Come prevenire l'adesione della foglia d'oro causata dall'elettricità statica nelle macchine per il taglio a caldo della lamina

Nel processo di produzione e taglio delle lamine per stampa a caldo, l'elettricità statica rappresenta un problema comune e complesso. La lamina per stampa a caldo è composta da una struttura multistrato, costituita da un film di supporto (solitamente in poliestere PET), uno strato di rilascio, uno strato di colore e uno strato adesivo. Le caratteristiche del materiale fanno sì che si accumuli facilmente cariche statiche durante il taglio ad alta velocità. Quando l'elettricità statica raggiunge un certo livello, può causare l'adesione delle lamine d'oro tra loro, l'aderenza alle apparecchiature e persino problemi di qualità come tagli irregolari e rotture dei nastri. Come può quindi la macchina per il taglio delle lamine per stampa a caldo prevenire efficacemente l'adesione delle lamine d'oro causata dall'elettricità statica? Questo articolo analizza il principio, la regolazione delle apparecchiature, il controllo ambientale e l'ottimizzazione dei materiali di consumo da quattro punti di vista.

1. La relazione tra il meccanismo di generazione dell'elettricità statica e l'adesione della foglia d'oro

Nel processo di taglio della lamina per stampa a caldo, la lamina d'oro sfrega ad alta velocità contro i rulli di guida, le lame, i rulli di pressione e altri componenti, e allo stesso tempo, gli strati di lamina d'oro si separano rapidamente, generando elettricità di contatto e di distacco. La pellicola in PET è un ottimo isolante, ha difficoltà a scaricare la carica in modo naturale ed è facile che lasci una carica elettrostatica ad alto potenziale sulla superficie della lamina.

Quando due fogli di foglia d'oro si avvicinano, la forza di gravità elettrostatica li fa aderire, formando una "pseudo-adesione" – non un vero e proprio legame a caldo o a pressione, ma un legame causato dall'adsorbimento elettrostatico. Inoltre, l'elettricità statica può anche attrarre impurità come fibre e polvere presenti nell'aria, peggiorando ulteriormente l'adesione e influenzando l'effetto di stampa a caldo. Pertanto, prevenire l'elettricità statica è fondamentale per garantire la qualità del taglio e l'efficienza produttiva.

2. Messa a terra delle apparecchiature e configurazione dell'eliminatore elettrostatico

1. La messa a terra generale dell'apparecchiatura

Tutte le parti metalliche della macchina da taglio (inclusi alberi di svolgimento, rulli di guida, alberi di riavvolgimento, portautensili, ecc.) devono essere collegate a terra in modo affidabile e la resistenza di terra deve essere inferiore a 10 ohm. Una buona messa a terra può fornire un canale di scarica per la carica e ridurre l'accumulo statico locale.

2. Installare un eliminatore elettrostatico

Nelle aree con forte accumulo di carica statica, come quelle di svolgimento, taglio e avvolgimento, è necessario configurare degli eliminatori di carica statica attivi. I tipi più comuni includono:

• Asta di eliminazione statica a effetto corona AC/DC: installato davanti e dietro il gruppo di lame di taglio, tramite scarica a corona per generare ioni positivi e negativi, neutralizzando e caricando la superficie del foglio.

• Spazzola antistatica (tipo passivo)Utilizzare spazzole in fibra di carbonio ultrafine o in fibra metallica per farle entrare in contatto con il bordo della superficie del foglio e generare la carica; questo metodo è adatto per il controllo statico locale, ma occorre fare attenzione ad evitare di graffiare la superficie del foglio.

• Ugello ad aria ionizzata: Per la zona di avvolgimento o altri spazi ristretti, utilizzare un flusso d'aria a ioni compressi per purificare la superficie del foglio e, allo stesso tempo, rimuovere polvere ed elettricità statica.

Nelle applicazioni pratiche, la barra di eliminazione elettrostatica a corona ha l'effetto più stabile ed è consigliabile scegliere un modello con intensità di emissione ionica regolabile per adattarsi alle esigenze di produzione a diverse velocità del veicolo (ad esempio 50-300 m/min).

3. Ottimizzazione dei parametri del processo di taglio

1. Controllare la velocità di taglio

Maggiore è la velocità, più intensa è l'energia generata dall'attrito. Ridurre la velocità di taglio (ad esempio da 200 m/min a 120 m/min) può ridurre significativamente l'elettricità statica, mantenendo al contempo la capacità produttiva. Per le lamine metalliche per stampa a caldo o per le varietà ad alta forza di distacco, soggette all'accumulo di elettricità statica, è necessario ridurre la velocità di produzione.

2. Ridurre la tensione dell'avvolgimento

Quando la tensione di avvolgimento è troppo elevata, la pressione tra gli strati di lamina aumenta e anche una piccola carica elettrostatica può far sì che gli strati si incastrino saldamente, rendendo difficile la separazione. È necessario applicare un controllo costante della tensione e impostare una tensione di avvolgimento iniziale inferiore (di solito inferiore del 15%-25% rispetto al valore normale). Allo stesso tempo, evitare di stringere eccessivamente e si raccomanda di mantenere la durezza della superficie terminale tra 60 e 75 Shore (è possibile utilizzare un durometro per testare la superficie terminale del rotolo di carta).

3. Ottimizzare l'utensile di taglio e il metodo di contatto

• Utilizzare un coltello circolare da taglio o un rasoio estremamente affilato per ridurre l'attrito aggiuntivo dovuto alla resistenza al taglio.

• Ridurre al minimo l'angolo di contatto e la lunghezza di contatto tra il nastro di alluminio, il rullo di guida e il piano di stampa. Il rullo di guida fisso può essere sostituito con un rullo di alluminio liscio di grande diametro senza azionamento (l'alluminio ha una migliore conduttività statica rispetto al rullo di gomma), oppure si può utilizzare un rullo di gomma antistatica (resistenza superficiale 10^5-10^8Ω).

4. Controllo dell'umidità ambientale

L'umidità dell'aria ha un impatto enorme sull'accumulo di elettricità statica. Quando l'umidità relativa è inferiore al 40%, la resistenza superficiale del PET aumenta bruscamente e l'elettricità statica fatica a dissiparsi. Quando l'umidità è compresa tra il 55% e il 65%, la superficie del foglio assorbe un sottilissimo strato di molecole d'acqua, che favorisce la dispersione della carica.

Si raccomanda di installare un umidificatore (come un umidificatore a ultrasuoni o a film umido) nel reparto di taglio per mantenere l'umidità al 55% ±5%. Tuttavia, è importante notare che un'umidità eccessiva (>70%) può causare la deformazione per assorbimento di umidità della lamina per stampa a caldo o il cedimento dello strato di distacco a causa dell'umidità. Per ambienti di lavoro privi di polvere, è possibile predisporre un sistema di umidificazione ad atomizzazione locale separato nell'area della macchina di taglio. Prestare particolare attenzione durante la produzione invernale, poiché il riscaldamento può ridurre eccessivamente l'umidità nel reparto.

5. Selezionare la pellicola antistatica per la stampa a caldo e i materiali ausiliari

1. Foglio antistatico per stampa a caldo

Alcuni prodotti di alta gamma per la stampa a caldo sono realizzati con agenti antistatici (come sali di ammonio quaternario o polimeri conduttivi) aggiunti al rivestimento posteriore (strato adesivo o strato antistatico sul retro). In fase di taglio, tali materiali possono essere preferibili e l'ampiezza della potenza può essere ridotta dalla sorgente.

2. Applicare con un agente antistatico

Per le normali lamine per stampa a caldo, prima del taglio è possibile applicare leggermente sulla superficie o sui bordi della lamina, tramite spray o panno, un agente antistatico non ionico diluito con etanolo (ad esempio, una soluzione antistatica SN). È necessario verificare che ciò non comprometta l'adesione e la brillantezza della stampa a caldo.

3. Supporto per anima del tubo di avvolgimento antistatico

Utilizzare resistori di superficie durante l'avvolgimento < 10^5Ω nucleo di plastica conduttiva o tubo di carta rivestito con carta conduttiva può essere derivato dalla carica nel nucleo per prevenire l'adesione della superficie terminale causata dall'accumulo di elettricità statica nell'area terminale.

6. Specifiche di funzionamento e manutenzione

• Pulire regolarmente l'eliminatore di carica statica.Se la punta dell'ago corona assorbe polvere, l'efficacia dell'aspirazione si riduce notevolmente, quindi si consiglia di pulirla settimanalmente con alcol e un panno privo di polvere.

• Verificare la continuità della messa a terraVerificare mensilmente se il circuito di messa a terra tra il rullo guida e il motore principale è aperto, per evitare che il rullo guida "fluttui a terra" a causa della contaminazione da olio dei cuscinetti.

• Indumenti antistatici indossati dai dipendentiGli operatori devono indossare braccialetti o scarpe antistatiche per evitare l'assorbimento istantaneo di più strati di lamina a causa della scarica elettrostatica umana quando le mani toccano la superficie della lamina.

• Avvolgere subito dopo l'avvolgimentoIl rotolo di lamina per stampa a caldo tagliato deve essere immediatamente avvolto con una pellicola antistatica per evitare campi elettrostatici secondari causati da variazioni ambientali o attrito durante la manipolazione durante lo stoccaggio.

7. Analisi del caso

Un'azienda di taglio a caldo di lamine metalliche è da tempo afflitta dal problema dell'"adesione dell'anello interno dopo l'avvolgimento della foglia d'oro", con un tasso di fermo macchina fino al 15%. L'indagine ha rivelato che l'umidità nell'officina in inverno si attestava solo tra il 28% e il 32%, che l'elettrodo antistatico utilizzato nella macchina di taglio era usurato e che l'emissione di ioni era seriamente attenuata. Le misure correttive adottate sono:

• Installare un umidificatore industriale per aumentare l'umidità al 55%-60%;

• Sostituita con una barra di eliminazione dell'elettricità statica a corrente continua pulsata completamente sigillata;

• La tensione di riavvolgimento è stata ridotta da 8 kg a 5,8 kg.

Dopo due settimane di implementazione, il tasso di difetti di adesione è diminuito dal 12% all'1,8% e la velocità di taglio è stata ridotta da 180 m/min a 150 m/min, ma l'efficienza complessiva è aumentata del 20% grazie alla riduzione dei tempi di inattività.

8. Riepilogo

Per prevenire l'adesione della foglia d'oro causata dall'elettricità statica durante il processo di taglio della lamina per la stampa a caldo, è necessario adottare misure di trattamento complete e sistematiche:

1. Fondazione:Messa a terra affidabile delle apparecchiature + installazione adeguata di un eliminatore di cariche elettrostatiche;

2. Processo: riduzione della velocità, riduzione della tensione, ottimizzazione del materiale di contatto;

3. Ambiente:mantenere un'umidità relativa del 55%-65%;

4. Materiale:scegliere la pellicola antistatica o un trattamento antistatico ausiliario;

5. GestioneStandardizzare le procedure di pulizia e le abitudini operative.

Nessun metodo può eliminare completamente l'elettricità statica, ma grazie alla strategia combinata a più livelli descritta sopra, l'adesione statica può essere controllata entro un intervallo accettabile, garantendo così la planarità del taglio della lamina per stampa a caldo, la precisione dell'avvolgimento e il regolare svolgimento delle successive fasi di stampa a caldo. Per le lamine per stampa a caldo di alta gamma (come le lamine olografiche e quelle a linee sottili), si consiglia di installare un monitor elettrostatico online sulla macchina da taglio per ottenere una regolazione dinamica del feedback e prevenire i problemi prima che si verifichino.