Comment réduire le gaspillage de matière dans les machines de refendage grâce à l'optimisation des paramètres ?

La réduction des déchets de matériaux dans les machines de refendage grâce à l'optimisation des paramètres est un projet systématique qui implique de multiples aspects tels que les équipements, les matériaux, les procédés et le personnel. Voici des stratégies et des étapes détaillées pour vous aider à réduire considérablement les déchets et à améliorer l'efficacité de votre production.

1. Comprendre l'identification de la source des déchets

Tout d’abord, les principaux types de déchets de matériaux dans le processus de refendage doivent être clarifiés afin de les optimiser de manière ciblée :

1. Découpes de bordure : sections de chaque côté de la matière première devant être découpées pour obtenir la largeur souhaitée du produit fini. Ce phénomène est inévitable, mais peut être minimisé.

2. Déchets d'épissure : lors du remplacement d'une nouvelle bobine, les deux bobines de matériau doivent être connectées à l'extrémité, et cette connexion (chevauchement ou bout à bout) deviendra un déchet après la découpe.

3. Déchets de démarrage/d'installation : matériaux qui ne répondent pas aux normes de qualité générées lors de la phase de mise en service de l'équipement à chaque fois que la machine est allumée et que les spécifications du produit (telles que la largeur, le diamètre) sont modifiées.

4. Déchets de tête et de queue : la partie de chaque rouleau maître qui ne peut pas être utilisée en raison d'un enroulement irrégulier ou d'une mauvaise qualité.

5. Défauts de processus générés pendant le processus de refendage : y compris les bords de coupe irréguliers, les courroies serpentines (serpentine), les rayures de surface, la déformation par traction, les courroies cassées, etc.

6. Déchets de noyau : la bobine laisse des matériaux sur le noyau de la bobine qui ne peuvent plus être fendus.

2. Stratégies d'optimisation des paramètres clés

Pour les sources de déchets ci-dessus, voici des moyens spécifiques de les réduire grâce à l'optimisation des paramètres :

1. Optimisation de la largeur

C’est le moyen le plus direct et le plus efficace de réduire les déchets de coupe.

Utilisez un logiciel d'optimisation de rangées d'outils : Ne vous fiez pas aux calculs manuels. À l'aide d'un logiciel professionnel d'optimisation de refendage, saisissez la largeur du rouleau maître et celle du produit fini pour toutes les commandes. Le logiciel calculera automatiquement la combinaison de rangées d'outils offrant le taux de rebut le plus faible. Ses principes fondamentaux sont les suivants :

◦ Maximiser la largeur totale : la somme de toutes les largeurs du produit fini + l'épaisseur de la fraise doit être infiniment proche de la largeur principale.

◦ Réduire le nombre de couteaux : Réduire au maximum le nombre de couteaux de refendage dans le but de respecter la commande, car pour chaque coupe supplémentaire, il y a une chute de plus (perte de coupe).

• Consolidation des commandes et séquençage de la production : concentrez la production des commandes du même matériau et de la même spécification, offrant davantage de possibilités de combinaison de largeur au logiciel d'optimisation pour trouver une meilleure solution.

2. Optimisation du contrôle de la tension

Une tension inappropriée est la principale cause de défauts de processus tels que les méandres, les déformations par traction et les courroies cassées.

• Réglage précis par zone : la machine de refendage moderne dispose de plusieurs points de contrôle tels que la tension de déroulement, la tension de refendage, la tension d'enroulement, etc. La tension de chaque zone doit être réglée et affinée indépendamment en fonction des caractéristiques du matériau (par exemple film, papier, feuille), de l'épaisseur et de la largeur.

◦ Tension de déroulement : augmente généralement progressivement à mesure que le diamètre du rouleau diminue (contrôle de la tension conique) pour maintenir la tension constante.

◦ Tension de refendage : Elle doit être suffisante pour garantir que le matériau est droit, mais elle ne doit pas être trop importante pour ne pas provoquer d'étirement du matériau.

◦ Tension de rembobinage : la plus critique. Un contrôle de la conicité est également généralement utilisé, et la tension est progressivement réduite à mesure que le diamètre de l'enroulement augmente, afin d'éviter le froissement (motif marguerite) ou l'affaissement du noyau du matériau intérieur.

• Utiliser des systèmes de contrôle de tension automatique : Dans la mesure du possible, utiliser des systèmes de contrôle de tension en boucle fermée équipés de servomoteurs ou d'embrayages à poudre magnétique, qui sont plus précis et stables que le contrôle des freins mécaniques.

3. Optimisation de la configuration des couteaux

L'état de la plaquette affecte directement la qualité de coupe et la durée de vie de l'outil.

Choix du type de lame : Choisissez la lame la plus adaptée (lame droite, lame ronde, simple tranchant, double tranchant) et le matériau (acier au carbone, céramique, acier au tungstène) en fonction du matériau. Par exemple, les lames en céramique sont plus légères et plus résistantes à l'usure, ce qui les rend idéales pour la découpe de films fins et de matériaux à haute teneur en fibres.

• Chevauchement et angle des lames :

◦ Cisaille circulaire : ajuste le chevauchement et la profondeur de coupe entre les lames supérieure et inférieure. La profondeur de coupe est généralement comprise entre la moitié et les deux tiers de l'épaisseur du matériau, et le chevauchement est minimal. Les paramètres doivent être ajustés en fonction de la dureté du matériau.

◦ Coupe droite : Ajustez l'angle et la hauteur de la lame. Des paramètres incorrects peuvent entraîner des bavures sur les bords coupés, une perte de poudre et même une usure prématurée de la lame.

• Entretien rigoureux des lames : inspectez, affûtez ou remplacez régulièrement les lames. Un couteau émoussé déchirera le matériau au lieu de le couper, ce qui entraînera une mauvaise qualité des bords et une production accrue de poussière.

4. Optimisation du bobinage

La qualité du bobinage influence le taux de qualification du produit final.

• Profil de pression : Pour les équipements utilisant l'enroulement par rouleaux, optimiser la courbe de pression du rouleau. La pression initiale doit permettre au noyau de « mordre » la tête du matériau, puis la pression doit évoluer en douceur pour éviter les situations de serrage interne et de desserrage externe, ou de desserrage interne et de desserrage externe.

• Profil de conicité : définit précisément la courbe de conicité pour la tension de rétraction. Les différents matériaux présentent des valeurs de conicité optimales différentes, qui doivent être déterminées par des enregistrements expérimentaux.

• Paramètres d'alignement : assurer le parallélisme et l'alignement entre l'arbre de rembobinage, le rouleau de pression, le rouleau de guidage, ce qui est la base pour éviter les méandres.

5. Optimisation de l'épissage

Réduire les déchets articulaires.

• Utilisez des épisseuses de bande hautes performances : investir dans des épisseuses de bande automatiques de haute qualité peut permettre d'obtenir des largeurs de recouvrement plus étroites (ou même des connexions bout à bout), réduisant ainsi la longueur des chutes par épissure.

• Fonctionnement standardisé des joints : les opérateurs sont formés pour former un processus de fonctionnement standardisé afin de garantir que chaque joint est ferme et aligné, et que le premier succès est évité, évitant ainsi les déchets répétés causés par une défaillance du joint.

3. Au-delà des paramètres : gestion du système et mise à niveau technologique

L'optimisation des paramètres est essentielle, mais elle nécessite également un soutien en matière de gestion et de support technique :

1. Données et surveillance :

◦ Installer un système de surveillance en ligne (tel qu'une caméra CCD) pour détecter la qualité du bord de refente et les défauts de surface en temps réel et trouver les anomalies à temps.

◦ Enregistrez les données de déchets (mètres ou kilogrammes) pour chaque production, analysez les tendances en matière de déchets et trouvez la cause première des problèmes.

2. Formation du personnel et procédures opérationnelles standard :

◦ Formation complète des opérateurs pour comprendre l’impact de chaque paramètre sur la qualité du produit et les déchets.

◦ Établir des procédures opérationnelles standard (SOP), en particulier pour les étapes clés telles que les changements d’outils, le démarrage et l’épissure, afin de réduire les erreurs humaines.

3. Maintenance préventive :

◦ Entretenez régulièrement la refendeuse et vérifiez l'état des rouleaux de guidage, des roulements et des systèmes de transmission. Un fonctionnement optimal de l'appareil est essentiel pour garantir la stabilité des paramètres.

4. Mises à niveau technologiques :

◦ Envisagez de moderniser votre équipement ancien. Les refendeuses modernes sont généralement équipées des éléments suivants :

▪ Système d'enregistrement entièrement automatique : pour les matériaux à motifs, il réduit les déchets dus au désalignement.

▪ Système d'entraînement servo plus sophistiqué : offre une réponse de tension plus stable et plus rapide.

▪ Système de contrôle central intégré : les paramètres de processus prédéfinis peuvent être rappelés en un clic, réduisant ainsi le temps de mise en service et les rebuts.

Résumé : Étapes d'action

1. Mesurer la ligne de base : Commencez par mesurer avec précision la quantité actuelle de déchets de différents types pour identifier les principales sources de déchets.

2. Investissez dans un logiciel : introduisez un logiciel d'optimisation de refendage pour prioriser les déchets de planification de largeur.

3. Réglage fin : concentrez-vous sur la tension, l'enroulement et les paramètres de la lame, effectuez des tests DOE (conception d'expériences), trouvez la meilleure combinaison de paramètres pour différents matériaux et enregistrez-les sous forme de recettes.

4. Entretien intensif : Établissez un calendrier d’entretien strict pour les outils et l’équipement.

5. Former l'équipe : Laisser l'opérateur passer de la « simple exécution » à la « compréhension de l'optimisation ».

6. Amélioration continue : collectez des données en continu et examinez-les régulièrement pour identifier les opportunités d’optimisation supplémentaire.

Grâce à l'optimisation complète des paramètres et à l'amélioration de la gestion ci-dessus, les déchets de matériaux de la machine de refendage peuvent être réduits de manière systématique et continue, ce qui peut être directement transformé en avantages économiques considérables.