การวัดจากโรงงาน: 3 สาเหตุที่แท้จริงที่ทำให้การตัดขอบฟิล์ม PET ไม่เรียบด้วยเครื่องตัดฟิล์ม

ในกระบวนการผลิตแผ่นฟิล์ม PET การตัดที่ไม่เรียบเป็นหนึ่งในปัญหาใหญ่ที่สุด ขอบที่ไม่เรียบ รอยขรุขระ หรือแม้แต่รอยตัดที่เป็นคลื่น ไม่เพียงแต่จะส่งผลต่อผลผลิตเท่านั้น แต่ยังอาจนำไปสู่การทิ้งฟิล์มทั้งม้วนอีกด้วย

เมื่อไม่นานมานี้ เราใช้เวลาสองสัปดาห์ในโรงงาน ติดตามเครื่องตัดแผ่นโลหะสามยี่ห้อที่แตกต่างกัน บันทึกข้อมูลที่ผิดปกติหลายสิบชุด และในที่สุดก็ค้นพบสาเหตุที่แท้จริงของการตัดที่ไม่สม่ำเสมอ สาเหตุทั้งสามข้อต่อไปนี้ล้วนเป็นข้อมูลป้อนกลับจริงจากการปฏิบัติงานและการวัดผลในภาคสนาม

เหตุผลที่ 1: ใบมีด "กระตุกเล็กน้อย" - การสั่นไหวที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่านั้นเป็นอันตรายที่สุด

คำอธิบายปรากฏการณ์

ขอบฟิล์มที่ตัดแล้วบางครั้งอาจดูเรียบร้อย บางส่วนอาจหยาบ หรือบางส่วนอาจเป็นขอบหยักละเอียด ผู้ใช้งานตรวจสอบใบมีดแล้วพบว่าแน่น และไม่มีอาการสั่นที่สังเกตได้เมื่อกด

ผลการวัด

เราวัดค่าการเบี่ยงเบนในแนวรัศมีของเพลาใบมีดตัดด้วยเครื่องวัดระยะแบบหน้าปัด เครื่องตัดที่ใช้งานมาสองปีมีค่าการเบี่ยงเบน 0.08 มม. สำหรับฟิล์ม PET หนา 12 ไมโครเมตร ค่านี้สูงเกินกว่าช่วงที่ยอมรับได้ (โดยปกติควรควบคุมให้อยู่ภายใน 0.02 มม.)

ปัญหาที่ซ่อนอยู่มากกว่านั้นคือการสั่นสะเทือนของใบเลื่อยเอง ที่ความเร็วสูง (500-800 เมตร/นาที) ใบเลื่อยจะได้รับผลกระทบจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางและแรงต้านการตัด ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเล็กน้อยที่มีความถี่สูง ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่เมื่อวัดด้วยเซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์ แอมพลิจูดของการสั่นของปลายใบเลื่อยจะผันผวนระหว่าง 0.03-0.05 มิลลิเมตร

สาเหตุหลัก

• ตลับลูกปืนเพลาใบมีดสึกหรอหรือแรงกดล่วงหน้าไม่เพียงพอ

• พื้นผิวล็อคหน้าแปลนใบมีดไม่เรียบ

• ความแข็งแรงของใบมีดไม่เพียงพอ (โดยเฉพาะใบมีดบางที่ไม่ใช่ของแท้)

แนวทางการแก้ปัญหา

เปลี่ยนตลับลูกปืนความแม่นยำสูงและปรับแรงกดล่วงหน้าใหม่ เปลี่ยนไปใช้เม็ดมีดที่มีความหนา (แข็งแรงขึ้นกว่า 30%) หลังจากการเปลี่ยนเครื่องมือแต่ละครั้ง ต้องใช้เครื่องวัดความคลาดเคลื่อนของปลายเครื่องมือเพื่อตรวจสอบการเบี่ยงเบน

เหตุผลที่ 2: "ปริมาตรการกัด" ของมีดบนและล่างไม่สมดุล ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่ถูกละเลยอย่างมาก

คำอธิบายปรากฏการณ์

บางครั้งขอบที่ตัดจะมีลักษณะเป็น "เส้นใย" (เส้นใยบางส่วนไม่ถูกตัด) และบางครั้งก็มี "ขอบสีขาวที่ถูกกดทับ" (ขอบที่ตัดมีสีขาวและผิดรูป) ใบมีดดูคมมาก แต่หลังจากใช้งานไปสักพักก็ใช้การไม่ได้อีกต่อไป

ผลการวัด

การซ้อนทับกันของใบมีดจานบนและล่างสามารถปรับได้ด้วยมือ - "เพียงแค่สัมผัสเสียงเสียดสีเล็กน้อยขณะหมุน" เราวัดคุณภาพการตัดแต่งด้วยการตั้งค่าที่แตกต่างกันหกแบบ:

ปัญหาคือค่าการกัดไม่ใช่ค่าคงที่ ค่าการกัดจริงจะเปลี่ยนแปลงไปตามการสึกหรอของใบมีด การขยายและหดตัวของแร็ค และแม้กระทั่งอุณหภูมิแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปในแต่ละวัน เราได้ติดตามการผลิตเป็นเวลาหนึ่งวัน: ตั้งค่าไว้ที่ 0.15 มม. ในช่วงเช้า และในช่วงบ่าย อุณหภูมิของแร็คเพิ่มขึ้น 8°C ปริมาณการกัดลดลงเหลือ 0.22 มม. และคุณภาพการตัดแต่งลดลงอย่างมาก

สาเหตุหลัก

• ขาดระเบียบวินัยในการตรวจสอบปริมาณการกัดอย่างสม่ำเสมอ

• ความแข็งแรงระหว่างตัวยึดเครื่องมือด้านบนและด้านล่างไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่ขณะใช้งาน

• ไม่ได้พิจารณาผลกระทบจากการเสียรูปเนื่องจากความร้อน

แนวทางการแก้ปัญหา

ปริมาณการกัดจะถูกตรวจสอบซ้ำทุก 2 ชั่วโมงด้วยเกจวัดระยะหรือเครื่องมือวัดพิเศษ มีการเพิ่มอุปกรณ์ล็อคที่ตัวยึดเครื่องมือด้านบนและด้านล่าง คำสั่งซื้อที่ต้องการความแม่นยำสูงต้องใช้ระบบปรับเครื่องมืออัตโนมัติพร้อมเซ็นเซอร์วัดแรงดัน

เหตุผลที่ 3: ภาพยนตร์ "เบี่ยงเบน" และซ้อนทับการสั่นไหวในแนวด้านข้าง - ไม่ได้ตัดเป็นเส้นตรง

คำอธิบายปรากฏการณ์

แผ่นกระดาษทั้งม้วนถูกตัดให้สั้นลง และขนาดความกว้าง fluctuates ระหว่างขนาดใหญ่และขนาดเล็ก และปริมาณขอบที่เหลืออยู่ทั้งสองด้านไม่สม่ำเสมอ โดยทั่วไปแล้วขอบจะเรียบร้อย แต่ความคลาดเคลื่อนของความกว้างเกินกว่าข้อกำหนดของลูกค้า

ผลการวัด

เราติดตั้งเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก 3 ตัวบนเส้นทางการตัดเพื่อตรวจสอบตำแหน่งของขอบฟิล์มแบบเรียลไทม์ ผลลัพธ์ที่ได้น่าสนใจมาก คือ การแกว่งตัวด้านข้างของฟิล์มมีค่าเพียง ±0.3 มม. ที่ตำแหน่ง 120 มม. ก่อนเข้าสู่คมมีด และที่ตำแหน่ง 30 มม. ก่อนถึงคมมีด ค่าการแกว่งตัวเพิ่มขึ้นเป็น ±0.8 มม.

ทำไมการแกว่งจึงรุนแรงขึ้น? สาเหตุเป็นเพราะการกระจายแรงดึงของฟิล์มไม่สม่ำเสมอ แรงดึงในทิศทางความกว้างวัดได้ด้วยเครื่องวัดแรงดึง: 35 นิวตันในบริเวณตรงกลาง และเพียง 18 นิวตันใกล้ขอบที่ตัด ฟิล์มในบริเวณที่มีแรงดึงต่ำไม่มีการรองรับที่แข็งแรงเพียงพอ และการรบกวนเพียงเล็กน้อยก็จะทำให้การแกว่งขยายใหญ่ขึ้น

อีกหนึ่งสิ่งที่พบคือ ความคลาดเคลื่อนของความขนานของลูกกลิ้งนำทาง เมื่อตรวจสอบด้วยเครื่องวัดความขนานด้วยเลเซอร์ พบว่าความคลาดเคลื่อนของความขนานระหว่างลูกกลิ้งนำทางตัวที่สามกับเพลาของเครื่องมืออยู่ที่ 0.5 มม./เมตร ซึ่งทำให้ฟิล์มเข้าสู่คมมีดในลักษณะบิดเล็กน้อย และขอบที่ตัดจึงไม่เป็นเส้นตรง

สาเหตุหลัก

• ความล่าช้าในการตอบสนองหรือความแม่นยำไม่เพียงพอของระบบคลายและแก้ไข

• ลูกกลิ้งปรับผิวเรียบหรือลูกกลิ้งนำทางไม่ขนานกัน

• การกระจายแรงดึงที่ไม่สม่ำเสมอในทิศทางความกว้าง (พบได้ทั่วไปในฟิล์มดิบที่มีความคลาดเคลื่อนของความหนามาก)

แนวทางการแก้ปัญหา

ติดตั้งเซ็นเซอร์แก้ไขการนำทางให้ใกล้กับคมมีดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ใช้เครื่องมือเลเซอร์เพื่อปรับเทียบความขนานของลูกกลิ้งนำทางทั้งหมดอีกครั้ง เพิ่มลูกกลิ้งกดเฉพาะจุดหรืออุปกรณ์ดูดซับสุญญากาศที่ตำแหน่งตัดขอบเพื่อลดการสั่นของฟิล์ม

สรุป

สาเหตุทั้งสามประเภทนี้มักปรากฏซ้อนทับกันในการผลิตจริง ในกรณีที่เราติดตามนั้น แผนการแก้ไขขั้นสุดท้ายเกี่ยวข้องกับสามด้านพร้อมกัน ได้แก่ การเปลี่ยนตลับลูกปืนเพลาตัด การสร้างระบบตรวจสอบสำหรับปริมาณการตัดในแต่ละกะ และการปรับเทียบความขนานของลูกกลิ้งนำทางใหม่ หลังจากแก้ไขแล้ว ค่าความคลาดเคลื่อนของความกว้างในการตัดลดลงจาก ±1.5 มม. เหลือ ±0.3 มม. และอัตราของเสียลดลง 6 เปอร์เซ็นต์

การตัดขอบที่ไม่สม่ำเสมอไม่ใช่ความผิดพลาดเพียงอย่างเดียว แต่เป็นผลมาจากการไม่สมดุลของความแม่นยำทางกล พารามิเตอร์ของกระบวนการ และคุณสมบัติทางกายภาพของฟิล์ม แนะนำให้เริ่มต้นด้วยปริมาณการตัดที่ง่ายที่สุดเพื่อตรวจสอบ และหากการปรับปรุงไม่ชัดเจน ให้ตรวจสอบการเบี่ยงเบนของเพลาใบมีดและการแกว่งด้านข้างของฟิล์มตามลำดับ ควรใช้ข้อมูลในการปรับเครื่อง อย่าอาศัยความรู้สึกเพียงอย่างเดียว