Performances à partir des paramètres de la machine de refendage : comment équilibrer vitesse, tension et précision ?

Lors de l'évaluation des performances des machines de refendage, la vitesse, la tension et la précision sont les trois paramètres clés, qui se limitent mutuellement et nécessitent un équilibre dynamique. Voici les analyses clés et les stratégies d'équilibrage :

1. Vitesse (efficacité de la production)

• Impact : Le refendage à grande vitesse augmente directement la capacité de production, mais peut entraîner :

◦ Difficulté accrue du contrôle de la tension (vibration du matériau, décalage) ;

◦ Précision diminuée (usure de la lame, erreur de dilatation thermique) ;

◦ Le taux de rebut augmente (par exemple, bavures sur les bords, délaminage).

• Direction d’optimisation :

◦ Régulation de vitesse fractionnée : définissez la plage de vitesse optimale en fonction des propriétés du matériau telles que le film, le papier, la feuille métallique.

◦ Accélération dynamique : Une accélération lente est utilisée dans la phase de démarrage/arrêt pour réduire l'impact de l'inertie sur la tension.

◦ Gestion thermique : les lames et les roulements doivent être refroidis pendant le fonctionnement à grande vitesse pour éviter que la déformation thermique n'affecte la précision.

2. Tension (stabilité du matériau)

• Effets : Une tension insuffisante ou excessive peut provoquer :

◦ Glissement du matériau et déformation par traction (affectant la précision dimensionnelle) ;

◦ Face d’extrémité de bobine inégale (problèmes de processus ultérieurs) ;

◦ Risque de rupture des bandes (notamment matériaux cassants).

• Direction d’optimisation :

◦ Contrôle en boucle fermée : Adoptez l'algorithme PID + capteur de tension pour ajuster le couple de l'embrayage à poudre magnétique ou du servomoteur en temps réel.

◦ Tension segmentée : s'ajuste automatiquement en fonction du changement du diamètre du rouleau (contrôle de la tension conique) et réduit la tension lorsque le diamètre du rouleau est grand.

◦ Adaptation du matériau : différents matériaux (par exemple, film PET ou feuille de cuivre) nécessitent des courbes de tension prédéfinies.

3. Précision (qualité de refendage)

• Impact : La précision dépend de :

◦ Rigidité mécanique (rail de guidage, faux-rond de l’arbre de coupe) ;

◦ Réponse dynamique (erreur de suivi du servo) ;

◦ Méthode de refendage (coupe ronde, coupe droite, laser).

• Direction d’optimisation :

◦ Conception à haute rigidité : utilisez des rails de guidage linéaires et des roulements précontraints pour réduire les vibrations.

◦ Détection en ligne : retour en temps réel de la mesure de largeur laser ou de la caméra CCD, liaison avec le système de correction.

◦ Compensation d'outil : ajuste automatiquement la position de l'outil en fonction des données d'usure (réglage fin au nanomètre).

Stratégie d'équilibre : optimisation synergique des trois

1. Principe de priorité matérielle :

◦ Matériaux fins/souples (par exemple, séparateurs de batteries au lithium) → privilégier la tension et la précision au détriment d'une certaine vitesse ;

◦ Matériaux épais/durs (tels que du papier coincé) → augmentent la vitesse mais nécessitent une résistance accrue à l'usure de l'outil.

2. Réactivité dynamique :

◦ Des servo variateurs hautes performances (par exemple bus EtherCAT) sont utilisés pour assurer la synchronisation des consignes de tension et de vitesse.

3. Compensation intelligente :

◦ Prédire les fluctuations de tension à différentes vitesses et les pré-ajuster grâce à l'apprentissage des données historiques (par exemple, algorithmes d'IA).

4. Référence de sélection de l'équipement :

Cas : Découpe des pôles d'une batterie au lithium

• Contradiction : la feuille de cuivre doit être à haute vitesse (réduction des coûts) mais extrêmement fine (facile à casser la courroie).

•Solution:

◦ La limite de vitesse est inférieure à 150 m/min ;

◦ Contrôle de tension à 2~5N (rétroaction en boucle fermée) ;

◦ Avec des outils revêtus de diamant, la précision est maintenue à ± 0,03 mm.

conclusion

L'équilibre entre ces trois éléments doit être envisagé sous l'angle des propriétés des matériaux, des capacités des équipements et des objectifs du procédé. Les machines de refendage haut de gamme parviennent à un équilibrage dynamique grâce à la fusion de capteurs et à un contrôle intelligent, tandis que les équipements classiques doivent trouver la solution optimale de Pareto « vitesse-tension-précision » grâce à des tests de procédé.