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燙金箔是一種多層復(fù)合的柔性材料(包括PET基膜、離型層、色層、鍍鋁層和膠水層),其分切過(guò)程對(duì)張力、對(duì)邊、刀具和表面保護(hù)都極為敏感。任何環(huán)節(jié)的失誤都可能導(dǎo)致廢品。
以下是其關(guān)鍵技術(shù)的詳細(xì)盤(pán)點(diǎn):
1. 張力控制系統(tǒng) - 分切機(jī)的“靈魂”
張力控制是分切機(jī)最核心的技術(shù),直接決定了分切卷材的松緊、平整度以及是否有“內(nèi)傷”(如拉伸變形、皺褶、溢膠等)。
? 為什么重要?
? 張力過(guò)大:會(huì)拉伸燙金箔,導(dǎo)致圖案變形(后續(xù)燙印時(shí)對(duì)不準(zhǔn))、甚至拉斷箔材。對(duì)于有鍍鋁層和色層的燙金箔,過(guò)大的張力會(huì)導(dǎo)致層間滑移、龜裂或發(fā)黑,嚴(yán)重影響外觀和轉(zhuǎn)移效果。
? 張力過(guò)?。壕砣∷沙?,導(dǎo)致卷材出現(xiàn)“菊花紋”(卷皺)、塌邊,甚至無(wú)法正常上機(jī)燙印。
? 張力波動(dòng):在分切過(guò)程中,從放卷到收卷,卷徑不斷變化,張力必須保持恒定。任何波動(dòng)都會(huì)在卷材上形成一圈緊、一圈松的痕跡,成為質(zhì)量隱患。
? 如何實(shí)現(xiàn)?
? 全自動(dòng)張力控制系統(tǒng):通常采用“閉環(huán)矢量控制”模式。
? 核心部件:張力傳感器(或浮輥式位移傳感器)、PLC(可編程邏輯控制器)、磁粉離合器/制動(dòng)器(或更先進(jìn)的伺服力矩電機(jī))、變頻驅(qū)動(dòng)器。
? 工作流程:
1. 放卷張力:通過(guò)磁粉制動(dòng)器或伺服電機(jī)提供反向阻力矩,控制放卷張力。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的張力和實(shí)時(shí)檢測(cè)到的實(shí)際張力,自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)器的電流或伺服電機(jī)的扭矩,保持放卷張力恒定。
2. 收卷張力:通過(guò)磁粉離合器或伺服電機(jī)提供正向扭矩,控制收卷張力。系統(tǒng)采用錐度張力控制——隨著收卷直徑越來(lái)越大,收卷扭矩增大,但表面張力需略微減小,以防止卷芯被壓潰或外層箔材嵌入內(nèi)層。PLC會(huì)自動(dòng)計(jì)算并輸出一條完美的錐度曲線。
? 趨勢(shì):高端分切機(jī)普遍采用伺服電機(jī)作為每個(gè)控制點(diǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),響應(yīng)更快、控制更精準(zhǔn)、更節(jié)能免維護(hù)。
2. 糾偏系統(tǒng) - 保證“齊邊”的關(guān)鍵
糾偏系統(tǒng)(EPC, Edge Position Control)的作用是確保箔材在進(jìn)入分切刀之前始終沿著一條正確的路徑運(yùn)行,保證分切后卷材的邊緣整齊,沒(méi)有“蛇形”跑動(dòng)。
? 為什么重要?
? 母卷缺陷:原材料母卷本身就可能存在薄邊、飄邊等不規(guī)則邊緣。
? 運(yùn)行偏差:設(shè)備安裝、輥筒平行度、材料本身應(yīng)力釋放等因素都會(huì)導(dǎo)致材料在傳輸中跑偏。
? 后果:如果不糾偏,分切刀會(huì)切到圖案上,導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢;收卷后會(huì)形成錯(cuò)層的“臺(tái)階”,卷材邊緣參差不齊,無(wú)法使用。
? 如何實(shí)現(xiàn)?
? 核心部件:糾偏傳感器(超聲波、紅外線或CCD視覺(jué)傳感器)、糾偏控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(通常為氣動(dòng)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)輥裝置)。
? 工作流程:
1. 傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)箔材的邊緣位置。
2. 控制器將檢測(cè)到的位置信號(hào)與預(yù)設(shè)位置進(jìn)行比較,計(jì)算出偏差量和方向。
3. 控制器發(fā)出指令,驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(擺動(dòng)輥)進(jìn)行微小的角度擺動(dòng),從而“引導(dǎo)”箔材回歸到正確的路徑上。
? 安裝位置:通常在放卷后、分切前,以及收卷前會(huì)設(shè)置糾偏系統(tǒng),確保分切和收卷兩個(gè)關(guān)鍵工位的對(duì)邊精度。
3. 分切刀技術(shù) - 精準(zhǔn)的“外科手術(shù)”
分切方式直接影響切口的質(zhì)量、毛邊多少以及刀具壽命。
? 分切方式:
? 平刀分切(剪切):類(lèi)似剪刀原理。一把圓刀(底刀)和一把 above it 的圓刀(頂?shù)叮┫嗷プ饔眠M(jìn)行剪切。
? 優(yōu)點(diǎn):切口平整、無(wú)毛邊、無(wú)粉屑。是燙金箔分切的首選方式,因?yàn)樗墚a(chǎn)生干凈的切割,避免粉屑污染燙金箔的膠層面。
? 圓刀分切(拉切):一把鋒利的圓刀向下壓在一條硬度較低的底輥上,利用壓力和線速度差將材料“拉斷”。
? 優(yōu)點(diǎn):適合較厚材料,成本較低。
? 缺點(diǎn):可能產(chǎn)生毛邊和粉屑,對(duì)燙金箔膠層污染風(fēng)險(xiǎn)高,一般較少采用。
? 刀具材質(zhì)與設(shè)計(jì):
刀具通常采用高速鋼(HSS) 或硬質(zhì)合金(鎢鋼)。硬質(zhì)合金刀片更耐磨,壽命更長(zhǎng),適合長(zhǎng)時(shí)間高速分切。
刀座設(shè)計(jì)需具備高精度微調(diào)功能,以便快速準(zhǔn)確地設(shè)定分切寬度。
? 趨勢(shì):自動(dòng)調(diào)刀系統(tǒng),通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)每個(gè)刀座,在HMI人機(jī)界面上輸入寬度數(shù)值即可自動(dòng)完成所有刀位的調(diào)整,極大提高效率和解碼度。
4. 其他輔助關(guān)鍵技術(shù)
除了以上三大核心,還有以下幾項(xiàng)技術(shù)同樣至關(guān)重要:
? 表面接觸輥(S-wrap)傳動(dòng):箔材經(jīng)過(guò)多個(gè)包角較大的固定輥,增加傳動(dòng)的摩擦力和穩(wěn)定性,避免打滑,減少?gòu)埩Σ▌?dòng)。
? 靜電消除器:燙金箔(尤其是PET基膜)在高速分切摩擦中會(huì)產(chǎn)生大量靜電,導(dǎo)致吸附灰塵、盤(pán)卷不齊甚至操作風(fēng)險(xiǎn)。靜電消除器能有效中和電荷。
? EPC/LPC系統(tǒng):除了邊緣糾偏(EPC),對(duì)于有透明或特定標(biāo)記的材料,還會(huì)采用線陣CCD傳感器進(jìn)行線位糾偏(LPC, Line Position Control),通過(guò)識(shí)別印刷線來(lái)保證分切精度。
? 質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng):高端分切機(jī)可集成在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)檢測(cè)燙金箔表面的瑕疵,如劃痕、漏涂、氣泡等,并自動(dòng)標(biāo)記或分揀。
總結(jié)
一臺(tái)高性能的燙金箔分切機(jī)是一個(gè)精密機(jī)電一體化的系統(tǒng):
關(guān)鍵技術(shù) | 核心功能 | 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響 |
張力控制 | 保持材料在穩(wěn)定適宜的張力下運(yùn)行 | 卷材松緊度、平整度、是否拉伸變形或起皺 |
糾偏系統(tǒng)(EPC) | 保證材料邊緣始終對(duì)齊正確路徑 | 收卷邊緣整齊度、避免切到圖案 |
分切刀技術(shù) | 對(duì)材料進(jìn)行精準(zhǔn)、干凈的切割 | 切口質(zhì)量、有無(wú)毛邊和粉屑污染 |
傳動(dòng)與導(dǎo)輥系統(tǒng) | 平穩(wěn)傳輸材料,減少滑動(dòng)和振動(dòng) | 運(yùn)行穩(wěn)定性和張力控制的基礎(chǔ) |
靜電消除 | 消除高速分切產(chǎn)生的靜電 | 避免吸附灰塵、保證操作安全、盤(pán)卷整齊 |
自動(dòng)化與診斷 | 集成控制、參數(shù)記憶、故障預(yù)警 | 提高生產(chǎn)效率、保證一致性、降低對(duì)操作員的依賴(lài) |
這些技術(shù)環(huán)環(huán)相扣,共同確保了燙金箔分切機(jī)能夠生產(chǎn)出尺寸精確、卷繞整齊、切口干凈、無(wú)內(nèi)傷污染的高質(zhì)量卷材,為后續(xù)的燙金工藝奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。