Jak wybrać płytę grzejną dla linii do wytłaczania na gorąco-z dużą szybkością i w sposób ciągły-do-zwijania?

Linia do wytłaczania na gorąco-z rolki na-rolkę w sposób ciągły przekształca gładką, pozbawioną cech charakterystycznych folię polimerową w precyzyjny mikro-arkusz optyczny, np. folię-zwiększającą jasność do wyświetlaczy LCD, z szybkością metrów na minutę. Sercem tej maszyny jest główny podgrzewany bęben wytłaczający, duży, wirujący, precyzyjnie-szlifowany cylinder, który stempluje nanoskopowy wzór na przepływającym plastiku. Bęben ten to w zasadzie zakrzywiona, obrotowa płyta grzewcza, a jego specyfikacja jest mistrzowską klasą w zakresie-ultra-jednolitej inżynierii cieplnej i mechanicznej.

Obrotowa płyta grzewcza jako precyzyjna maszyna termiczna
Specyfikacja wytłaczania na gorąco z podgrzewaną rolką dociskową do walcowania w procesie-zwijania-na-z dużą szybkością musi obejmować trzy współzależne domeny, a mianowicie równomierność termiczną, trwałość powierzchni i precyzję mechaniczną. Nie jest to blok statyczny, ale raczej stalowy cylinder o dużej średnicy (zwykle o średnicy 300-600 mm i długości 1-2 m), który obraca się w sposób ciągły, utrzymując dokładną temperaturę na powierzchni. Folia polimerowa dociskana do bębna, mięknie i przejmuje mikroskopijny wzór odciśnięty na powierzchni bębna. Jakakolwiek zmiana temperatury z boku na bok lub na obwodzie powoduje nieregularną głębokość wytłaczania, odrzucenie produktu i niższą prędkość linii.

Specyfikacja termiczna: wiele stref, superjednorodność
Duży stalowy bęben należy ogrzać od wewnątrz, aby uzyskać równomierność temperatury powierzchni wynoszącej ±1 stopień na całej szerokości roboczej i obwodzie bębna. Nie można uzyskać takiej jednorodności przy użyciu jednego, niekontrolowanego źródła ciepła.
 

Istnieją dwa podstawowe rodzaje ogrzewania, stosowane samodzielnie lub razem:

Wbudowane strefy grzejne kasetowe: Kilka grzejników kasetowych, każda obsługiwana oddzielnie, jest osadzonych w osiowych otworach wywierconych w pobliżu wewnętrznej powierzchni bębna. Bęben jest podzielony na wiele stref grzewczych (np. lewy, środkowy, prawy lub mniejsze podziały na 10-20 stref). Każda strefa wyposażona jest we własny czujnik temperatury (termopara lub RTD) i regulator PID w pętli zamkniętej. Metoda ta umożliwia precyzyjne dostosowanie profilu termicznego na całej długości bębna w celu kompensacji strat ciepła na końcach bębna.

Układ z obiegiem gorącego oleju. Płyn przenoszący ciepło (olej) przepływa przez spiralny lub wieloprzejściowy kanał- wewnątrz bębna. Olej jest podgrzewany zewnętrznie i podawany do bębna poprzez złącze obrotowe. Układy gorącego oleju charakteryzują się bardzo dobrą jednorodnością, ponieważ poruszający się płyn w naturalny sposób uśrednia gorące obszary. Mają jednak wolniejszy czas reakcji termicznej niż elektryczne grzejniki kasetowe.

Do najdokładniejszych zastosowań stosowany jest system hybrydowy. Grzejniki kasetowe umożliwiają szybką, lokalną kontrolę, podczas gdy pętla cyrkulacji oleju zapewnia ogólną stabilność temperatury. W każdym przypadku przy projektowaniu wzoru wytłoczenia należy uwzględnić rozszerzalność cieplną bębna (stal rozszerza się o około 11-13 μm/m·stopnia). Jeżeli wzór zostanie wycięty w zimnym bębnie, po osiągnięciu temperatury roboczej zmieni on wysokość. Zatem bęben jest albo obrabiany w temperaturze roboczej, albo w projekcie obliczeniowym koryguje się wzór pod kątem rozszerzalności cieplnej.

Specyfikacja powierzchni: Długotrwała-powłoka nieprzywierająca
Narzędziem roboczym jest zewnętrzna powierzchnia bębna grzewczego. Należy go wyszlifować na lustrzany połysk (Ra < 0,1 µm) i pokryć cienką, twardą i trwałą warstwą rozdzielającą. Powłoka musi wytrzymywać ciągłe ścieranie poruszającej się folii polimerowej, być odporna na wszelkie ataki chemiczne ze strony dodatków zawartych w folii i umożliwiać proste oddzielenie wytłoczonego tworzywa sztucznego bez sklejania.

Dwie najbardziej pożądane powłoki to:

Diament-podobny do węgla (DLC) Twarda, amorficzna powłoka węgla o grubości 1–3 μm. DLC ma bardzo niski współczynnik tarcia (współczynnik tarcia<0.1), good wear resistance and great heat conductivity. It is perfect for high speed, high pressure embossing lines.

Azotek chromu (CrN): Powłoka ceramiczna osadzana metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD). CrN zapewnia dużą twardość (do 2000 HV), dobrą odporność na utlenianie do 700 stopni i-nieprzywierającą powierzchnię. Jest na ogół grubszy niż DLC (5–15 μm) i nadaje się do bardziej agresywnych procedur dodawania filmu.

Powłokę należy nakładać równomiernie na całym obwodzie i długości bębna. Wszelkie nieregularności w grubości lub przyczepności powłoki będą prowadzić do miejscowego przyklejania się lub przedwczesnego zużycia. W specyfikacji należy określić materiał powłoki, minimalną twardość (np. > 1500 HV), tolerancję grubości (np. ± 10%) oraz technikę badania przyczepności (np. próba zarysowania lub próba odrywania taśmy).

Specyfikacja mechaniczna: złącze obrotowe, równowaga i bicie
Bęben wirujący z ogromną prędkością. Może setki obrotów na minutę. Aby był odpowiednio zrównoważony. Jakakolwiek nierównowaga powoduje wibracje, które przenoszą się na wytłaczaną folię, powodując widoczne zniekształcenie wzoru (lub drgania mechaniczne). Specyfikacja powinna określać stopień wyważenia dynamicznego, zwykle G2.5 lub wyższy zgodnie z ISO 1940-1.

Równie ważna jest tolerancja na bicie. W przypadku precyzyjnego wytłaczania-optycznego całkowite wskazane bicie (TIR) ​​zewnętrznej powierzchni bębna względem osi obrotu bębna powinno być mniejsze niż 5 μm. Oznacza to, że przestrzeń pomiędzy bębnem a rolką dociskową jest zawsze stała, a co za tym idzie, głębokość tłoczenia jest zawsze taka sama na całej szerokości folii.

Wielki żarzący się bęben to zakrzywione, obracające się kowadło, idealnie gorący, idealnie gładki wałek, który tłoczy milion maleńkich wzorów na minutę. Ale cała doskonałość termiczna i mechaniczna jest na nic, jeśli wewnętrzne grzejniki lub czujniki nie mogą być prawidłowo podłączone. Złącze obrotowe (lub zwane złączem obrotowym) musi:

Obsługuj obwody elektryczne o wysokiej temperaturze (grzejniki kasetowe) lub gorący olej pod ciśnieniem (układy obiegowe) bez wycieków.

Pracuj przy pełnych obrotach, z mniejszym tarciem i zużyciem.

Obsługa sterowania grzejnikami wielo-strefowymi w wielu niezależnych kanałach.

Zawierają zintegrowane pierścienie ślizgowe dla sygnałów termopary lub czujnika RTD.

Posrebrzane-styki lub szczotki-z ciekłego metalu są dostarczane do bębnów podgrzewanych elektrycznie w wielo-kanałowych złączach obrotowych, aby zapewnić niski opór elektryczny i długą żywotność. W przypadku bębnów-ogrzewanych olejem stosuje się złącze obrotowe o podwójnym-przepływie, z uszczelnieniami mechanicznymi (np. grafit węglowy- vs węglik), przystosowane do maksymalnej temperatury roboczej (zwykle do 250 stopni w przypadku olejów syntetycznych) i ciśnienia (10–20 barów).

Pełna lista kontrolna specyfikacji płyty grzewczej z roli-na rolkę
Cały dokument specyfikacji bębna do wytłaczania na gorąco obejmuje:

Kategoria Parametr SpecyfikacjaSpecyfikacja/typowa wartość
Kształt Średnica × długość 400 mm × 1500 mm (przykład) Grubość ścianki płaszcza 25-50 mm (sztywność konstrukcyjna)
Temperatura powierzchni termicznej 100-Zakres 250 stopni Jednorodność temperatury ±1 stopień w całym zakresie Obszar ogrzewania 6–24 stref autonomicznych Metoda ogrzewania Grzejniki kasetowe lub gorący olej Czujniki temperatury Powierzchnia Termopary typu K lub czujniki rezystancyjne PT100Wykończenie powierzchni (Ra)<0.1 μm (Mirror finish)Coating DLC or CrNCoating hardness >1500HV±10% Grubość powłoki 2-10 μm
Mechaniczne Klasa jakości wyważania dynamicznego ISO 1940-1 G2.5 Bicie całkowite (TIR)<5 micronsMax. rotation speed 50-300 r/min (depends on procedure)
Złącze obrotowe Liczba obwodów elektrycznych 6-24 (dla grzejników kasetowych) Obwód znamionowy 10 do 30 A Materiał uszczelnienia Wysokotemperaturowy PTFE lub grafit Stopień wycieku (olej)<1 drop per hour at rated pressure.
Wniosek: szczyt projektowania płyt dociskowych
Ostatnim słowem w inżynierii płyt dociskowych jest specyfikacja podgrzewanego bębna wytłaczającego dla maszyny do wytłaczania na gorąco-szybkiej-z walcowania-. Jest to szybkie,-precyzyjne obrotowe urządzenie termiczne i mechaniczne, którego masa-tworzy niewidzialne wzory nowoczesnej optyki,-od folii-zwiększających jasność do wyświetlaczy, po-płytki prowadzące światło do podświetleń. Wszystkie parametry, takie jak równomierność termiczna ±1 stopień,<5 μm runout tolerance and durable DLC coating must be defined, validated and recorded. The most advanced production equipment are constructed on the most completely engineered spinning hot cylinders. A well-designed heated platen does more than just emboss plastic, it provides a profitable, high-yield, continuous production line. Compromises in the specification immediately result in rejected film, down time and lost income.