邱中原
摘 要:五輥涂布廣泛應用于涂膠行業(yè),在生產離型膜、離型紙的涂布生產及加工中依然發(fā)揮著巨大的作用,本文簡單介紹松德公司的五輥涂布設備及其調試分析經(jīng)驗,希望對國內同行的應用及發(fā)展有所幫助。
關鍵詞:高速五輥涂布 高速涂硅 離型紙 涂布機 張力
五輥涂布是輥式涂布的一種,五根輥直徑相同,由勻膠輥、計量輥、轉移鋼輥、涂布輥和涂布壓鋼輥、供膠組件、驅動裝置及機架組件組成;涂布輥的運動可分為同步或異步控制。當采用異步控制模式時,涂布輥獨立運轉;當采用同步控制模式時,涂布輥的運轉速度由卷材張力控制;由于五根輥分別由五臺伺服電機配合減速機,聯(lián)軸器單獨驅動。其中計量輥、轉移輥、涂布輥之間的速比可在觸摸屏設定由PLC控制配合觸摸屏設定控制;轉移輥上有一套刮刀,最小紙寬為1000mm以下的兩端膠水將由刮刀刮掉。
工作原理如圖所示,A:勻膠輥 B:計量輥 C:轉移鋼輥 D:涂布輥 E:涂布壓鋼輥
五輥涂布頭示意圖
從多年的涂布實踐可得出以下結論,五輥涂布可以滿足漿料粘度范圍10-1000cps,涂布厚度0.3μm-2μm,涂布克重可達到0.5g-1.5g/m?的超薄要求。此處以高速離型紙領域的涂布應用舉例。近幾年國內不干膠,標簽紙等領域發(fā)展迅速,以往低于200m/min的涂布速度已不能滿足現(xiàn)有的供貨需求。國內高速,高精度涂布設備的發(fā)展,漸漸取代德國,日本產涂布設備在國內高端涂布領域的壟斷。目前國內缺乏對涂布工藝及涂布設備均充分了解的涂布技術人員,以下是我這幾年在五輥涂布機調試過程中遇到的一些問題及實踐經(jīng)驗的技術分析,希望對國內同行的發(fā)展有所幫助、促進。
1、設備進入調試狀態(tài)前的條件
(1)所有主傳動部分,已進行過單獨轉動測試,轉動方向是否與走膜方向一致,轉速是否正常,電機,傳動部分是否有噪音,震動及聯(lián)結松動的情況。
(2)檢查機臺所有導輥的靈活度,水平平行。
(3)所有主傳動部分,已進行過單獨轉動測試,轉動方向是否與走膜方向一致,轉速是否正常,電機,傳動部分是否有噪音,震動及聯(lián)結松動的情況。
(4)電氣部分在通電之前,測量電機三相電阻是否一致,電源部分是否短路,接線頭是否露出金屬部分。
(5)氣路檢查,氣源壓力及氣源干燥程度是否達到要求,冷卻水管道,模溫機等是否正常運轉。
(6)烘箱各部位加溫,測試風速,進抽風流向,閥門開關是否正常,熱電偶是否安裝到位,溫度設定是否與實際溫度一致。
(7)各導輥,除塵,電暈裝置,靜電消除裝置,加濕裝置,烘箱內部,冷卻輥等部位需要清潔。
2、放卷到涂布前的調試
(1)首先判斷基材是否有折痕,碰傷,斑點等問題。
(2)放卷到除塵,電暈等裝置前的走帶若出現(xiàn)單邊,打皺等情況時,應適當調節(jié)產生打皺前后的調整輥。在不改變基準輥的情況下,對附近導輥進行水平,平行的調節(jié)。
(3)電暈速度是否與主機同步,牽引壓輥兩端是否壓力平衡,需分別調節(jié)壓膠輥兩端氣缸壓力,以達到基材所需的合適壓力。
3、五輥涂布的調試
首先檢查伺服電機與減速機的傳動,是否有震動,雜音。聯(lián)軸器與輥軸承的聯(lián)結,要定期涂潤滑油減輕磨損。
(1)勻膠輥(A)、轉移鋼輥(C):外循環(huán)溫控結構,勻膠輥與計量輥之間間隙可調整料液儲存在勻膠輥與計量輥之間,由超聲波檢測裝置與供液裝置配合,可按要求設定液面高度,當超聲波檢測到液位低于設定值時,供液噴嘴與超聲波檢測裝置共同往復移動直到料液填充達到設定值。
(2)計量輥(B):外循環(huán)溫控結構,與轉移鋼輥之間間隙可調整。
(3)涂布膠輥(D):外循環(huán)溫控結構,與轉移鋼輥之間間隙可調整。
勻膠輥與計量輥,轉移鋼輥的速度比可任意調節(jié),但整體速度應滿足勻膠輥<計量輥<轉移鋼輥<涂布膠輥,直到達到產品要求的涂布厚度為止。
(4)涂布量由幾根輥之間速比差及輥之間的間隙來決定,硅油固含量一定的情況下,比例越大,上膠量越小,涂布輥與轉移鋼輥之間的壓痕寬度對涂布效果有顯著的影響,一般壓痕會達到1cm-2.5cm寬,可有效的減少粗線條的產生。
(5)轉移鋼輥,涂布膠輥與涂布壓鋼輥之間由液壓油缸來保持壓力。
4、烘箱溫度及風速的調試
(1)烘箱溫度由涂布量干燥要求,涂布速度等決定,一般涂布量越厚,干燥溫度也越高,
烘箱溫區(qū)呈曲線分布,前兩節(jié)烘箱溫度低-高-高/低,這里采用的是氣懸浮式烘箱,進烘箱之前張力被真空吸附輥(真空網(wǎng)套式吸附輥,不銹鋼網(wǎng)罩,可根據(jù)基材幅寬調節(jié)吸附區(qū)域,并可根據(jù)安裝位置調節(jié)吸附區(qū)域位置。)所隔斷,使得烘箱內張力低于外部張力,在沒有導輥的情況下,基材特別是膜類不會因為張力及熱能的作用而拉伸,熱皺造成的產品不良。
(2)由于采用雙面吹風的原理,下吹風的風量為了克服基材重量,風量會稍稍大于上吹風的風量以穩(wěn)定拖住基材不至于下垂,當兩邊風量達到平衡時,基材在烘箱中呈現(xiàn)波浪形走勢。
(3)烘箱內風嘴風速均勻度在±5%左右,單個風嘴左右溫差在±1℃內,整節(jié)烘箱,取9個點測試溫度差在±2.5℃以內。
5、糾偏的調試
整機糾偏分布在電暈之后,烘箱出口糾偏,復合冷卻之后。
糾偏的調試過程,首先進行糾偏自整定,校好糾偏的中位,左極限位及右極限位。將超聲波電眼對著空白處校正。基材走帶平整或接頭走過后,將超聲波電眼對準基材邊緣并將模式改為自動。
6、冷卻單元的調試
(1)基材從烘箱出口到冷卻前經(jīng)過一個浮輥張力調節(jié)裝置,在進入S型冷卻輥之前若出現(xiàn)松緊邊或打皺的現(xiàn)象,應適當調整冷卻輥之前的調整輥,調整幅度不宜過大以免打亂原來的基準。
7、加濕裝置
(1)涂布后紙張經(jīng)過加濕裝置后,離型紙的平整度將得到提升,在下一道工序中,對紙的平整度要求比較高。
(2)離型紙的價格是按重量計算的,若在不影響產品質量的情況下多加濕那么將增加產品的利潤。
(3)加濕裝置應定期維護,清楚水槽內的水垢。推薦采用被動擠壓式加濕,成本較蒸汽加濕低很多,且穩(wěn)定性較高。
8、整機張力調試
整機張力大小根據(jù)客戶材料厚薄決定,在保證基材不被拉伸和起皺的情況下,材料越厚張力相應增大。
整機張力分部位控制,放卷-牽引-五輥涂布頭-烘箱-冷卻-出牽-復合。
各段均配置張力傳感器或浮輥,可按客戶基材厚薄來設定張力,與PLC配合形成閉環(huán)張力控制。
9、收卷張力及整齊度的調試
(1)由于硅油容易打滑,故收卷張力會比放卷張力大一個到兩個級別,電機功率也將提高一個級別。
(2)收卷壓輥兩端壓力應調整平衡,且應把兩端氣缸動作速度保持一致,避免產生單邊起皺,爆筋等現(xiàn)象。
(3)收卷整齊度不好的時候,先檢查糾偏部分的走帶是否太松,或者存在一松一緊的現(xiàn)象,此時應適當加大收卷張力,保持走帶張緊,以上方案不能解決問題時,應停機檢查收卷軸的水平、平行。
涂布產品涉及我們生活的各個領域,為我們的生活提供了極大的便利。而涂布技術是結合機械,電氣,材料等多學科的綜合技術,涂布設備亦是電氣與機械,工藝的結合,缺一不可,我相信通過行業(yè)內專業(yè)人士的不斷研究創(chuàng)新,國內涂布行業(yè)必將走上新的臺階。