Dal controllo della tensione al sistema di correzione: un inventario delle tecnologie chiave per le macchine da taglio per la stampa a caldo

Il foglio per stampa a caldo è un materiale composito flessibile multistrato (che comprende pellicola di base in PET, strato di distacco, strato colorato, strato di placcatura in alluminio e strato di colla) il cui processo di taglio è estremamente sensibile a tensione, bordi, lame e protezione superficiale. Errori in qualsiasi collegamento possono causare scarti.

Ecco un inventario dettagliato delle sue tecnologie chiave:

1. Sistema di controllo della tensione: "l'anima" della macchina da taglio

Il controllo della tensione è la tecnologia fondamentale della macchina da taglio, che determina direttamente la tenuta, la planarità e l'eventuale presenza di "danni interni" (come deformazione da trazione, pieghe, fuoriuscita di gomma, ecc.) della membrana da taglio.

• Perché è importante?

◦ Tensione eccessiva: allunga la lamina per stampa a caldo, deformando il motivo (che risulterà impreciso durante la successiva stampa a caldo) e persino staccandola. Per la lamina per stampa a caldo con strati alluminati e colorati, una tensione eccessiva può causare slittamenti, crepe o annerimento tra gli strati, compromettendo seriamente l'aspetto e l'effetto di trasferimento.

◦ Tensione troppo bassa: l'avvolgimento è lento, con conseguente "motivo a crisantemo" (rugoso), bordi ripiegati e persino impossibilità di stampaggio normale.

◦ Fluttuazioni di tensione: durante il processo di taglio, il diametro della bobina cambia costantemente, passando dallo svolgimento al riavvolgimento, e la tensione deve rimanere costante. Qualsiasi fluttuazione formerà un cerchio di tracce strette e allentate sulla bobina, che rappresenta un rischio per la qualità.

• Come si ottiene?

◦ Sistema di controllo della tensione completamente automatico: solitamente adotta la modalità "controllo vettoriale a circuito chiuso".

▪ Componenti principali: sensore di tensione (o sensore di spostamento del rullo flottante), PLC (controllore logico programmabile), frizione/freno a polvere magnetica (o motore servocoppia più avanzato), azionamento a frequenza variabile.

▪ Flusso di lavoro:

1. Tensione di svolgimento: la resistenza inversa è fornita da freni a particelle magnetiche o servomotori per controllare la tensione di svolgimento. Il sistema regola automaticamente la corrente del freno o la coppia del servomotore in base alla tensione impostata e alla tensione effettiva rilevata in tempo reale, mantenendo costante la tensione di svolgimento.

2. Tensione di riavvolgimento: fornisce una coppia di avanzamento tramite una frizione a polvere magnetica o un servomotore per controllare la tensione di riavvolgimento. Il sistema utilizza il controllo della tensione conica: la coppia di avvolgimento aumenta all'aumentare del diametro dell'avvolgimento, ma la tensione superficiale deve essere leggermente ridotta per evitare che il nucleo venga schiacciato o che il foglio esterno venga incorporato nello strato interno. Il PLC calcola e produce automaticamente una curva di conicità perfetta.

◦ Tendenza: le macchine da taglio di fascia alta utilizzano generalmente servomotori come attuatore di ciascun punto di controllo, che garantiscono una risposta più rapida, un controllo più accurato, un maggiore risparmio energetico e una minore manutenzione.

2. Sistema di correzione: la chiave per garantire il "bordo a filo"

Il ruolo del controllo della posizione del bordo (EPC) è quello di garantire che la lamina scorra sempre lungo il percorso corretto prima di entrare nella lama di taglio, assicurando che i bordi della bobina siano puliti e che non vi sia alcuna "serpentina" dopo il taglio.

• Perché è importante?

◦ Difetti della bobina principale: la bobina principale della materia prima stessa può presentare bordi irregolari, come bordi sottili e bordi deviati.

◦ Deviazione operativa: fattori quali l'installazione dell'apparecchiatura, il parallelismo dei rulli e la riduzione delle sollecitazioni del materiale stesso possono causare la deviazione del materiale durante la trasmissione.

◦ Conseguenze: se la deviazione non viene corretta, il coltello tagliente taglierà seguendo il modello, con conseguente scarto del prodotto; dopo l'avvolgimento, si formerà uno "scalino" a strati separati e i bordi della bobina saranno irregolari, rendendola inutilizzabile.

• Come si ottiene?

◦ Componenti principali: sensori di guida (sensori di visione a ultrasuoni, infrarossi o CCD), controller di guida, attuatori (solitamente dispositivi a rulli oscillanti azionati da motori pneumatici o servo).

◦ Flusso di lavoro:

1. Il sensore rileva in tempo reale la posizione del bordo della lamina.

2. Il controller confronta il segnale di posizione rilevato con la posizione preimpostata e calcola l'entità della deviazione e la direzione.

3. Il controller invia un comando per azionare l'attuatore (rullo oscillante) in modo che oscilli con una piccola angolazione per "guidare" la lamina verso il percorso corretto.

◦ Posizione di installazione: solitamente viene installato un sistema di guida dopo lo svolgimento, prima del taglio e prima dell'avvolgimento per garantire la precisione dei bordi delle due stazioni chiave di taglio e avvolgimento.

3. Tecnologia del coltello da taglio: "chirurgia" precisa

Il metodo di taglio influisce direttamente sulla qualità del taglio, sulla quantità di bave e sulla durata dell'utensile.

• Metodo di taglio:

◦ Taglio con coltello piatto (cesoia): simile al principio delle forbici. Un coltello rotondo (coltello inferiore) e un coltello rotondo sopra di esso (coltello superiore) interagiscono per tagliare.

▪ Vantaggi: incisione piatta, senza sbavature, senza polvere. È il metodo preferito per il taglio della lamina perché produce un taglio netto e impedisce alla polvere di contaminare la superficie adesiva della lamina.

◦ Taglio con lama circolare (taglio a strappo): una lama circolare affilata preme su un rullo inferiore di durezza inferiore, sfruttando la pressione e la differenza di velocità lineare per "tirare" il materiale.

▪ Vantaggi: Adatto a materiali più spessi, costo inferiore.

▪ Svantaggi: può produrre sbavature e polvere e il rischio di contaminazione dello strato di lamina è elevato, quindi in genere viene utilizzato raramente.

• Materiale e design degli utensili:

Gli utensili sono solitamente realizzati in acciaio rapido (HSS) o in metallo duro (acciaio al tungsteno). Gli inserti in metallo duro sono più resistenti all'usura e hanno una durata maggiore, il che li rende adatti per tagli ad alta velocità di lunga durata.

Il design del portautensili deve essere progettato con capacità di regolazione fine ad alta precisione per impostare in modo rapido e preciso la larghezza di taglio.

◦ Tendenza: sistema di regolazione automatica degli utensili, ogni portautensile è azionato da un servomotore e il valore della larghezza può essere immesso nell'interfaccia uomo-macchina HMI per completare automaticamente la regolazione di tutte le posizioni degli utensili, il che migliora notevolmente l'efficienza e la decodifica.

4. Altre tecnologie chiave ausiliarie

Oltre ai tre core sopra menzionati, sono fondamentali anche le seguenti tecnologie:

• Trasmissione a rulli di contatto superficiale (S-wrap): la pellicola passa attraverso più rulli fissi con ampi angoli di avvolgimento, aumentando l'attrito e la stabilità della trasmissione, evitando slittamenti e riducendo le fluttuazioni di tensione.

• Eliminatore di elettricità statica: la lamina per stampa a caldo (in particolare la pellicola a base di PET) genera una grande quantità di elettricità statica durante l'attrito del taglio ad alta velocità, causando assorbimento di polvere, avvolgimento irregolare e persino rischi operativi. Gli eliminatori di elettricità statica neutralizzano efficacemente le cariche elettriche.

• Sistema EPC/LPC: oltre alla correzione dei bordi (EPC), per materiali con marcature trasparenti o specifiche, i sensori CCD line array vengono utilizzati anche per la correzione della posizione della linea (LPC, Line Position Control) per garantire la precisione del taglio identificando le linee stampate.

• Sistema di monitoraggio della qualità: le macchine da taglio di fascia alta possono integrare un sistema di ispezione visiva online per rilevare in tempo reale difetti sulla superficie della lamina per stampa a caldo, come graffi, rivestimenti mancanti, bolle, ecc., e contrassegnarli o ordinarli automaticamente.

riepilogo

Una macchina per il taglio di fogli per stampa a caldo ad alte prestazioni è un sistema meccatronico di precisione:

Queste tecnologie sono interconnesse, garantendo che la macchina per il taglio della lamina per stampa a caldo possa produrre bobine di alta qualità con dimensioni precise, avvolgimento pulito, incisioni pulite e nessun inquinamento da lesioni interne, gettando solide basi per il successivo processo di stampa a caldo.