйте щуп или лазерный центрирующий инструмент, чтобы убедиться, что ось ролика параллельна оси намоточного вала, а отклонение давления влево и вправо контролируется в пределах 0,05 мм/м. Непараллельность приведет к тому, что поверхность фольги будет плотной с одной стороны и рыхлой с другой, а рыхлая сторона будет легко мяться.

2. Оптимизировать твердость и адгезию валика.Для горячей штамповки следует использовать полиуретановые или нитриловые резиновые валики с твердостью HS 60–75, поверхность которых должна быть отшлифована до Ra 0,8–1,6 мкм. Слишком твердые валики не смогут адаптироваться к колебаниям толщины фольги, а слишком мягкие склонны к деформации и неравномерному давлению.

3. Отрегулируйте давление и время подъема ролика.: снизить давление ролика до минимального значения, которое позволяет удалить воздух между слоями (обычно давление в линии составляет 10–30 Н/см). При этом ролик должен соприкасаться с сердечником до начала намотки и подниматься при остановке, чтобы избежать образования складок от мгновенного удара.

4. Механизм плавающих роликовДля высокопроизводительных машин для продольной резки можно установить плавающий ролик, который автоматически регулирует свое положение в зависимости от изменения диаметра валка, что позволяет постоянно поддерживать постоянный угол обмотки и контактное давление, значительно снижая вероятность образования складок.

Стратегия оптимизации кривой натяжения

Кривая натяжения описывает закон, согласно которому натяжение намотки изменяется с увеличением диаметра катушки. Наиболее часто используемый метод регулирования натяжения конуса для фольги, используемой при горячей штамповке, следующий:

• Выбор коэффициента конусностиТипичное начальное натяжение составляет 8–12% от разрывного натяжения материала, а конечное натяжение — 40–70% от начального натяжения. Коэффициент конусности K обычно составляет 0,5–0,8. Если коэффициент слишком мал, натяжение внешнего слоя слишком велико, и внутренний слой будет сжиматься, образуя складки, напоминающие сердцевину хризантемы; если коэффициент слишком велик, внутренний слой расслабится, что приведет к его разрушению и образованию складок.

• Сегментированное управление натяжениемБолее совершенное решение заключается в разделении процесса намотки на начальный участок (0–20% диаметра катушки), участок с постоянным натяжением (20%–70% диаметра катушки) и участок с постепенным уменьшением натяжения (70%–100% диаметра катушки). На начальном участке используется меньшее натяжение для обеспечения плоскостности сердечника; на участке с постоянным натяжением поддерживается стабильное межслойное давление; на участке с постепенным уменьшением натяжения натяжение постепенно снижается для компенсации веса наружного кольца.

• В сочетании с регулировкой прижимного механизма роликаВ высокоточных машинах для продольной резки давление на ролики пропорционально связано с натяжением намотки. При уменьшении конусности натяжения давление на ролики синхронно снижается, чтобы избежать противоречивого состояния «малого внешнего натяжения и высокого давления на ролики», которое является распространенной причиной образования складок на фольге.

Практические примеры и проверка

На предприятии по производству фольги для горячей штамповки, при нарезке фольги на основе ПЭТ толщиной 12 мкм, часто появлялись продольные складки при диаметре намотки 400 мм. После испытаний было установлено, что разница давлений между левой и правой сторонами прижимного ролика достигала 18 Н (при установке на 60 Н), а кривая натяжения соответствовала режиму постоянного натяжения (200 Н постоянно).

Этапы настройки:

1. Скорректируйте параллельность ролика и отрегулируйте давление слева и справа до 60±3 Н;

2. Измените кривую натяжения на управление конусностью: начальное натяжение составляет 180 Н, коэффициент конусности — 0,65, а конечное натяжение — около 70 Н;

3. Давление валика линейно уменьшается от 50 Н до 20 Н с увеличением диаметра валика.

После регулировки, непрерывное производство осуществляется на 10 валках, каждый валок имеет длину 6000 м, степень образования складок снижается с 12,7% до менее чем 0,8%, торцевая поверхность намотки получается аккуратной, а плоскостность поверхности фольги соответствует требованиям горячей штамповки.

Краткий список способов устранения неполадок

Когда появляются складки, их можно быстро обнаружить в следующей последовательности:

Эпилог

Разрыв и образование складок на фольге для горячей штамповки, по сути, являются результатом несоответствия между механическим ограничением (роликом) и механической границей (кривой натяжения). Приоритет отдается калибровке параллельности и состояния поверхности ролика, а затем проектированию оптимальной кривой натяжения конуса на основе характеристик фольги и, при необходимости, введению рычажного управления давлением и натяжением ролика. Благодаря точной настройке этих двух ключевых параметров можно эффективно решить большинство проблем, связанных с намоткой и образованием складок, тем самым улучшив качество резки и эффективность производства при штамповке фольги.