TIN TỨC
Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Ứng dụng của máy tháo cuộn quay là gì?

Ứng dụng của máy tháo cuộn quay là gì?

A Máy tháo cuộn quay được áp dụng trong bất kỳ quy trình công nghiệp nào trong đó vật liệu dạng màng liên tục - giấy, màng, giấy bạc, vải hoặc vải không dệt - được quấn thành cuộn và phải được cấp ở mức độ căng nhất quán, được kiểm soát vào dây chuyền chuyển đổi, in, cán màng hoặc đóng gói xuôi dòng. Các ứng dụng chính bao gồm in nhãn, đóng gói linh hoạt, sản xuất bìa các tông sóng, sản xuất khăn giấy và vệ sinh, chuyển đổi vải không dệt, rạch băng kỹ thuật và in biểu mẫu liên tục -- các ngành mà nguồn cấp dữ liệu web không bị gián đoạn và độ căng ổn định trực tiếp quyết định chất lượng sản phẩm và năng suất dây chuyền. Bài viết này xem xét từng danh mục ứng dụng theo chiều sâu kỹ thuật, với các nhu cầu vận hành cụ thể khiến cho máy tháo cuộn quay trở thành lựa chọn thiết bị chính xác trong từng trường hợp.

Công dụng của máy tháo cuộn quay: Chức năng vận hành cốt lõi

Trước khi kiểm tra các ứng dụng, điều quan trọng là phải hiểu chính xác bộ tháo cuộn quay đóng góp gì cho dây chuyền sản xuất mà một giá đỡ cuộn thụ động đơn giản không thể làm được. Máy tháo cuộn quay là một hệ thống cấp liệu dạng cuộn được điều khiển bằng điện và lực căng trong đó trục trục cuộn được dẫn động chủ động -- bằng động cơ servo, động cơ mô-men xoắn hoặc hệ thống phanh tái tạo - sao cho tốc độ và mô-men quay của cuộn cuộn được quản lý liên tục khi đường kính cuộn giảm từ đầy đến hết.

Điều khiển chủ động này giải quyết được ba vấn đề mà giá đỡ cuộn thụ động không thể giải quyết:

  • Giảm bù quán tính: Một cuộn đầy đủ có thể nặng vài tấn và có quán tính quay cao. Khi vật liệu giãn ra, đường kính cuộn và quán tính giảm, thay đổi mô-men xoắn cần thiết để duy trì tốc độ web không đổi. Hệ thống điều khiển của bộ tháo cuộn quay liên tục bù đắp cho sự thay đổi này, duy trì độ căng của màng trong một điểm đặt xác định bất kể đường kính cuộn.
  • Quy định độ căng của web: Các quy trình tiếp theo như in flexo yêu cầu độ căng của web phải được giữ trong phạm vi dung sai chặt chẽ -- thường là cộng hoặc trừ 2 đến 5% của điểm đặt -- để duy trì độ chính xác của thanh ghi in. Sự tăng hoặc giảm độ căng gây ra đăng ký sai, nếp nhăn hoặc đứt trang web (nguồn: TAPPI TIP 0404-20, Kiểm soát độ căng của trang web, 2019).
  • Tăng tốc và giảm tốc độ cao: Khi một dây chuyền tăng tốc từ trạng thái dừng đến tốc độ vận hành, bộ tháo cuộn quay phải đồng bộ hóa khả năng tăng tốc cuộn với gia tốc dây chuyền. Giá đỡ thụ động không thể làm được điều này -- nó có thể gây ra hiện tượng võng web khi tăng tốc hoặc làm đứt web khi dừng nhanh.

Những khả năng này khiến cho công cụ tháo cuộn quay trở nên cần thiết hơn là tùy chọn trong bất kỳ ứng dụng chuyển đổi web chính xác hoặc tốc độ cao nào.

In và chuyển đổi nhãn

In nhãn là một trong những ứng dụng có số lượng lớn nhất dành cho máy tháo cuộn quay trên toàn cầu. Giấy nhãn nhạy cảm với áp suất - một mạng tổng hợp gồm vật liệu bề mặt, chất kết dính và lớp lót nhả - được in trên các máy ép in flexo, offset hoặc kỹ thuật số khổ hẹp chạy ở tốc độ 100 đến 300 mét mỗi phút . Ở tốc độ này, ngay cả một dao động lực căng ngắn cũng có thể gây ra sai lệch màu sắc vượt quá thông số dung sai (thường là 0,1 đến 0,2 mm đối với nhãn dược phẩm) và dẫn đến việc dừng máy và lãng phí vật liệu.

Máy tháo cuộn quay trong các ứng dụng ép nhãn phải xử lý các cuộn vật liệu mặt, lớp lót và vật liệu cán mỏng từ Chiều rộng 25 đến 600 mm và đường kính cuộn lên tới 1.000 mm trở lên. Mặt dưới được phủ keo của giấy nhãn đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi độ căng - lực căng quá mức sẽ làm căng vật liệu mặt đàn hồi và thay đổi kích thước khuôn cắt; Độ căng không đủ sẽ gây ra hiện tượng rung mạng làm nhãn bị lệch so với trạm khuôn.

Cài đặt máy ép nhãn hiện đại thường được sử dụng máy tháo cuộn quay hai trục hoặc tháp pháo cho phép nạp sẵn một cuộn mới vào trục gá thứ hai trong khi cuộn hiện tại đang chạy, cho phép mối nối bay -- nối web tự động ở tốc độ ép tối đa giúp loại bỏ việc dừng sản xuất nếu không cần thiết để thay đổi cuộn. Khả năng nối cuộn ở tốc độ 200 m/phút yêu cầu hệ thống điều khiển của bộ tháo cuộn quay để tăng tốc cuộn mới để khớp chính xác với tốc độ web đang chạy trong 0,1 đến 0,5 giây trước khi băng nối bắt đầu (nguồn: Bản tin kỹ thuật FINAT, Công nghệ chuyển đổi web hẹp, 2021).

Loại ứng dụng nhãn Phạm vi chiều rộng web Tốc độ đường truyền điển hình Yêu cầu về bộ giải mã chính
Nhãn dược phẩm/y tế 40-160 mm 50-150 m/phút Độ chính xác của lực căng trong khoảng cộng hoặc trừ 2%; đăng ký trong vòng 0,1 mm
Nhãn thực phẩm và đồ uống 80-330 mm 100-300 m/phút Mối nối bay; kiểm soát căng thẳng tốc độ cao; phạm vi đường kính cuộn rộng
Nhãn trong khuôn 150-520mm 60-120 m/phút Xử lý màng polypropylene mỏng (25-60 micron); khả năng căng thẳng thấp
Nhãn không lót 50-160mm 80-200 m/phút Xử lý web được phủ silicone mà không chặn hoặc truyền chất kết dính vào trục gá

Phạm vi tốc độ và chiều rộng được lấy từ Bản tin kỹ thuật FINAT, Công nghệ chuyển đổi web hẹp, 2021. Dung sai đăng ký theo tiêu chuẩn ngành dược phẩm ISO 11607.

Sản xuất bao bì linh hoạt

Bao bì linh hoạt - các túi, túi, gói, giấy gói và màng mỏng dùng cho thực phẩm, sản phẩm chăm sóc cá nhân và gia dụng - được sản xuất trên dây chuyền in ống đồng hoặc in mềm, máy cán màng và hệ thống đóng dấu dạng điền hoạt động tại 150 đến 600 mét mỗi phút . Trọng lượng cuộn trong bao bì linh hoạt chuyển đổi thường xuyên đạt 800 đến 2.000 kg và đường kính cuộn 1.200 mm là phổ biến trong hoạt động trên mạng rộng (nguồn: Bao bì Châu Âu, Báo cáo Công nghệ Chuyển đổi Bao bì Linh hoạt, 2022).

Thử thách tháo gỡ trong bao bì linh hoạt gấp ba lần. Đầu tiên, sự đa dạng của chất nền rất đa dạng -- cùng một cơ sở sản xuất có thể chạy lá nhôm 12 micron, màng BOPET 15 micron, xốp PE 200 micron và giấy 80 gsm trong cùng một tuần, mỗi loại yêu cầu điểm đặt độ căng khác nhau và cấu hình mô-men xoắn tốc độ bộ tháo cuộn khác nhau. Thứ hai, trọng lượng cuộn cao yêu cầu bộ tháo cuộn có thiết kế cơ học chắc chắn -- trục gá đúc hẫng có tải trọng từ 1.500 kg trở lên yêu cầu cụm ổ trục được thiết kế chính xác và khung chịu lực cao. Thứ ba, cấu trúc cán mỏng nhiều lớp yêu cầu kiểm soát độ căng chính xác trong cả quá trình in và quá trình cán màng để tránh các khiếm khuyết về độ bám dính do nếp nhăn hoặc độ căng không khớp giữa các lớp.

Dây chuyền in ống đồng cho bao bì linh hoạt -- ứng dụng tốc độ cao nhất trong danh mục -- yêu cầu máy tháo cuộn quay với hệ thống kiểm soát độ căng của vũ công-roll có thể đáp ứng với sự thay đổi căng thẳng trong 50 đến 100 mili giây để duy trì độ chính xác đăng ký trên 8 đến 12 trạm màu trên độ dài lặp lại in từ 300 đến 800 mm (nguồn: Hiệp hội Ống đồng Châu Âu, Sổ tay Kỹ thuật, 2020).

Chuyển đổi các tông sóng và bìa giấy

Dây chuyền sản xuất bìa các tông sóng - máy gấp nếp - là một trong những máy xử lý màng rộng nhất và nhanh nhất trong ngành chuyển đổi giấy. Một bộ tạo sóng duy nhất xử lý đồng thời nhiều luồng màng: môi trường tạo rãnh (lớp bên trong dạng sóng) và một hoặc hai màng lót (lớp bên ngoài phẳng), tất cả đều chạy ở tốc độ 200 đến 400 mét mỗi phút ở độ rộng web của 1.800 đến 2.800 mm .

Mỗi luồng web yêu cầu trình tháo cuộn quay riêng. Dây chuyền gấp nếp hai mặt tiêu chuẩn sử dụng ba đến năm máy tháo cuộn quay hoạt động đồng thời và mối quan hệ căng thẳng giữa lớp lót và tấm rãnh quyết định độ phẳng, thước cặp và cường độ nén của tấm ván thành phẩm. Lực căng không khớp giữa các luồng màng tạo ra hiện tượng cong vênh -- sự cong của tấm tôn thành phẩm gây ra hiện tượng kẹt trong máy đóng hộp ở hạ lưu và bị loại bỏ khi kiểm tra chất lượng.

Bộ tháo cuộn quay trong các ứng dụng của máy gấp nếp cũng phải quản lý tích hợp máy ghép -- mỗi bộ tháo cuộn được ghép nối với một bộ ghép nối phần đuôi của cuộn sắp hết hạn với cạnh đầu của cuộn mới ở tốc độ tối đa. Máy ghép sóng thường sử dụng phương pháp nối đối đầu (mối nối không đuôi) yêu cầu cuộn đến phải được tăng tốc đến tốc độ đường truyền và được giữ trong khoảng cộng hoặc trừ 0,5% tốc độ đường truyền trước khi gắn mối nối để đảm bảo mối nối sạch sẽ, không có khe hở và không gây ra khuyết tật bảng tại điểm nối.

Các yêu cầu về hiệu suất chính đối với Bộ tháo cuộn sóng

  • Trọng lượng cuộn: Lên đến 3.000 đến 5.000 kg mỗi trục đối với cuộn lót khổ rộng
  • Phạm vi đường kính cuộn: 800 mm (gần hết) đến 1.800 mm (cuộn đầy)
  • Phạm vi căng thẳng: Chiều rộng màng 50 đến 500 N/m, có thể điều chỉnh theo loại giấy
  • Độ chính xác của mối nối: Tốc độ khớp trong khoảng cộng hoặc trừ 0,5% khi gắn mối nối
  • Điều kiện tiên quyết: Tích hợp vòi sen hơi nước để làm ẩm trước lớp lót trước khi tạo nếp gấp để cải thiện liên kết

Nguồn: Sổ tay kỹ thuật FEFCO, Sản xuất tôn, 2021.

Sản xuất khăn giấy và sản phẩm vệ sinh

Sản xuất giấy lụa và sản phẩm vệ sinh - khăn giấy lau mặt, giấy vệ sinh, khăn lau bếp và khăn ướt - liên quan đến việc tháo cuộn giấy lớn (tambours hoặc cuộn jumbo) bằng khăn giấy hoặc vải không dệt thành các dây chuyền dập nổi, gấp, cắt và đóng gói thành phẩm. Cuộn cha mẹ trong mô chuyển đổi thường đo Chiều rộng 2.000 đến 5.000 mm và lên đến Đường kính 3.000 mm , với trọng lượng web thấp như 12 đến 40 gsm -- làm cho khăn giấy trở thành một trong những ứng dụng xử lý giấy lụa thách thức nhất do sự kết hợp cực độ giữa kích thước cuộn rất lớn và độ bền kéo giấy rất thấp.

Bởi vì mạng mô có thể bị đứt khi lực căng của mạng ở mức thấp nhất 2 đến 5 N/m về chiều rộng, máy tháo cuộn quay phải duy trì lực căng với độ chính xác đặc biệt -- một lực căng tăng vọt không đáng kể trên dây chuyền màng đóng gói sẽ làm đứt mạng khăn giấy ngay lập tức. Do đó, dây chuyền chuyển đổi mô sử dụng máy tháo cuộn quay với điều khiển độ căng của tế bào tải vòng kín thay vì kiểm soát độ căng dựa trên vũ công, bởi vì cảm biến tải trọng cung cấp phép đo độ căng nhanh hơn và chính xác hơn với lực căng rất thấp liên quan (nguồn: INDA, Sản phẩm không dệt và Công nghệ chuyển đổi mô Primer, 2020).

Quá trình sản xuất khăn lau ướt làm tăng thêm độ phức tạp trong việc xử lý vải không dệt -- thường là vật liệu được dệt hoặc bọc khí ở mức 30 đến 80 gsm -- có độ cứng thấp hơn giấy lụa và dễ bị gợn sóng ở mép và bị trôi sang một bên trong quá trình tháo cuộn. Bộ tháo cuộn quay trong dây chuyền chuyển đổi khăn ướt kết hợp hệ thống lái dẫn hướng theo cạnh -- bộ truyền động bên được điều khiển bằng servo liên tục định vị lại toàn bộ khung của bộ cuộn giấy để giữ mép web ở vị trí cố định, ngăn ngừa hiện tượng lệch mép có thể gây ra sai lệch ở các trạm gấp và cắt ở phía hạ lưu.

Chuyển đổi vải không dệt

Vải không dệt - vật liệu spunbond, tan chảy, spunlaced, kim và nhiệt liên kết - được sử dụng trong các vật liệu y tế dùng một lần, phương tiện lọc, vải địa kỹ thuật, linh kiện nội thất ô tô và màng xây dựng. Việc chuyển đổi những vật liệu này thành thành phẩm bao gồm các quy trình bao gồm rạch, cán màng, in, cắt khuôn và liên kết siêu âm, tất cả đều yêu cầu nguồn cấp dữ liệu web được kiểm soát từ một cuộn.

Chuyển đổi vải không dệt đưa ra những thách thức tháo gỡ khác biệt đáng kể so với các ứng dụng giấy hoặc phim. Vải không dệt có mô đun đàn hồi thấp hơn đáng kể hơn màng giấy hoặc màng polyme, nghĩa là chúng dễ dãn hơn dưới tác dụng của lực căng. Độ co giãn này có nghĩa là việc kiểm soát độ căng phải năng động hơn -- vòng điều khiển của bộ tháo cuộn phải phản ứng nhanh hơn để ngăn chặn sự thay đổi độ căng truyền vào vải dưới dạng sự thay đổi chiều rộng (cổ) ​​có thể gây ra các khuyết tật về kích thước trong thành phẩm.

Vải không dệt chuyển đổi y tế - vải treo phẫu thuật, vật liệu áo choàng cách ly và phương tiện lọc để bảo vệ đường hô hấp - hoạt động trong điều kiện phòng sạch hoặc môi trường được kiểm soát có yêu cầu bổ sung về thiết bị. Máy tháo cuộn quay trong các ứng dụng này phải được chế tạo bằng vật liệu không tạo ra ô nhiễm dạng hạt, có thể làm sạch bằng isopropanol hoặc các chất khử trùng được phê duyệt khác và trong một số trường hợp có thể được chứng nhận hoạt động trong môi trường phòng sạch ISO Loại 7 hoặc Loại 8.

của chúng tôi Máy tháo cuộn quay được thiết kế cho đầy đủ các ứng dụng chuyển đổi vải không dệt, với hệ thống kiểm soát độ căng có thể cấu hình cho các đặc tính độ căng thấp, độ đàn hồi cao của vật liệu spunbond và tan chảy cũng như các thiết kế kết cấu có sẵn để đáp ứng các yêu cầu tương thích phòng sạch.

Loại vật liệu không dệt Phạm vi trọng lượng cơ bản (gsm) Phạm vi căng thẳng điển hình (N/m) Quá trình chuyển đổi chính
PP Spunbond 10-150 gsm 5-80 N/m Cán sản phẩm vệ sinh, chuyển đổi y tế
PP tan chảy 15-60 gsm 3-20 N/m Cán màng lọc, sản xuất mặt nạ
Spunlaces (vướng nước) 30-120 gsm 10-60 N/m Chuyển đổi khăn ướt, khăn lau y tế
kim đâm 100-800 gsm 50-300 N/m Rạch vải địa kỹ thuật, chuyển đổi nỉ ô tô
liên kết nhiệt 15-100 gsm 8-50 N/m Chuyển đổi, lọc tấm vệ sinh

Phạm vi trọng lượng và độ căng cơ bản dựa trên Sơn lót công nghệ chuyển đổi vải không dệt INDA, 2020 và các thông số kỹ thuật của quy trình công nghiệp.

Kỹ thuật cắt băng và cắt phim

Rạch - quá trình cắt đồng thời một cuộn vật liệu rộng thành nhiều cuộn hẹp hơn - là một ứng dụng khối lượng lớn dành cho máy tháo cuộn quay trong các ngành công nghiệp chuyển đổi băng, màng và giấy bạc. Cuộn chính (còn gọi là cuộn cán hoặc cuộn jumbo) được gắn trên máy tháo cuộn quay và được cấp qua một máy xén, sử dụng lưỡi dao cạo, dao cắt hoặc phương pháp cắt điểm để chia màng thành các chiều rộng khe riêng lẻ được cuộn lại trên các lõi riêng biệt cùng một lúc.

Dây chuyền máy cuộn cuộn hoạt động ở tốc độ 300 đến 1.200 mét mỗi phút dành cho rạch màng và lá mỏng, với độ căng của màng phải được giữ trong phạm vi dung sai chặt chẽ để đảm bảo chiều rộng khe đồng đều và các vết cắt có cạnh vuông vắn. Sự thay đổi lực căng trong quá trình xẻ làm cho màng bị trôi theo chiều ngang giữa các trạm dao, tạo ra sự thay đổi chiều rộng khe - một khiếm khuyết gây ra sự cố cuộn cuộn trong thiết bị chuyển đổi của chính khách hàng ở phía sau.

Rạch băng kỹ thuật - chuyển đổi các cuộn băng chính của băng nhạy áp lực, băng keo hai mặt và băng xốp - làm tăng thêm sự phức tạp của các bề mặt màng được phủ keo. Chất kết dính tạo ra ma sát gia tăng đối với các thanh dẫn hướng và con lăn, điều này có thể gây ra lực căng đột ngột nếu bộ tháo cuộn không thể bù lại nhanh chóng. Do đó, máy tháo cuộn băng thường được trang bị hệ thống đo lực căng không tiếp xúc phát hiện lực căng mà không tạo thêm bất kỳ ma sát hoặc lực cản nào khi cảm biến tiếp xúc với bề mặt màng nhạy cảm với chất kết dính.

Thông số kỹ thuật của ứng dụng xả băng

  • Rạch lá nhôm: Độ căng của màng thường từ 5 đến 30 N/m; đường kính cuộn gốc lên tới 1.200 mm; tốc độ lên tới 800 m/phút; trục gá đúc hẫng cần thiết để tải cuộn từ một đầu
  • Rạch màng BOPP và BOPET: Lực căng 10 đến 60 N/m; tốc độ lên tới 1.200 m/phút; cần có điều khiển tĩnh điện để xử lý màng mỏng; thanh trung hòa tĩnh được tích hợp vào phần tháo cuộn
  • Băng keo xốp hai mặt: Lực căng 20 đến 80 N/m; tốc độ thấp (30 đến 100 m/phút) do khả năng nén bọt; con lăn dẫn hướng được bọc silicon để ngăn chặn sự chuyển dính
  • Màng phủ đặc biệt (quang học, rào cản): Lực căng cực thấp (2 đến 15 N/m) để tránh bị giãn; xây dựng tương thích với phòng sạch; bề mặt con lăn tiêu tán tĩnh điện

Nguồn: Tạp chí Chuyển đổi, Tổng quan về Công nghệ Slitter-Rewinder, 2022.

Các hình thức liên tục và in ấn thương mại

In biểu mẫu liên tục - sản xuất biểu mẫu kinh doanh nhiều phần, thư trực tiếp, tài liệu giao dịch và sản phẩm in kỹ thuật số theo yêu cầu - sử dụng máy in offset, máy in phun kỹ thuật số hoặc máy ảnh điện tử được cung cấp trên web yêu cầu kiểm soát độ căng của giấy chính xác trong toàn bộ vùng in. Máy in offset web thương mại in báo, tạp chí và in ấn thương mại với tốc độ 600 đến 900 feet mỗi phút (180 đến 275 m/phút) sử dụng máy tháo cuộn quay để quản lý giấy in báo, giấy tráng và cuộn giấy siêu cán có trọng lượng lên tới 1.200 kg và có đường kính 1.500 mm (nguồn: Printing Industries of America, Web Offset Technology Guide, 2020).

Máy in phun kỹ thuật số - một loại ứng dụng ngày càng quan trọng - hoạt động ở tốc độ 100 đến 300 m/phút trên màng giấy rộng từ 300 đến 800 mm, in dữ liệu có thể thay đổi ở độ phân giải 600 đến 1.200 dpi. Tại các nghị quyết này, Sự thay đổi độ căng của web lớn hơn 3 đến 5% tạo ra dải có thể nhìn thấy ở các vùng in đặc, vì sự thay đổi độ căng sẽ thay đổi tốc độ web ngay lập tức tại vùng in, khiến vị trí đặt giọt mực thay đổi một phần milimet so với vị trí dự định. Bộ tháo cuộn quay phải cung cấp một mạng lưới có độ căng ổn định đến vùng in ở tốc độ phù hợp để duy trì độ chính xác của vị trí thả mà in kỹ thuật số có độ phân giải cao yêu cầu.

Báo chí cài đặt sử dụng máy tháo cuộn quay ngang trục kép với hệ thống nạp cuộn tự động -- công suất cuộn cao của máy ép báo (15 đến 25 phút thay một cuộn ở tốc độ tối đa) khiến bất kỳ quy trình thay cuộn thủ công nào cũng trở thành tắc nghẽn sản xuất. Xe cuộn tự động và máy xúc trục gá được tích hợp với bộ tháo cuộn quay giúp giảm thời gian thay cuộn từ 4 xuống 5 phút (thủ công) đến dưới 90 giây cho chuỗi mối nối bay (nguồn: WAN-IFRA, Báo cáo Kỹ thuật Báo Thế giới, 2021).

Sản xuất pin và pin mặt trời

Các ứng dụng sản xuất tiên tiến dành cho máy tháo cuộn quay bao gồm rạch và phủ điện cực để sản xuất pin lithium-ion cũng như xử lý màng nền quang điện (PV) và vật liệu đóng gói trong sản xuất tấm pin mặt trời. Đây là một trong những ứng dụng tháo cuộn đòi hỏi khắt khe nhất về mặt kỹ thuật vì các chất nền có dung sai kích thước cực kỳ chặt chẽ và sản phẩm chuyển đổi có giá trị đơn vị cao nên tổn thất phế liệu rất tốn kém.

Trong sản xuất điện cực pin lithium-ion, các lá cực dương và cực âm - lá đồng (dày 8 đến 12 micron) cho cực dương và lá nhôm (10 đến 20 micron) cho cực âm, cả hai đều được phủ bằng vật liệu hoạt tính - được rạch từ cuộn rộng thành các dải điện cực hẹp và quấn vào các tế bào. Lá đồng dùng trong sản xuất cực dương mỏng đến mức Độ căng của web phải được kiểm soát trong khoảng cộng hoặc trừ 1 N/m để ngăn chặn sự kéo dài có thể làm thay đổi kích thước điện cực và ảnh hưởng đến dung lượng tế bào. Máy tháo cuộn quay trong rạch điện cực được trang bị hệ thống cảm biến tải trọng siêu nhạy và được vận hành trong môi trường phòng khô sạch (điểm sương dưới -40 độ C) để ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm của vật liệu điện cực hút ẩm (nguồn: Tạp chí Nguồn điện, Tổng quan về Quy trình Sản xuất Pin, 2021;506:230186).

Chuyển đổi tấm nền PV - rạch và cán màng polymer nhiều lớp bảo vệ mặt sau của mô-đun năng lượng mặt trời - yêu cầu xử lý vật liệu ở chiều rộng 1.000 đến 1.300 mm và đường kính cuộn lên tới 1.000 mm ở tốc độ web từ 20 đến 50 m/phút. Yêu cầu về độ bền ngoài trời đối với tấm nền PV (tuổi thọ sử dụng 25 năm) có nghĩa là bất kỳ khiếm khuyết bề mặt nào xuất hiện trong quá trình chuyển đổi - một vết xước từ con lăn dẫn hướng, một nếp nhăn do lực căng ép vào trong khi cuộn lại - đều là mối lo ngại về độ tin cậy lâu dài. Bộ tháo cuộn quay trong ứng dụng này sử dụng các con lăn mạ crôm hoặc nhôm anod hóa siêu mịn và duy trì độ căng của màng ở mức thấp để giảm thiểu áp lực tiếp xúc bề mặt.

Dệt may và chuyển đổi vải kỹ thuật

Vải dệt thoi và dệt kim - từ hàng dệt may đến các vật liệu kỹ thuật như vải gia cố aramid, vải sợi thủy tinh và prepreg sợi carbon - yêu cầu máy tháo cuộn quay trong các quy trình bao gồm in vải, phủ, cán màng và cắt. Xử lý vải dệt khác với các ứng dụng giấy và phim ở một số điểm quan trọng ảnh hưởng đến yêu cầu thiết kế bộ cuộn vải:

  • Khả năng giãn nở của vải: Hầu hết các loại vải dệt đều co giãn theo hướng máy chéo dưới lực căng tác dụng, làm giảm chiều rộng (trong bản vẽ). Bộ tháo cuộn quay cho các ứng dụng dệt may phải hoạt động ở điểm đặt độ căng thấp hơn và bao gồm cảm biến cạnh để theo dõi sự thay đổi chiều rộng theo thời gian thực.
  • Sự thay đổi độ cứng cuộn: Các cuộn dệt thường được quấn ở độ cứng không đồng đều do tính chất chịu nén của vải. Các điểm mềm hoặc cứng trên cuộn gây ra lực căng đột biến tức thời khi các lớp vết thương có độ cứng khác nhau đi qua trục gá, đòi hỏi bộ điều khiển độ căng của bộ tháo cuộn phải có tốc độ phản hồi nhanh 10 đến 20 Hz hoặc cao hơn .
  • Phù hợp cốt lõi: Các cuộn dệt thường được quấn trên lõi bìa cứng với dung sai đường kính bên trong kém chính xác hơn so với cuộn giấy hoặc màng, đòi hỏi các trục mở rộng đường kính có thể điều chỉnh trên máy tháo cuộn quay để đảm bảo sự ăn khớp mâm cặp an toàn trên phạm vi đường kính bên trong lõi gặp phải trong sản xuất.

Prereg sợi carbon - một vật liệu có giá trị cao được sử dụng trong các bộ phận kết cấu ô tô và hàng không vũ trụ - đại diện cho ứng dụng tháo cuộn vải có yêu cầu khắt khe nhất. Các cuộn prereg phải được tháo ra ở nhiệt độ từ 15 đến 20 độ C (được duy trì bằng vỏ bọc có nhiệt độ được kiểm soát xung quanh giá cuộn) và ở độ căng rất thấp để tránh làm hỏng sợi. Sợi carbon bị đứt trong lớp prereg tạo ra sự tập trung ứng suất trong bộ phận hỗn hợp đã được xử lý có thể gây ra hư hỏng cấu trúc khi chịu tải -- khiến độ chính xác của việc kiểm soát độ căng trở thành mối lo ngại trực tiếp về an toàn sản phẩm thay vì chỉ đơn giản là thước đo chất lượng.

So sánh cấu hình bộ tháo cuộn quay theo ứng dụng

Không phải tất cả các máy tháo cuộn quay đều được chế tạo theo cùng một cấu hình. Việc lựa chọn kiến trúc bộ tháo cuộn -- trục đơn, trục kép, tháp pháo hoặc hướng ngang và dọc -- được xác định bởi các yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng:

Cấu hình Phương pháp thay đổi cuộn Ứng dụng tốt nhất Lợi thế chính
Trục đơn (đúc hẫng) Dừng và tải thủ công hoặc tự động Chuyển đổi tốc độ thấp, ứng dụng cuộn lớn, môi trường phòng sạch Cấu trúc đơn giản, cứng nhắc; dễ dàng vệ sinh; chứa cuộn rất nặng
Trục đôi (hai trạm) Mối nối bán bay hoặc mối nối bay hoàn toàn In nhãn, rạch màng, đóng gói linh hoạt Tải trước cuộn mới trong quá trình chạy; mối nối bay giúp loại bỏ các điểm dừng sản xuất
Tháp pháo (cánh tay quay) Mối nối bay tự động ở tốc độ tối đa In báo, khăn giấy, biểu mẫu liên tục tốc độ cao Thay đổi cuộn hoàn toàn tự động; năng suất cao nhất; sự can thiệp tối thiểu của nhà điều hành
Gắn sàn ngang Cuộn được tải từ mặt sàn bằng xe nâng hoặc AGV Tấm lót sóng rộng, cuộn vải không dệt nặng Chiều cao tải thấp; tương thích với việc xử lý vật liệu thực vật tiêu chuẩn
Trên cao (ở trên cao) Cuộn được tải từ cần cẩu trên cao Cuộn vải jumbo rất nặng, cuộn vải dệt rộng Giải phóng không gian sàn; cần cẩu có thể tải được; phù hợp với cơ sở bay cao

Mô tả cấu hình dựa trên thiết kế tiêu chuẩn ngành như được ghi trong TAPPI TIP 0404-20 và Tài liệu tham khảo kỹ thuật của tạp chí chuyển đổi, 2022.

Tiêu chí lựa chọn chính khi chỉ định bộ tháo cuộn quay

Việc chọn đúng bộ tháo cuộn quay cho một ứng dụng cụ thể đòi hỏi phải đánh giá sáu thông số kỹ thuật để xác định xem thiết bị có đáp ứng các yêu cầu quy trình của dây chuyền chuyển đổi dự định hay không:

  • Trọng lượng và đường kính cuộn tối đa: Khung tháo cuộn, cụm ổ trục và trục gá phải được xếp hạng cho cuộn nặng nhất mà ứng dụng sẽ sử dụng. Xếp hạng cấu trúc quá nhỏ gây ra hiện tượng mài mòn ổ trục và độ lệch trục tạo ra sự thay đổi lực căng và các vấn đề về theo dõi web.
  • Phạm vi chiều rộng web: Chiều dài trục gá, chiều rộng con lăn dẫn hướng và nhịp vũ công hoặc cảm biến tải trọng phải phù hợp với phạm vi chiều rộng của web sẽ được chạy. Cảm biến cạnh và hướng dẫn web cũng phải được cấu hình cho phạm vi chiều rộng.
  • Phạm vi căng thẳng và độ chính xác kiểm soát: Chỉ định độ căng tối thiểu và tối đa được yêu cầu tính bằng tổng N/m hoặc N. Hệ thống điều khiển phải đạt được độ chính xác cần thiết -- thường là cộng hoặc trừ 2 đến 5% đối với chuyển đổi thông thường, cộng hoặc trừ 1% hoặc cao hơn đối với các ứng dụng điện cực pin và in ấn chính xác.
  • Phạm vi tốc độ hoạt động: Bộ truyền động tháo cuộn quay phải cung cấp khả năng kiểm soát độ căng ổn định từ tốc độ thu thập thông tin tối thiểu đến tốc độ vận hành tối đa của dây chuyền, với khả năng tăng tốc và giảm tốc mượt mà.
  • Phương pháp ghép: Xác định xem có cần nối thủ công, nối bán tự động (tốc độ giảm) hay mối nối bay hoàn toàn ở tốc độ vận hành hay không dựa trên tần suất thay đổi cuộn và thời gian dừng sản xuất được chấp nhận.
  • Yêu cầu môi trường đặc biệt: Khả năng tương thích phòng sạch, hệ thống điện chống cháy nổ cho môi trường dung môi, kết cấu thép không gỉ cho các ứng dụng tiếp xúc với thực phẩm hoặc vỏ bọc kiểm soát nhiệt độ cho các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ.

của chúng tôi Máy tháo cuộn quay có sẵn với các cấu hình đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này -- từ các mô hình tải thủ công một trục dành cho chuyển đổi đặc biệt tốc độ thấp đến các thiết kế tháp pháo hoàn toàn tự động với khả năng ghép nối bay cho dây chuyền sản xuất liên tục tốc độ cao. Hỗ trợ kỹ thuật luôn sẵn sàng để điều chỉnh cấu hình và thông số kỹ thuật kiểm soát chính xác cho phù hợp với tài liệu web cụ thể, yêu cầu về độ căng và mục tiêu tốc độ sản xuất của bạn.

Liên hệ với chúng tôi

Liên hệ với chúng tôi