Đo lường tại nhà máy: 3 lý do thực sự gây ra hiện tượng cắt mép không đều của máy cắt màng PET

Trong sản xuất cắt màng PET, các cạnh cắt không đều là một trong những vấn đề nan giải nhất. Các cạnh không đều, gờ sắc nhọn, thậm chí cả những vết cắt lượn sóng không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn dẫn đến việc phải loại bỏ toàn bộ cuộn màng.

Gần đây, chúng tôi đã dành hai tuần tại nhà máy, theo dõi hoạt động của ba loại máy cắt xẻ khác nhau, ghi lại hàng chục bộ dữ liệu bất thường và cuối cùng đã tìm ra nguyên nhân gốc rễ của việc cắt không đều. Ba lý do sau đây đều là phản hồi thực tế từ hoạt động và đo lường trực tiếp.

Lý do 1: Lưỡi dao "rung nhẹ" - sự rung lắc không thể nhìn thấy bằng mắt thường lại là điều nguy hiểm nhất.

Mô tả hiện tượng

Phần lưỡi cắt phim đôi khi có vẻ sắc nét, phần thô ráp hoặc cạnh răng cưa mịn. Người vận hành kiểm tra lưỡi dao và thấy nó chắc chắn, không có hiện tượng rung lắc đáng kể khi ấn vào.

Kết quả đo lường

Chúng tôi đã đo độ lệch tâm hướng tâm của trục dao cắt bằng đồng hồ đo độ lệch. Một máy cắt xẻ đã được sử dụng trong hai năm đạt độ lệch tâm là 0,08 mm. Đối với màng PET dày 12 μm, giá trị này vượt xa phạm vi cho phép (thông thường độ lệch tâm nên nằm trong khoảng 0,02 mm).

Một vấn đề khó nhận biết hơn là sự rung động của chính lưỡi cắt. Ở tốc độ cao (500-800m/phút), lưỡi cắt chịu tác động kết hợp của lực ly tâm và lực cản cắt, dẫn đến sự rung động nhẹ ở tần số cao. Mắt thường không thể nhìn thấy được, nhưng khi đo bằng cảm biến dịch chuyển laser, biên độ dao động ở đầu lưỡi nằm trong khoảng 0,03-0,05mm.

Nguyên nhân gốc rễ

• Ổ trục dao cắt bị mòn hoặc lực tải trước không đủ

• Bề mặt khóa của vành lưỡi dao không bằng phẳng

• Độ cứng của lưỡi dao không đủ (đặc biệt là các loại lưỡi dao mỏng không chính hãng)

Hướng giải pháp

Thay thế các vòng bi có độ chính xác cao và điều chỉnh lại tải trọng ban đầu; Chuyển sang sử dụng các mảnh chèn đế dày (độ cứng tăng hơn 30%); Sau mỗi lần thay dao, phải sử dụng đồng hồ đo độ lệch tâm để kiểm tra độ lệch tâm của đầu dao.

Lý do 2: "Thể tích tiếp xúc" của dao hàm trên và hàm dưới không khớp - một thông số bị bỏ qua nghiêm trọng.

Mô tả hiện tượng

Đôi khi mép cắt có dạng "sợi" (một số sợi không bị cắt), và đôi khi lại có "mép trắng ép" (mép cắt có màu trắng và bị biến dạng). Lưỡi dao trông khá sắc bén, nhưng sau một thời gian sử dụng thì không còn sắc nữa.

Kết quả đo lường

Việc điều chỉnh độ chồng chéo giữa lưỡi dao đĩa trên và dưới được thực hiện bằng tay - "chỉ cần cảm nhận tiếng ma sát nhẹ khi xoay". Chúng tôi đã đo chất lượng cắt tỉa với sáu thiết lập khác nhau:

Vấn đề là độ sâu cắt không phải là một giá trị cố định. Độ sâu cắt thực tế thay đổi khi lưỡi dao mòn, giá đỡ giãn nở và co lại, và thậm chí cả nhiệt độ môi trường xung quanh cũng thay đổi trong ngày hôm đó. Chúng tôi đã theo dõi quá trình sản xuất trong một ngày: độ sâu cắt được thiết lập lúc khởi động buổi sáng là 0,15mm, và đến chiều nhiệt độ giá đỡ đã tăng lên 8°C, độ sâu cắt giảm xuống còn 0,22mm, và chất lượng cắt tỉa giảm đáng kể.

Nguyên nhân gốc rễ

• Thiếu kỷ luật trong quy trình kiểm tra thường xuyên lượng thức ăn cắn vào.

• Độ cứng giữa giá đỡ dụng cụ trên và dưới không đủ, dẫn đến sự dịch chuyển trong quá trình vận hành.

• Ảnh hưởng của biến dạng nhiệt không được tính đến

Hướng giải pháp

Thể tích vết cắt được kiểm tra lại sau mỗi 2 giờ bằng thước đo khe hở hoặc dụng cụ đo chuyên dụng; Một thiết bị khóa được thêm vào giá đỡ dụng cụ trên và dưới; Các đơn đặt hàng có độ chính xác cao yêu cầu hệ thống điều chỉnh dụng cụ tự động với cảm biến áp suất.

Lý do 3: Bộ phim "lệch hướng" và chồng chất các dao động ngang - nó không được cắt theo đường thẳng.

Mô tả hiện tượng

Toàn bộ cuộn giấy được cắt ra, kích thước chiều rộng dao động giữa lớn và nhỏ, và lượng giấy thừa ở hai bên không đồng đều. Các cạnh nhìn chung khá gọn gàng, nhưng dung sai chiều rộng vượt quá yêu cầu của khách hàng.

Kết quả đo lường

Chúng tôi đặt ba cảm biến siêu âm trên đường cắt để theo dõi vị trí mép màng phim trong thời gian thực. Kết quả rất thú vị: độ lệch ngang của màng phim chỉ là ±0,3mm tại vị trí cách lưỡi dao 120mm; tại vị trí cách lưỡi dao 30mm, biên độ lệch tăng lên ±0,8mm.

Tại sao lại bị khuếch đại? Lý do là do sự phân bố lực căng của màng phim không đồng đều. Lực căng theo chiều rộng được đo bằng máy đo lực căng: 35 N ở khu vực giữa và chỉ 18 N gần mép cắt. Màng phim ở khu vực có lực căng thấp không có đủ điểm tựa vững chắc, và một sự xáo động nhỏ cũng sẽ khuếch đại biên độ dao động.

Một phát hiện khác là độ lệch song song của con lăn dẫn hướng. Khi kiểm tra bằng máy căn chỉnh laser, độ lệch song song giữa con lăn dẫn hướng thứ ba và trục dụng cụ đạt 0,5mm/m. Điều này khiến màng phim đi vào lưỡi dao ở tư thế hơi xoắn, và đường cắt đương nhiên không thể là một đường thẳng.

Nguyên nhân gốc rễ

• Độ trễ phản hồi hoặc độ chính xác không đủ của hệ thống cuộn và hiệu chỉnh

• Độ song song của con lăn làm phẳng hoặc con lăn dẫn hướng bị sai lệch

• Phân bố lực căng không đồng đều theo chiều rộng (thường gặp ở các màng thô có dung sai độ dày lớn)

Hướng giải pháp

Lắp đặt cảm biến hiệu chỉnh dẫn hướng càng gần mép dao càng tốt; sử dụng dụng cụ định tâm bằng laser để hiệu chỉnh lại độ song song của tất cả các con lăn dẫn hướng; thêm con lăn ép cục bộ hoặc thiết bị hút chân không tại vị trí cắt mép để giảm rung lắc màng phim.

Bản tóm tắt

Ba loại nguyên nhân này thường chồng chéo lên nhau trong quá trình sản xuất thực tế. Trong trường hợp chúng tôi theo dõi, kế hoạch khắc phục cuối cùng bao gồm ba khía cạnh cùng một lúc: thay thế ổ trục dao cắt, thiết lập hệ thống kiểm tra thể tích cắt cho mỗi ca làm việc và hiệu chỉnh lại độ song song của các con lăn dẫn hướng. Sau khi khắc phục, dung sai của chiều rộng cắt giảm từ ±1,5mm xuống ±0,3mm, và tỷ lệ phế phẩm giảm 6 điểm phần trăm.

Việc cắt mép không đều không phải là một lỗi đơn lẻ, mà là biểu hiện của sự mất cân bằng giữa độ chính xác cơ học, các thông số quy trình và đặc tính vật lý của màng phim. Nên bắt đầu với lượng cắt dễ nhất để kiểm tra, và nếu không thấy cải thiện rõ rệt, hãy lần lượt kiểm tra độ lệch tâm của trục dao và độ rung lắc ngang của màng phim. Hãy dựa vào số liệu, đừng chỉ dựa vào cảm giác để điều chỉnh máy.