Sac Ekstrüzyonunda Çekme Ünitesi: Gerginlik Kontrolü ve Hız Senkronizasyonu

Her çekme ünitesi levha ekstrüzyon hattı, kalender istifi ile aşağı akış ekipmanı arasındaki mekanik bir köprüye bağlıdır; bu köprü, ağ genişliği boyunca tutarlı gerilimi korurken, soğutulmuş tabakayı kontrollü bir hızda kalender silindirlerinden uzağa çeker. Birim levhanın çekilmesi, genel ekstrüzyon proseslerinden farklı olan özel hususları içerir. Görünen basitliğine rağmen (levhayı kavrayan bir çift elektrikli rulo), çekme ünitesinin gerginlik ve hız davranışı, levhanın sarım istasyonuna düz ve boyutsal olarak stabil mi yoksa ısıyla şekillendirmede sorunlara neden olacak kenar dalgaları, merkez torbalanma ve artık gerilimlerle dolu olarak mı ulaşacağını doğrudan belirler.

Çekme işlevi daha geniş bir çerçeveye uyar levha ekstrüzyon teknolojisi süreç zinciri. kalıptan son ruloya kadar ürün kalitesini korumak için her bölümün hızının ve geriliminin hassas bir şekilde koordine edilmesi gereken

Kauçuk Rulo Nip Tasarımı ve Kavrama Mekaniği

Çekme kıstırıcısı, tahrikli bir çelik rulo ve levhayı kontrollü bir kuvvetle birlikte sıkıştıran pnömatik olarak yüklenen kauçuk kaplı bir rulodan oluşur. Tipik olarak nitril (NBR), neopren (CR) veya silikondan oluşan kauçuk rulo kapağı, tüm levha genişliği boyunca eşit temas basıncını korumak için gereken uyumu sağlayarak küçük rulo sapmasını ve levha kalınlığı değişikliklerini telafi eder.

Nip basıncı seçimi bir değiş-tokuş içerir. Çok az basınç uygulandığında levha rulolara doğru kayarak hız senkronizasyonunu bozar ve gerilim dengesizliği yaratır. Çok fazla basınç uygulandığında kauçuk kapak aşırı derecede deforme olur ve uçta ısı üreterek PET gibi sıcaklığa duyarlı polimerleri işaretleyebilir ve zamanla rulo kapağının bozulmasına neden olabilir.

Tipik kıstırma yükleme aralıkları:

Rulo çapı aynı zamanda taşıma performansını da etkiler. Daha büyük çaplı rulolar (150-300 mm), levha ile daha uzun bir temas açısı sağlayarak tutuşu iyileştirir ve kaymayı önlemek için gereken hat basıncını azaltır. Daha küçük çaplı rulolar daha az zemin alanı kaplar ancak eşdeğer çekiş gücü elde etmek için daha yüksek kıstırma yükleri gerektirir.

Gerginlik Kontrol Yöntemleri

Çekme bölümündeki levha gerilimi dar bir bantta (tipik olarak hedef değerin +/- %5-10'u) muhafaza edilmelidir. Bu aralığın altında levha sarkar ve kenar dalgaları geliştirir. Bunun üzerinde, levha kalıcı olarak gerilir veya boyun aşağı doğru uzanır, bu da kalınlığın azalmasına ve genişlik kaybına neden olur.

Yaygın olarak üç gerilim kontrol stratejisi kullanılır:

Çizim kontrolü en basit yaklaşımdır. Çekme, kalender çıkış hızından biraz daha yüksek bir sabit hızda çalışır ve hız farkı boyunca gerilim oluşturan sabit bir çekme oranı yaratır. Bu, küçük gerilim değişimlerinin boyut kalitesi üzerinde minimum etkiye sahip olduğu kalın, sert levhalar için yeterince işe yarar. Sınırlama, gerilimin levha sıcaklığına, kalınlığına ve polimer viskozitesine göre değişmesidir; çekme kontrol yöntemi bunların hiçbirini aktif olarak ölçmez veya telafi etmez.

Yük hücresi geri besleme kontrolü, kalender ile çekme kıstırıcısı arasındaki tabaka yoluna bir gerilim algılayıcı rulo yerleştirir. Yük hücresi, rulo üzerindeki toplam aşağıya doğru kuvveti ölçer ve kontrol cihazı bunu tabaka temas uzunluğuna bölerek gerilime (birim genişlik başına kuvvet) dönüştürür. Kontrolör daha sonra gerilim ayar noktasını korumak için çekme hızını modüle eder. Bu kapalı döngü yaklaşımı, kademeli sıcaklık kayması ve küçük kalınlık değişiklikleri dahil olmak üzere, açık döngü çekme kontrolünün yapamayacağı süreç değişikliklerini ele alır.

Dansçı rulo kontrolü, gerilim değişimlerini absorbe etmek için dikey olarak hareket eden ağırlıklı veya pnömatik olarak yüklenen bir avara rulo kullanır. Gerginlik arttıkça dansçı rulosu kalkar; gerilim azaldıkça düşer. Dansçıdaki bir konum sensörü, çekme hızını bir PID döngüsü aracılığıyla yönlendirir. Dansçı sistemler hızlanma ve yavaşlama sırasında mükemmel gerginlik stabilitesi sağlayarak onları sık sık çalışan ve duran hatlarda popüler hale getiriyor.

Takvim ve Sarıcı ile Hız Senkronizasyonu

Çekme ünitesi üç bölümlü bir hız zinciri içerisinde çalışır: kalender, çekme ve sarıcı. Her bölüm, aşağı yöndeki yol boyunca eşit gerilimi korumak için tam olarak koordine edilmiş bir hızda çalışmalıdır.

Kararlı durum çalışması sırasında, çekme işlemi, tabaka gerilimini oluşturmak için tipik olarak kalenderden %0,5-2,0 daha hızlı çalışır. Sarıcı daha sonra, çekme hızından, çekme ve sarıcı arasında gereken küçük gerilim farkının çıkarılmasıyla hesaplanan bir hızda çalışır. Bu hız ilişkileri, diş açma hızından (2-5 m/dak) tam üretim hızına (hat konfigürasyonuna bağlı olarak 50-150 m/dak) kadar tüm üretim hızı aralığı boyunca geçerli olmalıdır.

Hat hızı değişiklikleri sırasında hız senkronizasyonu kritik hale gelir. Çekme perdah makinesinden daha hızlı hızlanırsa, levha gerilimi aniden yükselir ve tülbent kırılabilir. Daha yavaş hızlanırsa tabaka gevşer ve kırışıklıklar oluşur. Modern sistemler, tüm aşağı yöndeki sürücülerin ayrı ayrı ayarlanabilen oran ayar noktalarıyla tek bir ana hız referansını takip ettiği elektronik dişli veya elektronik hat mili (ELS) kontrolünü kullanır. Bu, hız geçişlerinin tüm bölümlerde aynı anda gerçekleşmesini sağlayarak hızlanma ve yavaşlama rampaları boyunca gerilim stabilitesini korur.

Ortak Çekme Konfigürasyonları

Farklı levha ekstrüzyon uygulamaları, farklı taşıma düzenlemeleri gerektirir. En yaygın konfigürasyonlar şunları içerir:

Tek çekişli çekiş — Bir çift motorlu rulo. Gerilim hassasiyeti gereksinimlerinin orta düzeyde olduğu ürün sayfası hatlarında kullanılan en basit ve en uygun maliyetli düzenleme. Levhanın kendi sertliğinin ağ stabilitesinin korunmasına yardımcı olduğu kalın levhalar (1 mm'nin üzerinde) için iyi çalışır.

Çift kıstırma çekişi — Kısa bir serbest açıklıkla ayrılmış iki ardışık kıstırma çifti. İlk kıstırma birincil çekme kuvvetini sağlarken, ikinci kıstırma bir gerilim izolasyon noktası görevi görür ve daha yüksek hat hızlarında tutarlı kavrama sağlar. Çift kıstırma konfigürasyonları, ince ölçülü levhayı (0,5 mm'nin altında) tek kıstırma ünitelerine göre daha güvenilir şekilde işler çünkü ikinci kıstırma, birinci kıstırmada meydana gelebilecek herhangi bir kaymanın aşağı yönde yayılmasını önler.

Yatay ve dikey yönlendirme — Dikey çekmeler (tabaka kalenderden yukarı doğru hareket eder) yerden tasarruf sağlar ve levha yolunu kısa tutarak sıcaklığa duyarlı malzemeler için ısı kaybını azaltır. Yatay çekmeler (tabaka yatay olarak hareket eder) başlatma sırasında daha kolay işlenir ve bakım için daha iyi erişim sağlar.

Çekme işleminin aşağı yöndeki ekipmana nasıl beslendiğini anlamak çok önemlidir. Merkezi rüzgar ve yüzey sarıcıları ve yüzey sarıcıları, levhanın tutarlı gerilim ve hızda alınmasına bağlıdır; çekme aşamasında ortaya çıkan kusurlar, iç içe geçme, buruşma veya ezilme hasarı olarak doğrudan sarılı ruloya yayılır.

Taşıma Sorunlarını Giderme

Çoğu taşıma sorunu mekanik aşınmaya veya kontrol sistemi sapmasına dayanmaktadır. Kauçuk rulo kaplamalar yaşla ve UV ışınlarına maruz kalmayla sertleşerek kavrama özelliklerini kaybeder. Daha önce sabit olan bir hat üzerinde uç kayması meydana gelmeye başladığında, rulo kapağının durumu ilk şüpheli olmalıdır. Çoğu kauçuk kapağın, çalışma sıcaklığına ve polimer tipine bağlı olarak her 12-24 ayda bir değiştirilmesi gerekir.

sarıcı gerginlik sorunları, belirtiler sarıcıda ortaya çıksa da, genellikle çekme bölümünün yukarı kısmından kaynaklanır. Çekme sırasındaki gerilim artışları, salınımlar veya kademeli sapmalar, doğrudan müşterinin ısıyla şekillendirme tesisinde rulo çözülene kadar belirgin olmayabilecek sarım kusurlarına dönüşür.

Çekme ünitesi, kalender istifi ile sarma istasyonu arasında kritik hız ve gerginlik köprüsü görevi görür; bu, sacın düzlüğünü, boyutsal stabiliteyi ve son rulo kalitesini doğrudan etkileyen bir roldür. JWELL'in çekme üniteleri, kapalı devre gerilim geri beslemeli servo tahrikli kauçuk rulo kıstırma noktalarına sahiptir; bu kıskaçlar, levha gerilimini 5 ila 100 m/dak arasındaki hat hızlarında ±0,5 N dahilinde tutar; bu, kötü senkronize edilmiş sistemlerde yaygın olan kenar dalgası ve merkez torbalama kusurlarını önleyen bir tutarlılık seviyesidir.

SSS

Çekme sırasında ekstrüde edilmiş sacda kenar dalgalarına ne sebep olur?

Kenar dalgaları tipik olarak sayfa genişliği boyunca yetersiz veya eşit olmayan gerilimden kaynaklanır. Çekme kıstırma basıncı çok düşükse, levha merkezden kavranırken kenarlardan kayabilir ve bu da merkezi kenarlardan daha sıkı çeken farklı bir gerilim yaratabilir. Rulo kapağının aşınması, kıstırma basıncı dengesizliği veya artık tabaka genişliğine uymayan taçlı rulonun tümü katkıda bulunabilir. Kıstırma basıncını eşit şekilde artırmak ve rulo kapağının durumunu doğrulamak genellikle sorunu çözer.

Çekme hızı takvimle nasıl senkronize edilir?

Modern sistemler, tüm sürücülerin tek bir ana hız referansını takip ettiği elektronik hat mili (ELS) kontrolünü kullanır. Çekme sürücüsü, ana hız sinyalini bir oran ayar noktasıyla (tipik olarak 1,005-1,020x kalender hızı) çarparak alır. Hızlanma ve yavaşlama sırasında, sabit gerilimi korumak için tüm sürücüler eş zamanlı olarak koordineli oranlarda rampa yapar. Daha eski hatlar, manuel oran ayarıyla analog hız referanslarını kullanabilir.

Çekme rulosu kapakları için en iyi kauçuk malzeme hangisidir?

Nitril (NBR) kaplamalar, genel amaçlı levha ekstrüzyonlarının çoğunun üstesinden gelir ve iyi aşınma direnci sunar. Daha yüksek sıcaklıktaki uygulamalar için neopren (CR) veya EPDM kaplamalar daha iyi ısı direnci sağlar. Optik dereceli levha gibi iz bırakmayan temasın kritik olduğu yerlerde silikon kapaklar kullanılır. Durometre seçimi (60-90 Shore A) levha sertliğine uygun olmalıdır; ince, esnek levha için daha yumuşak kapaklar ve kalın, sert levha için daha sert kapaklar.

Tek bir çekme işlemi birden fazla sayfa genişliğini kaldırabilir mi?

Evet, kauçuk rulo genişliğinin maksimum sayfa genişliğini aşması şartıyla. Bazı çekme üniteleri, farklı levha genişlikleri için kıstırma kavramasını optimize etmek amacıyla ayarlanabilir yanal konumlandırma özelliğine sahiptir. Geniş bir genişlik aralığına sahip hatlarda, lastik rulonun bağımsız olarak basınçlı bölümlere ayrıldığı bölümlü kıstırma yüklemesi, yeterli toplam kavrama kuvvetini korurken dar levhalarda aşırı kenar yüklemesini önler.