Pabertaldrikud on üks neist toodetest, mis tunduvad lihtsad seni, kuni vaatate nende valmistamist. Iga plaat läbib kontrollitud jada mehaanilisi samme - söötmine, positsioneerimine, vajutamine, vabastamine -, mis peavad toimuma püsiva täpsusega kümnete miljonite tsüklite jooksul aastas. Seadmed, mis seda võimaldavad, on tehniliselt nõudlikumad, kui selle väljund eeldab.
See artikkel selgitab a tööpõhimõtetPaberplaadi vormimismasin, lagundab iga peamise komponendi ja selle funktsiooni ning hõlmab protsessi muutujaid, mis määravad, kas liin toodab plaate vastavalt spetsifikatsioonile või tekitab jääke ja seisakuid.
Vormimise põhimõte: miks saab paberit vormi pressida
Paberplaate ei lõigata ega voldita - need moodustatakse survevalu abil. Eellõigatud paberist toorik pressitakse kuumutatud isase ja emase matriitsipaari vahele. Kuumuse ja rõhu all pehmeneb paber piisavalt, et järgida stantsi geomeetriat ja võtta püsivalt plaadi veljeprofiili, sügavust ja pinna tekstuuri.
Substraat on siin oluline. Paberplaatide tootmisel kasutatakse tavaliselt:
Katmata jõu- või valgetahvel (200–350 gsm) -, mida kasutatakse ökonoomsetel klassidel; sõltub vormimisel niiskusesisaldusest ja stantsi temperatuurist
PE-kaetud plaat (220–400 gsm) - kate voolab kuumuse käes veidi, parandades pinna kvaliteeti ja tagades rasvakindluse
PLA{0}}kaetud plaat - muutub üha tavalisemaks, kuna operaatorid hakkavad kasutama komposteeritavaid pakendeid
Iga substraat reageerib temperatuurile ja rõhule erinevalt, mistõttu on protsessiparameetrite paindlikkus -, mitte fikseeritud tööpunktid -, praeguse -põlvkonna seadmete peamine erinevus.
Tootmistsükkel: viis etappi käigu kohta
Paberplaadi vormimismasina iga tsükkel läbib viis etappi. Iga etapi mõistmine muudab nende ilmnemise probleemide diagnoosimise palju lihtsamaks.
1. etapp: tühi valimine ja ülekandmine
Virn eelnevalt-lõigatud toorikuid on masina salves. Korjamise-ja-paigaldamise mehhanism - tavaliselt vaakum-iminappidega liikuval käel - tõstab ühe tooriku virna ülaosast ja viib selle alumise matriitsi kohale vormimisasendisse.
Selles etapis on väljakutseks usaldusväärsus. Mehhanism peab valima iga tsükli kohta täpselt ühe tooriku kiirusega 30–120 tsüklit minutis. Kahekordne-söötmine kahjustab tööriistu; vahelejäänud söötmine peatab masina. Enamik kaasaegseid süsteeme lahendab selle vaakumanduriga (kinnitab, et imemine on käivitanud ühe tühimiku) ja ventilaatori{6}}toorikute eraldamise abil, et kuivades tingimustes staatilist laengut neutraliseerida.
2. etapp: tühi registreerimine
Ülekantud toorik asetatakse emase matriitsi õõnsuse kohale, kasutades registreerimisjuhikuid või tihvte, mis tsentreerivad tooriku stantsi telje suhtes. Selles etapis ilmneb vale registreerimine plaatidena, mille keskgeomeetria on ebaühtlane- või velje laius on ebaühtlane -, mis on defektikategooria, mida on tootmiskiirusel visuaalselt raske tuvastada, kuid mis ilmneb allavoolu käsitsemisel ja virnastamises.
3. etapp: stantsi sulgemine ja vormimine
Ülemine stants (isane) laskub registreeritud toorikule. Kui surnud sulguvad:
Kortsumise vältimiseks kinnitatakse esmalt tooriku välisserv
Keskne tühi ala surutakse järk-järgult naise õõnsusse
Täielik stantsi sulgemine rakendab vormimissurvet veljele, lukustades kurrutatud profiili
Matriitsi pindade kuumus pehmendab katet ja seab deformeerunud kiu struktuuri
Ooteaeg - kestus, mille jooksul stantsid jäävad rõhu all suletuks - on kriitiline parameeter. Liiga lühike ja plaat vetrub pärast vabastamist osaliselt tagasi. Liiga pikk aeg vähendab läbilaskevõimet ilma kvaliteedile kasu toomata.
4. etapp: matriitsi avamine ja väljaviskamine
Ülemine matriit tõmbub tagasi. Ejektori tihvtid või õhu-prits aitavad moodustunud plaadi tööriistast vabastada -. Soojad plaadid võivad osaliselt kleepuda stantsipindadega, eriti PE-kaetud plaadi puhul. Seda etappi tuleb hoolikalt häälestada: liiga agressiivne väljutamine moonutab endiselt-sooja plaati; ebapiisav jõud põhjustab plaadi kinnijäämise ja ülekandesüsteemi kinnikiilumise.
5. etapp: tühjendamine ja virnastamine
Vabanenud taldrikud liiguvad virnastamisjaama, kus need loendatakse ja jaotatakse pakendamiseks rühmadesse. Mitme-õõnsusega masinatel, mis toodavad 4–8 plaati tsükli kohta, peab virnastamissüsteem käsitlema mitut samaaegset plaadivoogu ilma kokkupõrgete või valede joondamiseta.
Peamised komponendid ja nende rollid
Masina raam ja ajamisüsteem
Raam kannab standardse plaaditööriista korral tsüklilist pressimiskoormust - tavaliselt 20–80 kN tsükli kohta. Jäikus on oluline: raami läbipaine koormuse all muudab stantsi joondamist, mis muutub miljonite tsüklite jooksul tööriistade kulumise kiirenemisel.
Sõiduvõimalused praeguses varustuses:
| Ajami tüüp | Omadused | Sobib kõige paremini |
|---|---|---|
| Mehaaniline vänt/ekstsentrik | Kiire, fikseeritud jõuprofiil, lihtne | Kiire-ühesuuruses{1}}tootmine |
| Hüdrauliline silinder | Muutuv jõud kogu käigu vältel, sobib hästi paksude varude jaoks | Raske{0}}kaaluga kaetud plaat, mitu-tootesarja |
| servo-elektriline | Programmeeritav kiirus/jõu profiil, energia taaskasutamine | Sega{0}}tootetoimingud, täppisvormimine |
Servo-masinad esindavad praegust tehnilist suunda - programmeeritav liikumisprofiil võimaldab õrnemat esialgset kontakti (vähendab tooriku pragunemist rabedatel kattekihtidel) maksimaalse jõuga, mida rakendatakse ainult vormimise ajal.
Stantsikomplekt (meeste ja naiste tööriistad)
Matriitside komplekt määrab plaadi geomeetria. Iga suuruse ja profiili jaoks on vaja sobivat tööriistapaari, mis on töödeldud karastatud tööriistaterasest (tavaliselt H13 või P20 klassi stantsi eluiga 3–8 miljonit tsüklit).
Matriitsi küttesüsteem on manustatud otse tööriista korpuse - takistussoojenduspadrunisse, mille termopaari tagasiside on paigutatud õõnsuse pinna lähedale. See paigutus võimaldab kiiresti reageerida temperatuuri sättepunkti muutustele ja kompenseerib paberitoorikute soojuse eraldamist tootmise ajal.
Kulunud stants kuvatakse väljundis järgmiselt: plaadi sügavuse mõõtmete triivi, velje profiili teravuse kadu ja ebaühtlane pinnatekstuur. Survetsüklite arvu jälgimine ja tööriistade kontrollimine dokumenteeritud ajakava alusel hoiab ära nende muutumise tootmisliinide{1}}üllatusteks.
Tühi söötmissüsteem
Söötmissüsteemi roll on lihtne: üks toorik tsükli kohta, järjepidevalt, ilma toorikut ülekande ajal kahjustamata. Disaini väljakutseks on selle saavutamine 60–120 tsükliga minutis paljude töötundide jooksul.
Kaasaegsed söötmissüsteemid ühendavad:
Servo{0}}ajamiga ülekandeõlad, mille positsiooni korratavus on alla ±0,5 mm
Vaakumiandur ühekordseks-tühjaks kinnituseks
Reguleeritavad salvejuhikud, et mahutada erineva suurusega toorikuid ilma mehaaniliste muudatusteta
Virna{0}}tasemeandurid operaatori täitmishoiatuste jaoks
Kütte- ja temperatuurikontroll
Temperatuuri ühtlus kogu plaadi pinnal on üks otsesemaid plaadi kvaliteedi määrajaid. Temperatuurigradient keskelt servani tekitab plaate, mille keskpunkt on hästi-vormitud, kuid äär on alla-pressitud või vastupidi.
Hea temperatuuri reguleerimise süsteemi omadused:
Sõltumatud küttetsoonid kogu stantsipiirkonnas
Termopaari tagasiside pigem õõnsuse pinnal kui küttekeha korpusel
Eelsoojendustsüklid enne tootmise alustamist ja ooterežiim kavandatud peatuste ajal
Temperatuuri logimine tootmiskirje osana (kasulik kvaliteedihälvete algpõhjuste analüüsiks)
PLC juhtimissüsteem ja HMI
Juhtsüsteem haldab ajastussuhteid masina kõigi alamsüsteemide - etteandeõla asend, pressi asend, ejektori ajastus, stantsi temperatuur, virnastamisjärjestus - läbi operaatori puuteekraani liidesega keskse PLC.
Täpsustamist väärivad praktilised juhtimissüsteemi omadused:
Retseptihaldus: kõik parameetrid antud plaadi suuruse ja materjali jaoks salvestatakse nimelise programmina. Üleminek laadib kogu parameetrikomplekti, mitte ainult mõne võtmeväärtuse.
Reaalajas{0}}tootmisandmed: jälgitav ja kuvatav tsüklite arv, väljundmäär, tagasilükkamiste arv ning tööaeg.
Vea diagnostika: see näitab konkreetseid veakoode, mitte ainult üldisi häiretulesid. Ja liides on soovitanud sisseehitatud parandusi.
Kaugjuurdepääs: mõnel tootjal on kaugdiagnostikaühendus, nii et tehniline tugi saab kiiremini reageerida.
Virnastamine, loendamine ja allavoolu integreerimine
Täielikul paberiplaadi vormimismasina liinil on pärast vormimisjaama virnastamis- ja loendusüksus. Loendur jälgib elektroonika abil iga plaati ja seejärel alustab täielike virnade väljaviskamist, kui loendus on seadistatud. Seega on virnad valmis käsitsi või automaatseks kottimiseks või pakkimiseks.
Mitme-õõnsusega liinidel sünkroonib virnastamissüsteem mitu tühjendusvoogu organiseeritud virnadeks -, mis on mehaaniline väljakutse, mis suureneb oluliselt õõnsuste arvu ja liini kiirusega.
Protsessi muutujad, mis määravad väljundi kvaliteedi
Operaatorid, kes mõistavad, millised muutujad milliseid tulemusi mõjutavad, otsivad tõrkeotsingut kiiremini ja kohandavad õigesti, mitte ei muuda korraga mitut parameetrit.
| Muutuv | Esmane efekt | Sekundaarne efekt |
|---|---|---|
| Surve temperatuur | Katte voolavus, pinna kvaliteet | Liiga kõrge kleepumisoht |
| Vajutusjõud | Velje profiili määratlus | Tühi pragunemine, kui see on liiga suur |
| Oodatav aeg | Mõõtmete stabiilsus pärast vabastamist | Läbilaskevõime lagi |
| Söötmise ajastus | Registreerimise täpsus | Topelt{0}}voo või vahelejäämise määr |
| Tühi niiskussisaldus | Käitumise kujundamine | Erineb sõltuvalt säilitustingimustest |
| Ejektori jõud/ajastus | Vabastamise usaldusväärsus | Plaadi moonutus, kui see on halvasti häälestatud |
Paberplaadi tootmisel püsivate kvaliteediprobleemide kõige levinum algpõhjus on ebastabiilne sissetuleva tooriku kvaliteet -, eriti niiskusesisalduse erinevus partiide vahel. See kuvatakse ebajärjekindlate vormimistulemustena isegi siis, kui masina parameetreid ei muudeta.
Seadmete valimine: mida tehniline leht teile ei ütle
Standardsed spetsifikatsioonid - tsüklit minutis, stantsi temperatuurivahemik, pressimisjõud - kirjeldavad masina nimivõimsust, kuid ei ütle teile, kuidas see töötab tegelikes tootmistingimustes muutuva materjali ja sagedaste ümberlülitustega.
Seadmete hindamisel küsige:
Näidatud üleminekuaeg plaatide suuruste vahel (ei ole teoreetiline hinnang)
Viide sarnastes rakendustes tegutsevatele klientidele
Dokumentatsioon stantsi temperatuuri ühtluse kohta kogu õõnsuse pinnal
Üksikasjad varuosade saadavuse ja stantsikomplektide tarneaja kohta
WENZHOU UNITELY MACHINERY I/E CO., LTD, mille peakorter asub Hiinas Wenzhous, toodab ja tarnib paberpakendamise masinaid oma tootmisbaasi Wenzhou Bonjee Machinery Co., Ltd kaudu, mida toetab kuus sellega seotud masinate tehast. Nende tootevalik hõlmab täielikku paberpakendamise seadmete spektrit - toidukonteinerite ja lauanõude vormimismasinaid, pabertopsi ja -aluse liine, fleksotrükki, stantsi-lõikamist ja täielikke pakkimissüsteeme - koos seadmetega, mis tegutsevad Euroopa, Ameerika, Aasia ja Aafrika turgudel.
Unitely positsioneerimine ühendab originaalseadmete tootjate kohandamisvõimaluse Wenzhou küpses tootmisbaasi konkurentsivõimelise hinnaga, mida toetab insenerimeeskond, kes pakub kohapealset paigaldust ja rahvusvahelist tehnilist tuge. Paberist lauanõusid hankivate ostjate jaoks võimaldab otsese tootmiskontrolli (Bonjee kaudu) ja laia tootevaliku (liivatehaste kaudu) kombineerimine kohandatud seadmete spetsifikatsiooni ilma mitme sõltumatu tarnijaga suhtlemisel tekkiva tarneaja ja sidekuludeta.
Kokkuvõte
Paberplaadi vormimismasin muudab lamedad paberitoorikud viimistletud plaatideks läbi viie{0}}etapilise tsükli: söötmine, registreerimine, pressimine, väljutamine ja virnastamine. Iga etapi jõudlus sõltub konkreetsetest mehaanilistest alamsüsteemidest - ajam ja raam, stantsitööriistad, tooriku söötur, küttesüsteem ja juhtimisplatvorm -, mis peavad töötama järjepidevalt miljonite tootmistsüklite jooksul.
Erinevus piisava varustuse ja tõeliselt võimeka varustuse vahel ilmneb järgmistes tegurites: stantsi temperatuuri ühtlus, etteande töökindlus nimikiirusel, suuruste vahetusaeg ja juhtimissüsteemi diagnostiline kvaliteet. Neid tasub hinnata otse, mitte tehniliste andmete põhjal järeldada.