Сучасне намотувальне обладнання забезпечує точний контроль натягу стрічки в межах півньютона, здатне створювати рулони діаметром до 1,8 метра. Технологія активного центрування постійно компенсує будь-яке бічне зміщення під час руху зі швидкістю від 15 до 25 метрів на хвилину. Це допомагає правильно вирівнювати матеріали для наступних етапів технологічного ланцюга, чи то для подачі на упаковувальні лінії, чи для подальшого ламінування. Ці машини стандартно оснащені автоматичним визначенням краю та налаштовуваними параметрами крутного моменту, які програмуються відповідно до конкретних вимог матеріалу. Як наслідок, оператори можуть експлуатувати їх без нагляду протягом кількох змін, що значно підвищує ефективність виробничого процесу в реальних умовах виробництва.
Коли швидкість екструзії не відповідає швидкості намотування, це коштує середнім виробникам близько 740 тисяч доларів щороку, згідно з останнім звітом інституту Ponemon за 2023 рік. Проблема погіршується при використанні матеріалів поліаміду GF25, оскільки їхня продуктивність може коливатися на плюс-мінус вісім відсотків. Це створює безліч проблем у виробничому процесі, включаючи надто туго навиті котушки або надто слабкі намотки, що призводить до знайомих усім неприємних телескопічних ефектів. Однак правильно збалансувати ці лінії непросто. Виробникам потрібні машини, здатні синхронізувати процеси з точністю до однієї десятої секунди, щоб уникнути дефектів і економити матеріали.
Охолодження стрічок після намотування до температури нижче 55 °C зменшує кількість поверхневих дефектів на 23 % (журнал «Обробка матеріалів», 2024), але надмірне охолодження підвищує крихкість склопластикових профілів. Сучасні системи використовують інфрачервоне теплове картування для підтримання оптимальної температури 60–75 °C у точці контакту з барабаном, забезпечуючи баланс між пластичністю та липкістю смоли на направляючих роликах.
Правильна швидкість намотування має вирішальне значення для уникнення точок напруження та вузьких місць у виробництві. Коли екструдери працюють зі швидкістю від приблизно 10 до 120 об/хв, операторам потрібно постійно регулювати рівень натягу залежно від того, що відбувається з в'язкістю матеріалу в кожен конкретний момент. Згідно з дослідженням, опублікованим минулого року, коли охолодження недостатньо узгоджене зі швидкістю намотування, підприємства втрачають близько 18% матеріалів через нерівномірне скорочення виробів після обробки. У сучасному обладнанні почали впроваджувати інтелектуальне програмне забезпечення для прогнозування, яке враховує кілька ключових змінних, таких як температура розплаву з точністю до двох градусів, зміни вологості повітря та навіть незначні відхилення у вимірах товщини, менші за десяту частку міліметра.
При використанні замкнутих систем керування на основі ПЛК оберти гвинта екструдера та момент намотування дуже точно узгоджуються між собою, завдяки чому різниця у швидкостях зберігається меншою за пів відсотка більшу частину часу. На практиці це означає, що стрибки натягу скорочуються приблизно на 40 відсотків порівняно зі старими механічними приводами. Для виробників, які працюють із скловолокном, армованим поліамідом, це має вирішальне значення для підтримання стандартів якості продукції. Ще однією великою перевагою є те, що система продовжує стабільно працювати навіть під час зміни матеріалів або регулювання швидкості виробництва вгору або вниз до 25%. І якщо трапляється несподівана зупинка, оператори можуть швидко відновити роботу без надмірних простоїв.
У разі використання двовальцевих установок практично відсутні простої, оскільки верстат автоматично перемикається між котушками, підтримуючи натяг близько до потрібного рівня — зазвичай в межах ±2%. Вбудована технологія з'єднання забезпечує безперебійну роботу, не погіршуючи якості стрічки, що особливо важливо при швидкостях понад 60 метрів на хвилину. Порівняно зі звичайними одновальцевими верстатами, ці сучасні системи скорочують обсяг ручної праці приблизно на три чверті. Вони також можуть працювати з основами діаметром від 75 міліметрів до 300 міліметрів.
Вітрильники безперервної дії з безконтактним керуванням крутним моментом забезпечують час роботи 99,4 % у циклі 24/7. Моніторинг товщини в реальному часі (з роздільною здатністю ±5 мкм) дозволяє динамічно коригувати параметри, запобігаючи телескопуванню навіть при складних формуваннях GF25. Ці вітрильники компенсують коливання швидкості екструзії до ±15%, забезпечуючи плавну синхронізацію з попередніми етапами охолодження.
Коли йдеться про виявлення проблем із підшипниками до того, як вони спричинять серйозні неприємності, аналіз вібрації в поєднанні з моніторингом сигнатури струму двигуна може виявити проблеми за 300–500 годин до їх виникнення. Ця система раннього попередження допомагає скоротити ті дратівливі несподівані простої приблизно на три чверті, згідно з останніми даними. Деякі компанії повідомляють, що їхні бюджети на технічне обслуговування скоротилися приблизно на 30 відсотків після впровадження моделей машинного навчання, які навчаються на основі приблизно річних даних експлуатації. Крім того, термін служби обладнання збільшується майже на 20%, як свідчить дослідження, опубліковане в 2024 році. А коли виробники починають використовувати дані у реальному часі щодо кристалізації полімерів під час виробництва, системи добре справляються з автоматичним регулюванням щільності намотування, утримуючи її в межах лише 1,5% від заданих специфікацій більшість часу.
Параметри натягу та крутного моменту дійсно залежать від товщини матеріалу стрічки. Для більш товстих поліамідних стрічок, товщина яких становить приблизно від півміліметра до 2,5 мм, як правило, потрібно на 40% більше крутного моменту, щоб запобігти їхньому проковзуванню під час обробки. Навпаки, при роботі з тоншими матеріалами завтовшки менше 0,3 мм, критично важливо підтримувати натяг нижче 12 ньютонів на метр, інакше почнуть виникати проблеми з розтягуванням. Що стосується шаблонів намотування, які можна запрограмувати в системі, вони, як правило, працюють у діапазоні розмірів сердечників від 50 мм до 300 мм у діаметрі. Цікаво, що менші сердечники фактично вигривають від роботи на 15–20 відсотків повільніше під час переміщення, що допомагає забезпечити рівномірність шарів протягом усього процесу намотування.
Система, яка називається компенсація подачі в реальному часі, працює шляхом зміни швидкості намотування вгору або вниз на близько 5%, коли змінюється кількість матеріалу, що виходить з екструдера. Згідно з дослідженням, проведеним минулого року на трьох різних виробничих підприємствах, впровадження цієї технології скоротило витрати матеріалів майже на чверть (на 22%) і зробило процес виробництва на 18% стабільнішим під час переходу між продуктами. Для тих, хто цікавиться, як це працює насправді, інфрачервоні сканери постійно перевіряють товщину матеріалу та надсилають оновлення до системи керування кожні 200 мілісекунд. Це дозволяє автоматично вносити корективи, щоб підтримувати діаметри з точністю всередині лише 0,03 міліметра. Результат? Барабани зберігають стандарт якості навіть за умов нестабільності процесів на попередніх етапах.
Гарячі новини
POLYWELL спеціалізується на теплоізоляційних смугах PA66, пропонуючи гранули поліаміду, екструдери, форми, обмотальні машини та комплексні послуги з індивідуалізації.
Місто Чжанцзягань, район Цзінфенг, місто Сучжоу, провінція Джянсу, Китай
Авторське право © 2024 Suzhou Polywell Engineering Plastics Co., Ltd Політика конфіденційності
EN
