จากการควบคุมแรงตึงสู่ระบบแก้ไข: รายชื่อเทคโนโลยีหลักสำหรับเครื่องตัดฟอยล์ปั๊มร้อน

ฟอยล์ปั๊มร้อนเป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีความยืดหยุ่นหลายชั้น (ประกอบด้วยฟิล์ม PET ชั้นเคลือบ ชั้นสี ชั้นชุบอลูมิเนียม และชั้นกาว) ซึ่งกระบวนการตัดมีความละเอียดอ่อนต่อแรงดึง ขอบ ใบมีด และการป้องกันพื้นผิวเป็นอย่างมาก ความผิดพลาดในการเชื่อมต่อใดๆ อาจทำให้เกิดเศษวัสดุได้

ต่อไปนี้เป็นรายการเทคโนโลยีหลักโดยละเอียด:

1. ระบบควบคุมความตึง - "จิตวิญญาณ" ของเครื่องตัด

การควบคุมความตึงเป็นเทคโนโลยีหลักของเครื่องตัด ซึ่งจะกำหนดความแน่น ความเรียบ และว่ามี "การบาดเจ็บภายใน" (เช่น การเสียรูปจากแรงดึง รอยยับ ยางล้น ฯลฯ) ของเมมเบรนที่ตัดโดยตรง

• ทำไมมันจึงสำคัญ?

◦ แรงตึงที่มากเกินไป: แรงตึงจะทำให้ฟอยล์ปั๊มร้อนยืดออก ทำให้ลวดลายผิดรูป (ไม่แม่นยำในระหว่างการปั๊มร้อนครั้งต่อไป) และอาจทำให้ฟอยล์หลุดลอกได้ สำหรับฟอยล์ปั๊มร้อนที่มีชั้นเคลือบอะลูมิเนียมและชั้นสี แรงตึงที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการลื่น แตกร้าว หรือดำระหว่างชั้น ซึ่งส่งผลเสียร้ายแรงต่อรูปลักษณ์และเอฟเฟกต์การถ่ายโอน

◦ ความตึงน้อยเกินไป: การพันหลวม ทำให้เกิด "ลายดอกเบญจมาศ" (ยับ) ขอบยุบ และไม่สามารถประทับตราได้ตามปกติ

◦ ความผันผวนของแรงดึง: ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน เส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาจากการคลายออกเป็นการกรอกลับ และแรงดึงจะต้องคงที่ ความผันผวนใดๆ จะก่อให้เกิดรอยวงกลมที่แน่นและหลวมบนขดลวด ซึ่งเป็นอันตรายต่อคุณภาพ

• ทำได้อย่างไร?

◦ ระบบควบคุมความตึงอัตโนมัติเต็มรูปแบบ: โดยทั่วไปจะใช้โหมด "การควบคุมเวกเตอร์แบบวงปิด"

▪ ส่วนประกอบหลัก: เซ็นเซอร์วัดความตึง (หรือเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนที่ของลูกกลิ้งลอย), PLC (ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้), คลัตช์/เบรกผงแม่เหล็ก (หรือมอเตอร์เซอร์โวแรงบิดขั้นสูง), ไดรฟ์ความถี่แปรผัน

▪ เวิร์กโฟลว์:

1. การคลายแรงตึง: โมเมนต์ต้านทานย้อนกลับจะถูกควบคุมโดยเบรกอนุภาคแม่เหล็กหรือมอเตอร์เซอร์โว ระบบจะปรับกระแสเบรกหรือแรงบิดของมอเตอร์เซอร์โวโดยอัตโนมัติตามแรงตึงที่ตั้งไว้และแรงตึงจริงที่ตรวจพบแบบเรียลไทม์ ทำให้แรงตึงขณะคลายคงที่

2. ความตึงในการกรอ: จ่ายแรงบิดไปข้างหน้าผ่านคลัตช์ผงแม่เหล็กหรือมอเตอร์เซอร์โวเพื่อควบคุมความตึงในการกรอ ระบบนี้ใช้การควบคุมความตึงแบบเรียว – แรงบิดในการกรอจะเพิ่มขึ้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดเพิ่มขึ้น แต่แรงตึงผิวจะต้องลดลงเล็กน้อยเพื่อป้องกันไม่ให้แกนถูกบดหรือฟอยล์ด้านนอกฝังอยู่ในชั้นใน PLC จะคำนวณและแสดงผลเส้นโค้งเรียวที่สมบูรณ์แบบโดยอัตโนมัติ

◦ แนวโน้ม: เครื่องตัดระดับไฮเอนด์โดยทั่วไปจะใช้มอเตอร์เซอร์โวเป็นตัวกระตุ้นของจุดควบคุมแต่ละจุด ซึ่งมีการตอบสนองที่รวดเร็วกว่า ควบคุมได้แม่นยำกว่า ประหยัดพลังงานและไม่ต้องบำรุงรักษามากขึ้น

2. ระบบแก้ไข – กุญแจสำคัญในการทำให้มั่นใจว่า “ขอบเรียบ”

บทบาทของการควบคุมตำแหน่งขอบ (EPC) คือการทำให้แน่ใจว่าฟอยล์จะวิ่งไปตามเส้นทางที่ถูกต้องเสมอ ก่อนที่จะเข้าสู่มีดกรีด โดยทำให้แน่ใจว่าขอบของคอยล์เรียบร้อย และไม่มี "รอยหยัก" เกิดขึ้นหลังจากการกรีด

• ทำไมมันจึงสำคัญ?

◦ ข้อบกพร่องของคอยล์หลัก: คอยล์หลักที่เป็นวัตถุดิบอาจมีขอบที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น ขอบบางและขอบลอย

◦ ความเบี่ยงเบนในการทำงาน: ปัจจัยต่างๆ เช่น การติดตั้งอุปกรณ์ ความขนานของลูกกลิ้ง และการคลายแรงของวัสดุเองอาจทำให้วัสดุเบี่ยงเบนระหว่างการส่งผ่าน

◦ ผลที่ตามมา: หากไม่แก้ไขความเบี่ยงเบน มีดกรีดจะตัดตามรูปแบบ ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ถูกทิ้ง หลังจากการม้วน จะเกิด "ขั้น" ที่แยกเป็นชั้น และขอบของคอยล์จะไม่สม่ำเสมอ ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้

• ทำได้อย่างไร?

◦ ส่วนประกอบหลัก: เซ็นเซอร์นำทาง (เซ็นเซอร์วิชั่นอัลตราโซนิก อินฟราเรด หรือ CCD) ตัวควบคุมนำทาง ตัวกระตุ้น (โดยปกติเป็นอุปกรณ์ลูกกลิ้งแกว่งที่ขับเคลื่อนด้วยลมหรือมอเตอร์เซอร์โว)

◦ เวิร์กโฟลว์:

1. เซ็นเซอร์ตรวจจับตำแหน่งขอบของฟอยล์แบบเรียลไทม์

2. ตัวควบคุมจะเปรียบเทียบสัญญาณตำแหน่งที่ตรวจพบกับตำแหน่งที่ตั้งไว้ล่วงหน้า และคำนวณปริมาณการเบี่ยงเบนและทิศทาง

3. ตัวควบคุมจะสั่งให้ขับเคลื่อนตัวกระตุ้น (ลูกกลิ้งแกว่ง) ให้แกว่งในมุมเล็กๆ เพื่อ "นำทาง" ฟอยล์กลับไปยังเส้นทางที่ถูกต้อง

◦ ตำแหน่งการติดตั้ง: โดยทั่วไปจะตั้งระบบนำทางหลังจากคลายออก ก่อนการตัด และก่อนการพัน เพื่อให้แน่ใจว่าขอบของสถานีหลักสองแห่งของการผ่าและการพันมีความแม่นยำ

3. เทคโนโลยีมีดกรีด-การ “ผ่าตัด” ที่แม่นยำ

วิธีการตัดส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการตัด ปริมาณของเสี้ยน และอายุการใช้งานของเครื่องมือ

• วิธีการตัด:

◦ การกรีดด้วยมีดแบน (shearing): คล้ายกับหลักการของกรรไกร มีดกลม (มีดล่าง) และมีดกลมที่อยู่เหนือมีด (มีดบน) ทำหน้าที่ตัด

▪ ข้อดี: แผลเป็นแบบแบน ไม่มีเสี้ยน ไม่มีผง เป็นวิธีการตัดฟอยล์ที่นิยมใช้กัน เพราะตัดได้เรียบเนียนและป้องกันฝุ่นไม่ให้ปนเปื้อนกาวบนผิวฟอยล์

◦ การกรีดด้วยมีดวงกลม (การตัดแบบดึง): มีดวงกลมที่คมจะกดลงบนลูกกลิ้งด้านล่างที่มีความแข็งต่ำกว่า โดยใช้แรงกดและความแตกต่างของความเร็วเชิงเส้นเพื่อ "ดึง" วัสดุ

▪ ข้อดี : เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความหนามากขึ้น ต้นทุนต่ำ

▪ ข้อเสีย: อาจทำให้เกิดเสี้ยนและฝุ่นละออง และมีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของชั้นฟอยล์สูง จึงมักไม่ค่อยได้ใช้

• วัสดุและการออกแบบเครื่องมือ:

เครื่องมือโดยทั่วไปทำจากเหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS) หรือคาร์ไบด์ (เหล็กทังสเตน) เม็ดมีดคาร์ไบด์มีความทนทานต่อการสึกหรอมากกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า จึงเหมาะสำหรับการตัดความเร็วสูงในระยะยาว

การออกแบบที่จับเครื่องมือจะต้องได้รับการออกแบบให้มีความสามารถในการปรับแต่งที่แม่นยำสูง เพื่อตั้งค่าความกว้างของการตัดได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

◦ แนวโน้ม: ระบบปรับเครื่องมืออัตโนมัติ โดยที่ด้ามจับเครื่องมือแต่ละตัวขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เซอร์โว และสามารถป้อนค่าความกว้างบนอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร HMI เพื่อปรับตำแหน่งเครื่องมือทั้งหมดโดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและการถอดรหัสได้อย่างมาก

4. เทคโนโลยีคีย์เสริมอื่น ๆ

นอกเหนือจากสามแกนหลักข้างต้นแล้ว เทคโนโลยีต่อไปนี้ยังมีความสำคัญอีกด้วย:

• ระบบส่งกำลังแบบลูกกลิ้งสัมผัสพื้นผิว (S-wrap): ฟอยล์จะผ่านลูกกลิ้งคงที่หลายตัวที่มีมุมพันกว้าง ช่วยเพิ่มแรงเสียดทานและความเสถียรของระบบส่งกำลัง หลีกเลี่ยงการลื่นไถล และลดความผันผวนของแรงดึง

• เครื่องกำจัดไฟฟ้าสถิต: ฟอยล์ปั๊มร้อน (โดยเฉพาะฟิล์ม PET) ก่อให้เกิดไฟฟ้าสถิตจำนวนมากระหว่างการเสียดสีของการตัดด้วยความเร็วสูง ทำให้เกิดการดูดซับฝุ่น การม้วนที่ไม่สม่ำเสมอ และความเสี่ยงในการใช้งาน เครื่องกำจัดไฟฟ้าสถิตสามารถกำจัดประจุไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ระบบ EPC/LPC: นอกเหนือจากการแก้ไขขอบ (EPC) สำหรับวัสดุที่มีความโปร่งใสหรือเครื่องหมายเฉพาะแล้ว เซ็นเซอร์ CCD แบบไลน์อาร์เรย์ยังใช้สำหรับการแก้ไขตำแหน่งไลน์ (LPC, การควบคุมตำแหน่งไลน์) เพื่อให้แน่ใจว่าการตัดมีความแม่นยำโดยการระบุไลน์ที่พิมพ์

• ระบบตรวจสอบคุณภาพ: เครื่องตัดระดับไฮเอนด์สามารถผสานระบบตรวจสอบภาพออนไลน์เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องบนพื้นผิวของฟอยล์ปั๊มร้อน เช่น รอยขีดข่วน การเคลือบที่หายไป ฟองอากาศ ฯลฯ แบบเรียลไทม์ และทำเครื่องหมายหรือคัดแยกโดยอัตโนมัติ

สรุป

เครื่องตัดฟอยล์ปั๊มร้อนประสิทธิภาพสูงเป็นระบบเมคคาทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ:

เทคโนโลยีเหล่านี้เชื่อมโยงกันเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องตัดฟอยล์ปั๊มร้อนสามารถผลิตคอยล์คุณภาพสูงที่มีขนาดแม่นยำ การพันที่เรียบร้อย แผลผ่าตัดที่สะอาด และไม่มีมลภาวะที่ก่อให้เกิดการบาดเจ็บภายใน ช่วยวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับกระบวนการปั๊มร้อนในขั้นตอนต่อไป