Joustavan pakkauskalvon rullaamiseen liittyvien vaikeuksien voittaminen | muovitekniikkaa

Kaikki elokuvat eivät ole samanarvoisia. Tämä aiheuttaa ongelmia sekä kelauskoneelle että käyttäjälle. Näin voit käsitellä niitä. #käsittelyvinkkejä #parhaat käytännöt
Keskipintakelauskoneissa radan kireyttä ohjataan pinoamis- tai puristusteloihin liitetyillä pintakäytöillä rainan leikkaamisen ja radan jakautumisen optimoimiseksi. Käämin kireyttä säädetään itsenäisesti kelan jäykkyyden optimoimiseksi.
Kääritettäessä kalvoa puhtaasti keskikelauskoneeseen, radan jännitys syntyy keskuskäytön kelausmomentista. Rainan kireys asetetaan ensin haluttuun rullan jäykkyyteen ja sitten sitä vähennetään vähitellen kalvon kiertyessä.
Kääritettäessä kalvoa puhtaasti keskikelauskoneeseen, radan jännitys syntyy keskuskäytön kelausmomentista. Rainan kireys asetetaan ensin haluttuun rullan jäykkyyteen ja sitten sitä vähennetään vähitellen kalvon kiertyessä.
Kun kelataan kalvotuotteita keski-/pintakelaimelle, puristustelaa käytetään ohjaamaan radan kireyttä. Kelausmomentti ei riipu rainan kireydestä.
Jos kaikki kalvorainat olisivat täydellisiä, täydellisten rullien valmistaminen ei olisi suuri ongelma. Valitettavasti täydellisiä kalvoja ei ole olemassa hartsien luonnollisten vaihtelujen ja kalvonmuodostuksen, pinnoitteen ja painettujen pintojen epähomogeenisuuksien vuoksi.
Tätä silmällä pitäen käämitystoimintojen tehtävänä on varmistaa, että nämä viat eivät näy visuaalisesti eivätkä kasva käämityksen aikana. Leikkurin käyttäjän on tällöin varmistettava, ettei kelausprosessi vaikuta enempää tuotteen laatuun. Suurin haaste on kelata joustava pakkauskalvo niin, että se toimii saumattomasti asiakkaan tuotantoprosessissa ja tuottaa asiakkailleen laadukkaan tuotteen.
Kalvon jäykkyyden merkitys Kalvon tiheys tai käämitysjännitys on tärkein tekijä määritettäessä, onko kalvo hyvä vai huono. Liian pehmeästi kääritty rulla on "kierretty", kun sitä kääritään, käsitellään tai säilytetään. Telojen pyöreys on asiakkaalle erittäin tärkeää, jotta nämä telat pystytään käsittelemään suurimmalla tuotantonopeudella säilyttäen samalla minimaaliset jännitysmuutokset.
Tiukasti kierretyt rullat voivat aiheuttaa omia ongelmiaan. Ne voivat aiheuttaa vikojen esto-ongelmia, kun kerrokset sulautuvat tai tarttuvat kiinni. Kun kierretään venytyskalvoa ohutseinämäiselle ytimelle, jäykän telan kelaaminen voi aiheuttaa hylsyn katkeamisen. Tämä voi aiheuttaa ongelmia irrotettaessa akselia tai asetettaessa akselia tai istukkaa myöhempien aukikelaustoimintojen aikana.
Liian tiukasti kääritty rulla voi myös pahentaa rainavirheitä. Kalvoilla on tyypillisesti hieman korkeat ja matalat alueet koneen poikkileikkauksessa, jossa raina on paksumpaa tai ohuempaa. Kierrettäessä kovakalvoa paksut alueet menevät päällekkäin. Kun satoja tai jopa tuhansia kerroksia kääritään, korkeat osat muodostavat harjanteita tai ulokkeita telaan. Kun kalvoa venytetään näiden ulokkeiden yli, se muotoutuu. Nämä alueet luovat sitten kalvoon vikoja, joita kutsutaan "taskuiksi", kun rulla kelpaa. Kova karho, jossa on paksu suikale ohuemman suikaleen vieressä, voi johtaa karhojen vaurioihin, joita kutsutaan aaltoiluksi tai köysijäljeksi karhossa.
Pienet muutokset rullan paksuudessa eivät ole havaittavissa, jos rullaan kelataan riittävästi ilmaa alhaisissa osissa eikä raina venydy korkeissa osissa. Rullat on kuitenkin käärittävä riittävän tiukasti, jotta ne ovat pyöreitä ja pysyvät sellaisina käsittelyn ja varastoinnin aikana.
Konekohtaisten vaihteluiden satunnaistaminen Joillakin joustavilla pakkauskalvoilla, olipa se sitten ekstruusioprosessin tai päällystyksen ja laminoinnin aikana, koneen välillä on paksuusvaihteluita, jotka ovat liian suuria ollakseen tarkkoja liioittelematta näitä vikoja. Konekohtaisten kelaustelavaihteluiden virtaviivaistamiseksi raina tai pituusleikkuri ja kelauskone liikkuvat edestakaisin rainaan nähden, kun rainaa leikataan ja kelataan. Tätä koneen sivuttaisliikettä kutsutaan värähtelyksi.
Jotta värähtely onnistuisi, nopeuden on oltava riittävän suuri, jotta se muuttaa satunnaisesti paksuutta, ja riittävän alhainen, jotta kalvo ei vääntyisi tai rypistyisi. Peukalosääntö suurimmalle ravistusnopeudelle on 25 mm (1 tuuma) minuutissa jokaista 150 m/min (500 ft/min) kelausnopeutta kohti. Ihannetapauksessa värähtelynopeus muuttuu suhteessa käämitysnopeuteen.
Rainan jäykkyysanalyysi Kun joustavaa pakkauskalvomateriaalia rullataan rullan sisään, rullassa on jännitystä tai jäännösjännitystä. Jos tämä jännitys kasvaa suureksi käämityksen aikana, sisäkäämitys sydäntä kohti altistuu suurille puristuskuormille. Tämä aiheuttaa "pullistumia" kelan paikallisilla alueilla. Kääritettäessä ei-elastisia ja erittäin liukkaita kalvoja, sisäkerros voi löystyä, mikä voi aiheuttaa rullan käpristymistä kelattaessa tai venymistä aukikelattaessa. Tämän estämiseksi puola on kierrettävä tiukasti ytimen ympärille ja sitten vähemmän tiukasti puolan halkaisijan kasvaessa.
Tätä kutsutaan yleisesti vierintäkovuuden kartiomaiseksi. Mitä suurempi valmiin paalin halkaisija on, sitä tärkeämpää on paalin kartioprofiili. Hyvän säikeistetyn teräsjäykkyyden rakenteen tekemisen salaisuus on aloittaa hyvästä vahvasta pohjasta ja sen jälkeen kelata sitä vähitellen pienemmällä jännityksellä keloihin.
Mitä suurempi valmiin paalin halkaisija on, sitä tärkeämpää on paalin kartioprofiili.
Hyvä kiinteä perusta edellyttää, että käämitys aloitetaan laadukkaasta, hyvin varastoidusta ytimestä. Useimmat kalvomateriaalit on kääritty paperiytimelle. Sydämen on oltava riittävän vahva kestämään puristuskelausjännityksen, jonka kalvo on kierretty tiukasti sydämen ympärille. Tyypillisesti paperiydin kuivataan uunissa 6-8 %:n kosteuspitoisuuteen. Jos näitä ytimiä säilytetään korkean kosteuden ympäristössä, ne imevät kosteutta ja laajenevat halkaisijaltaan suuremmiksi. Sitten käämityksen jälkeen nämä ytimet voidaan kuivata alempaan kosteuspitoisuuteen ja pienentää kokoa. Kun näin tapahtuu, vankan loukkaantumisheiton perusta on poissa! Tämä voi aiheuttaa vikoja, kuten telojen vääntymistä, pullistumista ja/tai ulkonemista, kun niitä käsitellään tai rullataan auki.
Seuraava askel tarvittavan hyvän kelapohjan saamiseksi on aloittaa käämitys mahdollisimman suurella kelan jäykkyydellä. Sitten, kun kalvomateriaalirullaa kääritään, rullan jäykkyyden tulisi laskea tasaisesti. Suositeltu telan kovuuden pieneneminen lopullisella halkaisijalla on tyypillisesti 25–50 % alkuperäisestä sydämestä mitatusta kovuudesta.
Alkutelan jäykkyyden arvo ja käämitysjännityksen kartiomaisuuden arvo riippuvat yleensä rullan muodostussuhteesta. Nousutekijä on ytimen ulkohalkaisijan (OD) suhde kierretyn rullan lopulliseen halkaisijaan. Mitä suurempi paalin lopullinen käämityshalkaisija (mitä korkeampi rakenne), sitä tärkeämpää on aloittaa hyvällä vahvalla pohjalla ja vähitellen kelata pehmeämpiä paaleja. Taulukossa 1 on peukalosääntö suositellulle kovuuden vähennysasteelle kumulatiivisen tekijän perusteella.
Rainan jäykistämiseen käytetyt kelaustyökalut ovat rainavoima, alaspaine (puristus- tai pinoamisrullat tai kelausrullat) ja kelausmomentti keskikäytöstä, kun kalvorainaa kelataan keskelle/pinnalle. Näitä niin sanottuja TNT-käämitysperiaatteita käsitellään Plastics Technology -lehden tammikuun 2013 numeron artikkelissa. Seuraavassa kuvataan, kuinka kutakin näistä työkaluista käytetään kovuusmittareiden suunnittelussa, ja annetaan nyrkkisääntö alkuarvoille, jotta saadaan tarvittavat telan kovuusmittauslaitteet eri joustaville pakkausmateriaaleille.
Rainan kelausvoiman periaate. Rullattaessa elastisia kalvoja rainan kireys on pääasiallinen kelausperiaate, jota käytetään telan jäykkyyden säätelyyn. Mitä tiukemmaksi kalvoa venytetään ennen kelausta, sitä jäykemmäksi kääritty rulla on. Haasteena on varmistaa, että rainan kireys ei aiheuta merkittäviä pysyviä jännityksiä kalvoon.
Kuten kuvasta näkyy. 1, kun kalvoa kelataan puhtaaseen keskikelauskoneeseen, radan jännitys syntyy keskikäytön käämitysmomentista. Rainan kireys asetetaan ensin haluttuun rullan jäykkyyteen ja sitten sitä vähennetään vähitellen kalvon kiertyessä. Keskikäytön tuottamaa rainavoimaa ohjataan yleensä suljetussa silmukassa jännitysanturin palautteen avulla.
Terän alku- ja loppuvoiman arvo tietylle materiaalille määritetään yleensä empiirisesti. Hyvä nyrkkisääntö rainan lujuusalueelle on 10–25 % kalvon vetolujuudesta. Monet julkaistut artikkelit suosittelevat tiettyä verkkovoimakkuutta tietylle verkkomateriaalille. Taulukossa 2 luetellaan ehdotetut jännitykset monille joustopakkauksissa käytetyille rainamateriaaleille.
Puhtaalla keskikelaimella kelattaessa alkujännityksen tulee olla lähellä suositellun kireysalueen yläpäätä. Vähennä sitten vähitellen käämin kireyttä tässä taulukossa ilmoitettuun alempaan suositeltuun alueeseen.
Terän alku- ja loppuvoiman arvo tietylle materiaalille määritetään yleensä empiirisesti.
Kun kelataan useista eri materiaaleista koostuvaa laminoitua rainaa, saadaksesi laminoidulle rakenteelle suositeltu enimmäisrainan kireys lisäämällä kunkin yhteen laminoidun materiaalin enimmäisrainan kireys (yleensä riippumatta pinnoitteesta tai liimakerroksesta) ja levitä näiden jännitteiden seuraava summa. laminaattirainan maksimijännityksenä.
Tärkeä jännitystekijä joustavia kalvokomposiitteja laminoitaessa on se, että yksittäiset rainat on kiristettävä ennen laminointia niin, että muodonmuutos (rainan venyminen rainan jännityksestä) on suunnilleen sama jokaisella rainalla. Jos yhtä rainaa vedetään huomattavasti enemmän kuin muita rainoja, laminoiduissa rainoissa voi esiintyä käpristymis- tai delaminaatioongelmia, joita kutsutaan nimellä "tunnelointi". Jännityksen määrän tulee olla moduulin suhde rainan paksuuteen, jotta estetään käpristyminen ja/tai tunneloituminen laminointiprosessin jälkeen.
Spiraalipuremisen periaate. Kääritettäessä ei-elastisia kalvoja, kiristys ja vääntömomentti ovat pääasialliset kelausperiaatteet, joita käytetään telan jäykkyyden säätelyyn. Puristin säätelee telan jäykkyyttä poistamalla rainaa seuraava raja-ilmakerros vastaanottotelaan. Puristin luo myös jännitystä rullalle. Mitä jäykempi puristin, sitä jäykempi kelaustela. Joustavan pakkauskalvon rullauksen ongelmana on riittävän alaspaineen aikaansaaminen ilman poistamiseksi ja jäykän, suoran rullan kelaamiseksi luomatta liiallista tuulijännitystä kelauksen aikana, mikä estää rullan takertumisen tai kiertymisen paksuilla alueilla, jotka muuttavat rainaa.
Puristimen kuormitus on vähemmän riippuvainen materiaalista kuin rainan kireys ja voi vaihdella suuresti riippuen materiaalista ja vaaditusta telan jäykkyydestä. Nipin aiheuttaman kierretyn kalvon rypistymisen estämiseksi nipin kuormitus on vähimmäismäärä, joka on tarpeen, jotta ilma ei jää telaan. Tämä nippikuorma pidetään tavallisesti vakiona keskikäämissä, koska luonto antaa jatkuvan nippikuormitusvoiman nipissä olevalle painekartiolle. Kun telan halkaisija kasvaa, rullaustelan ja puristustelan välisen raon kosketuspinta-ala (pinta-ala) kasvaa. Jos tämän radan leveys muuttuu 6 mm:stä (0,25 tuumasta) ytimessä 12 mm:iin (0,5 tuumaa) täydessä rullassa, tuulenpainetta vähennetään automaattisesti 50 %. Lisäksi rullaustelan halkaisijan kasvaessa myös telan pintaa seuraavan ilman määrä kasvaa. Tämä rajakerros ilmaa lisää hydraulipainetta yrittäessään avata rakoa. Tämä lisääntynyt paine lisää puristuskuorman kapenemista halkaisijan kasvaessa.
Leveissä ja nopeissa kelauskoneissa, joilla kelataan halkaisijaltaan suuria rullia, voi olla tarpeen lisätä rullauspuristimen kuormitusta, jotta ilma ei pääse telaan. Kuvassa Kuvassa 2 on esitetty keskuskalvon kelauskone, jossa on ilmakuormitettu puristustela, joka käyttää kiristys- ja puristustyökaluja rullaustelan jäykkyyden säätämiseen.
Joskus ilma on ystävämme. Jotkut kalvot, erityisesti "tahmeat" korkeakitkaiset kalvot, joilla on ongelmia tasaisuuden kanssa, vaativat rakokäämitystä. Rakokäämitys mahdollistaa pienen määrän ilmaa vetämisen paaliin, mikä estää rainan juuttumisen paalissa ja auttaa estämään rainan vääntymisen, kun käytetään paksumpia nauhoja. Jotta nämä rakokalvot kelattaisiin onnistuneesti, kelaustoimenpiteen on säilytettävä pieni, jatkuva rako puristustelan ja käärintämateriaalin välillä. Tämä pieni, hallittu rako auttaa mittaamaan rullalle kelattua ilmaa ja ohjaa rainan suoraan rullaimeen rypistymisen estämiseksi.
Vääntömomentin käämityksen periaate. Vääntömomenttityökalu telan jäykkyyden saavuttamiseksi on kelaustelan keskustan läpi kehittyvä voima. Tämä voima välittyy verkkokerroksen läpi, jossa se vetää tai vetää kalvon sisäkäärettä. Kuten aiemmin mainittiin, tätä vääntömomenttia käytetään luomaan uumavoima keskikäämiin. Tämän tyyppisissä kelauskoneissa radan kireydellä ja vääntömomentilla on sama kelausperiaate.
Kun kelataan kalvotuotteita keski-/pintarullaimelle, puristusrullat toimivat ohjaamaan radan kireyttä, kuten kuvassa 3 on esitetty. Rullaimeen tuleva rainan kireys on riippumaton tämän vääntömomentin synnyttämästä kelausjännityksestä. Rullaimeen tulevan rainan jännityksen ollessa jatkuva, saapuvan rainan jännitys pidetään yleensä vakiona.
Kalvoa tai muita korkean Poisson-suhteen omaavia materiaaleja leikattaessa ja kelattaessa tulee käyttää keski/pintakäämitystä, leveys vaihtelee rainan lujuuden mukaan.
Kääritettäessä kalvotuotteita keski-/pintarullauskoneeseen, käämitysjännitystä ohjataan avoimessa silmukassa. Tyypillisesti alkurullauksen jännitys on 25-50 % suurempi kuin tulevan rainan jännitys. Sitten, kun rainan halkaisija kasvaa, kelausjännitys vähenee vähitellen saavuttaen tai jopa pienemmäksi kuin tulevan rainan kireys. Kun kelausjännitys on suurempi kuin tulevan rainan jännitys, puristusrullan pintakäyttö regeneroituu tai tuottaa negatiivisen (jarrutus) momentin. Kun kelausrullan halkaisija kasvaa, ajovoima jarruttaa yhä vähemmän, kunnes vääntömomentti on nolla; silloin kelausjännitys on sama kuin radan kireys. Jos tuulen kireys ohjelmoidaan rainavoiman alapuolelle, maakäyttö vetää positiivista vääntömomenttia kompensoidakseen pienemmän tuulen kireyden ja suuremman radan voiman välistä eroa.
Kalvoa tai muita korkean Poisson-suhteen omaavia materiaaleja leikattaessa ja kelattaessa tulee käyttää keski/pintakäämitystä, ja leveys muuttuu rainan lujuuden mukaan. Keskipintarullaimet säilyttävät uritetun telan leveyden vakiona, koska rullaimeen kohdistetaan vakio rainan kireys. Telan kovuus analysoidaan vääntömomentin perusteella keskellä ilman ongelmia kartioleveyden kanssa.
Kalvon kitkakertoimen vaikutus käämitykseen Kalvon interlaminaarisilla kitkakertoimella (COF) on suuri vaikutus kykyyn soveltaa TNT-periaatetta halutun telan jäykkyyden saavuttamiseksi ilman telavirheitä. Yleisesti ottaen kalvot, joiden kerrosten välinen kitkakerroin on 0,2–0,7, rullaavat hyvin. Viattomien kalvorullien kelaaminen suurella tai pienellä luistolla (pieni tai korkea kitkakerroin) aiheuttaa kuitenkin usein merkittäviä kelausongelmia.
Luistavilla kalvoilla on alhainen kerrosten välinen kitkakerroin (tyypillisesti alle 0,2). Nämä kalvot kärsivät usein sisäisistä rainan liukumis- tai kelausongelmista rullaus- ja/tai myöhempien aukirullaustoimintojen aikana tai rainan käsittelyongelmista näiden toimintojen välillä. Tämä terän sisäinen luistaminen voi aiheuttaa vikoja, kuten terän naarmuja, kolhuja, teleskooppi- ja/tai tähtitelan vikoja. Matalakitkaiset kalvot on käärittävä mahdollisimman tiukasti korkean vääntömomentin ytimeen. Sitten tämän vääntömomentin synnyttämä käämijännitys pienennetään vähitellen minimiarvoon, joka on 3-4 kertaa sydämen ulkohalkaisija, ja vaadittu telan jäykkyys saavutetaan puristuskelausperiaatteella. Ilma ei ole koskaan ystävämme, kun on kyse käämityskalvosta. Nämä kalvot tulee aina kääriä riittävällä puristusvoimalla, jotta ilma ei pääse rullaan kelauksen aikana.
Alhaisen luiston kalvolla on suurempi kerrosten välinen kitkakerroin (tyypillisesti yli 0,7). Nämä kalvot kärsivät usein tukkeutumis- ja/tai rypistymisongelmista. Kääritettäessä kalvoja, joilla on korkea kitkakerroin, voi esiintyä rullan soikeaisuutta pienillä kelausnopeuksilla ja pomppimisongelmia suurilla kelausnopeuksilla. Näissä rullissa voi olla kohonneita tai aaltoilevia vikoja, jotka tunnetaan yleisesti liukusolmuina tai liukurypyinä. Korkeakitkaiset kalvot kelataan parhaiten rakolla, joka minimoi väli- ja vastaanottotelojen välisen raon. Levitys on varmistettava mahdollisimman lähelle käärintäkohtaa. FlexSpreader pinnoittaa hyvin kierretyt välirullat ennen kelausta ja auttaa minimoimaan liukuvia ryppyjä, kun rullataan suurella kitkalla.
Lisätietoja Tässä artikkelissa kuvataan joitakin telan vikoja, jotka voivat johtua väärästä telan kovuudesta. Uusi The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide -opas tekee näiden ja muiden rulla- ja rainavirheiden tunnistamisesta ja korjaamisesta entistäkin helpompaa. Tämä kirja on päivitetty ja laajennettu versio TAPPI Pressin myydyimmästä Roll and Web Defect Glossarysta.
Enhanced Editionin kirjoitti ja editoi 22 alan asiantuntijaa, joilla on yli 500 vuoden kokemus kelasta ja kelauksesta. Se on saatavilla TAPPI:n kautta, napsauta tästä.
        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.
Materiaalikustannukset ovat suurin kustannustekijä useimmille suulakepuristetuille tuotteille, joten jalostajia tulisi kannustaa vähentämään näitä kustannuksia.
Uusi tutkimus osoittaa, kuinka LLDPE:hen sekoitettu LDPE:n tyyppi ja määrä vaikuttavat puhalletun kalvon käsittelyyn ja lujuus-/sitkeysominaisuuksiin. Esitetyt tiedot koskevat LDPE:llä ja LLDPE:llä rikastettuja seoksia.
Tuotannon palauttaminen huollon tai vianetsinnän jälkeen vaatii koordinoitua työtä. Näin kohdistat laskentataulukot ja saat ne käyttöön mahdollisimman nopeasti.


Postitusaika: 24.3.2023