کنترل تنش حلقه بسته در مقابل حلقه باز: چرا دقت کشش کیفیت رول فیلم شما را تعیین می کند

در هر خط فیلم استرچ ریخته گری یا ماشین ساخت فیلم استرچ، کنترل تنش در حین پیچیدن به عقب، تنها پارامتری است که بیشتر مسئول کیفیت رول تمام شده است - و اغلب توسط خریداران اشتباه می شود. کنترل کشش حلقه بسته از بازخورد بلادرنگ لودسل یا رقصنده برای حفظ تنش دقیق و ثابت در هر چرخه سیم پیچی استفاده می کند. کنترل حلقه باز یک سیگنال گشتاور ثابت را بدون بازخورد اعمال می کند و کشش را تحت تأثیر رشد قطر رول و تغییرات سرعت قرار می دهد. تفاوت بین این دو رویکرد مستقیماً تعیین می‌کند که آیا دستگاه فیلم استرچ ریختگی شما رول‌های ثابت و قابل فروش تولید می‌کند یا نقص‌های پرهزینه ایجاد می‌کند.

کنترل کشش در دستگاه بازپیچ فیلم کششی چیست؟

کنترل کشش مکانیزمی است که توسط آن یک سیم پیچ نیروی وارد شده به شبکه فیلم را در حین پیچاندن آن بر روی یک هسته تنظیم می کند. در یک خط فیلم کششی ریخته گری ، فیلم با سرعت مشخصی از بخش رول سرد خارج می شود و باید تحت یک پروفیل کششی کنترل شده و تکرار شونده پیچیده شود تا یک رول هندسی درست را تشکیل دهد.

سه متغیر به طور پیوسته در طول چرخش به عقب با هم تعامل دارند:

• سرعت خط - سرعتی که در آن فیلم از اکسترودر به سیم پیچ می رسد

• قطر رول - که به طور مداوم با جمع شدن فیلم روی هسته افزایش می یابد

• خاصیت ارتجاعی مواد - چگونه فیلم پلی اتیلن به نیروی اعمال شده در یک گیج معین پاسخ می دهد

هر سیستم کنترلی که نتواند به صورت دینامیکی هر سه متغیر را به طور همزمان جبران کند، نوسانات کششی ایجاد می کند. این نوسانات علت اصلی شایع ترین نقص فیلم کششی هستند.

کنترل تنش حلقه باز چگونه کار می کند - و کجا شکست می خورد؟

کنترل کشش حلقه باز یک سیگنال ثابت گشتاور موتور یا ترمز را در شروع هر رول تنظیم می کند. از آنجایی که سیستم هیچ بازخوردی در مورد تنش واقعی وب دریافت نمی کند، نمی تواند زمانی که شرایط تغییر می کند تنظیم کند.

مشکل هسته: با تشکیل فیلم بر روی هسته، قطر رول افزایش می یابد. با یک گشتاور ثابت، کشش موثر به تدریج از شروع رول تا انتها کاهش می یابد. در یک رول فیلم کششی معمولی با عرض 500 میلی‌متر و 18 کیلوگرم ماشین، این فروپاشی کششی قطری می‌تواند کشش سیم‌پیچ را بین لایه اول و آخر 30 تا 50 درصد کاهش دهد.

سیستم های حلقه باز برای برنامه هایی مناسب تر هستند که در آنها:

• قطر رول کوچک و ثابت است

• سرعت خط پایین و پایدار است

• تنوع سنج فیلم حداقل است

• محدودیت های هزینه، سیستم های مبتنی بر حسگر را غیرعملی می کند

برای ماشین‌های فیلم کششی با سرعت بالا که رول‌های جامبو یا فیلم اکستروژن چند لایه تولید می‌کنند، معمولاً کنترل حلقه باز برای کیفیت ثابت کافی نیست.

کنترل کشش حلقه بسته چگونه کار می کند؟

کنترل کشش حلقه بسته به طور مداوم تنش واقعی وب را با استفاده از یکی از دو نوع حسگر اصلی اندازه گیری می کند:

1. لودسل (مبدل نیرو): یک سنسور نصب شده بر روی یک رول یا نیپ، نیروی مستقیم اعمال شده توسط شبکه فیلم را تشخیص می دهد و یک سیگنال بلادرنگ را به کنترل کننده درایو برمی گرداند.

2. رول رقصنده: یک رول شناور وزن دار یا دارای بار پنوماتیکی که موقعیت آن منعکس کننده کشش وب است. جابجایی رقصنده باعث ایجاد واکنش اصلاحی درایو می شود.

کنترل کننده کشش اندازه گیری شده را با مقدار نقطه تنظیم مقایسه می کند و یک اصلاح فوری برای موتور سیم پیچ صادر می کند. این حلقه بازخورد معمولاً در زمان‌های پاسخ 10 تا 50 میلی‌ثانیه عمل می‌کند، به اندازه کافی سریع برای جبران تغییرات سرعت، تغییرات گیج فیلم و رشد قطر در زمان واقعی.

برنامه های تنش مخروطی نیز می توانند در سیستم های حلقه بسته ادغام شوند. اینها عمداً با رشد رول، نقطه تنظیم کشش را کاهش می دهند - با اعمال کشش بیشتر در هسته و کشش تدریجی در لایه های بیرونی - برای جلوگیری از خرد شدن هسته و در عین حال حفظ هندسه رول بیرونی.

سیستم های حلقه بسته برای برنامه هایی مناسب تر هستند که:

• وزن رول بیش از 10 کیلوگرم (رول های ماشینی یا جامبو)

• گیج فیلم نازک (10-17 میکرون) و بسیار الاستیک است

• نرخ تولید به کیفیت ثابت در صدها رول در هر شیفت نیاز دارد

• مشخصات مشتری شامل تحمل ابعاد در سختی و هندسه رول است

نوسانات تنش چه عیوبی ایجاد می کند؟

درک ارتباط بین تغییرات تنش و عیوب فیزیکی برای تصمیم گیرندگان فنی در ارزیابی الف ضروری است دستگاه ساخت فیلم استرچ . سه نوع عیب بیشترین ضررهای مربوط به کیفیت را تشکیل می دهند:

1. شکل رول ضعیف (شکه یا نمایه مقعر)

هنگامی که کشش در لایه‌های بیرونی نسبت به لایه‌های داخلی خیلی زیاد است، لایه لایه‌های سمت هسته را به صورت شعاعی فشرده می‌کند و باعث می‌شود که انتهای رول به سمت بیرون برآمده شود - یک پروفیل 'بشکه'. وقتی کشش خیلی کم است، لایه‌های بیرونی به صورت شل پیچیده می‌شوند و رول به شکل مقعر یا زینی شکل می‌گیرد. هیچ یک از این شکل ها تحمل هندسی مورد نیاز تجهیزات بسته بندی پالت اتوماتیک را برآورده نمی کند.

2. چین و چروک فیلم و نقص سطح

سنبله‌های تنش گذرا - ناشی از اتصالات، تغییرات هسته، یا رمپ‌های سرعت جبران‌نشده - باعث ایجاد غلظت‌های تنش موضعی در وب می‌شوند. اینها به صورت چین و چروک های طولی یا خطوط چینی ظاهر می شوند که به طور دائم در رول قفل شده اند. در فیلم 10 تا 15 میکرون، حتی افزایش کشش 10 درصدی در حین تغییر هسته می تواند نوارهای چروک ایجاد کند که متر از فیلم را غیرقابل استفاده می کند.

3. تلسکوپ در Roll Edge

تلسکوپی زمانی اتفاق می‌افتد که لایه‌های فیلم به صورت جانبی نسبت به یکدیگر لغزنده و باعث می‌شود که لبه رول به بیرون برود. علت اصلی کشش جانبی ناکافی یا ناسازگار همراه با هدایت ناکافی لبه است. در یک رول با عرض 500 میلی‌متر، یک جابجایی تلسکوپی حتی 3 تا 5 میلی‌متر باعث گیرکردن رول یا تغذیه نادرست در تجهیزات توزیع پایین‌دست می‌شود.

تعیین کمیت ضرر: مشکلات تنش در واقع چه هزینه ای دارند

نقص های مربوط به تنش صرفاً زیبایی شناختی نیستند. هر نوع نقص دارای یک تأثیر مالی قابل اندازه گیری است که خریداران فنی و مدیران تولید باید در تصمیمات مربوط به مشخصات ماشین لحاظ کنند.

یک خط فیلم کششی با وزن 8 تن در هر شیفت 24 ساعته با میانگین قیمت فیلم 1800 دلار در هر تن را در نظر بگیرید:

حتی یک نرخ نقص محافظه کارانه 2.5٪ در یک خط 8 تن در روز سالانه نشان دهنده ضرر مادی بیش از 130000 دلار در سال است - قبل از محاسبه هزینه های کار، خرابی ماشین آلات و هزینه های ادعای مشتری. ارتقاء کنترل کشش از حلقه باز به حلقه بسته در a دستگاه فیلم استرچ ریختگی معمولاً عیوب مربوط به تنش را تا 60 تا 80 درصد کاهش می‌دهد و بازده سرمایه‌گذاری قابل اندازه‌گیری را در ماه‌ها به جای سال‌ها ارائه می‌کند.

انتخاب بین حلقه باز و حلقه بسته: یک چارچوب تصمیم

کنترل تنش حلقه باز را زمانی انتخاب کنید که:

• شما در حال تولید رول های دستی کوچک (2 تا 5 کیلوگرم) با سرعت خط متوسط ​​هستید

• گیج فیلم شما 17 میکرون یا سنگین‌تر است و تحمل تغییرات بالاست

• محدودیت های بودجه اولیه هستند و تلورانس های هندسی رول سست هستند

کنترل تنش حلقه بسته را زمانی انتخاب کنید که:

• شما در حال تولید رول های ماشینی (10-18 کیلوگرم) یا رول های جامبو (50-60 کیلوگرم) هستید.

• گیج فیلم شما 10 تا 15 میکرون است و ثبات ابعادی یک نیاز تجاری است

• شما در سرعت های خط بالا (بالاتر از 300 متر در دقیقه) که در آن تنش های گذرا مکرر هستند کار می کنید

• مشتریان شما از تجهیزات بسته بندی کششی خودکار با مشخصات هندسه رول تعریف شده استفاده می کنند

ماشین‌های فیلم کششی ریختگی XHD - موجود در پیکربندی‌های 1000 میلی‌متری، 1500 میلی‌متری و 2000 میلی‌متری - می‌توانند با سیستم‌های کنترل کشش حلقه بسته برای مطابقت با الزامات تولید مشخص شوند. برای جزئیات بیشتر در مورد پیکربندی‌های موجود برای برگشت به عقب، به سایت مراجعه کنید محدوده محصول دستگاه فیلم کششی XHD یا چرخاننده فیلم پلاستیکی بخش

سوالات متداول

س: تفاوت بین کنترل کشش حلقه بسته و حلقه باز در دستگاه ساخت فیلم کششی چیست؟
A: کنترل کشش حلقه باز یک سیگنال ثابت یا ترمز را بدون اندازه گیری کشش واقعی وب اعمال می کند، به این معنی که نمی تواند تغییر قطر یا سرعت رول را جبران کند. کنترل کشش حلقه بسته از سلول‌های بار یا رول‌های رقصنده برای اندازه‌گیری تنش واقعی در زمان واقعی استفاده می‌کند و به طور مداوم درایو سیم‌پیچ را اصلاح می‌کند تا نقطه تنظیم مشخص‌شده را حفظ کند، در نتیجه هندسه رول به طور قابل‌توجهی سازگارتر و نقص‌های کمتری ایجاد می‌شود.

س: رشد قطر رول چگونه بر کشش سیم پیچ در یک خط فیلم کششی ریخته گری تأثیر می گذارد؟
A: با جمع شدن فیلم روی هسته، قطر رول افزایش می یابد. از آنجایی که گشتاور برابر با نیروی ضرب شده در شعاع است، گشتاور موتور ثابت با افزایش قطر، کشش تدریجی کمتری ایجاد می کند. در یک رول 18 کیلوگرمی ماشینی، این می تواند منجر به کاهش کشش 30 تا 50 درصدی از اولین تا آخرین لایه زخم شود - که برای ایجاد نقص در هندسه رول و چروک شدن فیلم کافی است.

س: آیا برنامه تنش مخروطی می تواند نیاز به کنترل حلقه بسته را برطرف کند؟
A: برنامه کشش مخروطی عمداً نقطه تنظیم کشش را با افزایش قطر رول کاهش می دهد و می تواند خرد شدن هسته را در لایه های داخلی کاهش دهد. با این حال، یک برنامه مخروطی که در یک سیستم حلقه باز اجرا می‌شود، هنوز نمی‌تواند به اختلالات بلادرنگ مانند رمپ‌های سرعت، تغییرات گیج فیلم یا لرزش ماشین پاسخ دهد. کنترل حلقه بسته همراه با برنامه کشش مخروطی بالاترین سطح دقت سیم پیچ را فراهم می کند.

س: تلسکوپ در رول فیلم کششی چیست و چه چیزی باعث آن می شود؟
پاسخ: تلسکوپی جابجایی جانبی لایه‌های فیلم نسبت به یکدیگر است که یک لبه رول پلکانی یا مخروطی شکل ایجاد می‌کند. این به دلیل ترکیبی از کشش شبکه ناکافی یا نوسان، هدایت ناکافی لایه جانبی، و ناهماهنگی بین تار فیلم و هسته سیم پیچ ایجاد می شود. حتی یک جابجایی تلسکوپی 3 تا 5 میلی‌متری روی یک رول با عرض 500 میلی‌متر می‌تواند باعث خرابی تغذیه در دستگاه‌های بسته‌بندی خودکار پالت شود.

س: سرمایه گذاری در کنترل تنش حلقه بسته در چه مقیاس تولید منطقی است؟
پاسخ: برای خطوط فیلم استرچ ریخته گری که 5 تن یا بیشتر در روز از رول های ماشینی یا جامبو تولید می کنند، کاهش عیب ارائه شده توسط کنترل حلقه بسته معمولاً بر اساس صرفه جویی در مواد صرفاً در مدت 6 تا 18 ماه، بازگشت سرمایه اضافی را ایجاد می کند. در حجم های بالاتر و گیج های نازک تر، دوره بازپرداخت کوتاه تر است.