La machine à refendre les films PET résout le problème du gauchissement : un guide complet pour le réglage des paramètres de contrôle de la tension

Dans la production et la transformation des films PET, le refendage est une étape cruciale. Cependant, les bords déformés (ou enroulés) constituent l'un des défauts de qualité les plus fréquents et les plus problématiques. La déformation affecte non seulement l'aspect du produit, mais engendre également des problèmes tels que des irrégularités, des bulles et des bavures lors des opérations d'impression, de compoundage ou de revêtement ultérieures, générant ainsi une quantité importante de déchets.

De nombreuses études ont démontré que plus de 90 % des déformations sont dues à un mauvais contrôle de la tension. Cet article analyse en détail les causes de la déformation lors du découpage des films PET et explique comment résoudre ce problème persistant en ajustant les paramètres de contrôle de la tension.

1. Analyse du mécanisme du problème de déformation

Le film PET se caractérise par un module d'élasticité élevé, une bonne rigidité et une sensibilité à la tension. Lors du refendage, le film est soumis à des contraintes complexes à la fois longitudinales (direction MD) et transversales (direction TD).

Les causes mécaniques directes du gauchissement peuvent être résumées comme suit :

1. Tension longitudinale excessive : le film est étiré au-delà de sa capacité, ce qui entraîne une déformation plastique ou une concentration de contraintes sur les bords. Lors de la relaxation de la tension, les bords se rétractent de manière irrégulière, créant un soulèvement ondulé.

2. Répartition inégale de la tension : Les fluctuations locales de tension au niveau de la lame de refente, ou la tension incohérente à chaque point de l'arbre d'enroulement, entraînent une grande différence entre le bord de la bobine de film et la force interne, et le bord est extrudé ou déformé.

3. Pression inadéquate du rouleau d'enroulement : la pression du rouleau est trop faible pour aplatir les bords ; une pression excessive peut comprimer les bords et provoquer une déformation.

4. Mauvais effet du rouleau de planage : Il ne peut pas éliminer efficacement les plis ou l'affaissement du film avant d'entrer dans la zone de refente, ce qui entraîne un mauvais état initial du bord de refente.

2. Les paramètres fondamentaux du contrôle de tension et leurs fonctions

Pour corriger les déformations, les paramètres clés suivants doivent être réglés avec précision :

3. Étapes pratiques pour le réglage des paramètres de tension (« méthode en quatre étapes »)

Les méthodes suivantes sont basées sur des machines à refendre courantes (équipées de systèmes de conversion de fréquence vectorielle ou de contrôle de tension servo) et il est recommandé de les effectuer séquentiellement.

Étape 1 : Établir la tension de base (accordage statique)

1. Calcul de la tension recommandée : Calculer l’aire de la section transversale (épaisseur × largeur) du film PET × coefficient de tension unitaire (généralement de 8 à 12 N/mm² pour le PET). Par exemple : pour un film de 50 µm d’épaisseur et de 500 mm de largeur, la tension recommandée est d’environ 0,05 mm × 500 mm × 10 N/mm² = 250 N.

2. Définir le coefficient de conicité : la valeur initiale recommandée est de 60 % à 80 % (c’est-à-dire que le diamètre d’enroulement augmente progressivement, la tension étant réduite linéairement de 60 % à 80 % de la tension initiale). Le film PET étant plus rigide, il peut présenter une conicité plus importante afin d’éviter l’écrasement de la couche interne.

3. Essai de découpe et observation : Essayez de découper une section avec la valeur recommandée pour vérifier si les bords sont droits.

Étape 2 : Correction dynamique (pour les symptômes de déformation)

Étape 3 : Réglage fin des paramètres du rouleau

1. Valeur de pression : basée sur le principe de « juste aplatir le bord du film sans laisser d’indentations ». Normalement, la pression recommandée pour la ligne de laminage des films PET est de 1,5 à 3,0 kg/cm.

2. Dureté du rouleau : Pour les films épais (>75 µm), utilisez un rouleau légèrement plus souple (Shore A 60~70 degrés) ; Pour les films (< 25 µm), utilisez un rouleau à pression dure (Shore A 80~90 degrés) avec une très faible pression.

3. Angle : Le rouleau de pression doit être dirigé vers le centre de l'arbre de rebobinage avec un décalage ne dépassant pas 5°.

Étape 4 : Validation et mise au point

• Préparez une série d'échantillons sous différents paramètres de tension et indiquez le numéro du groupe de paramètres.

• Observer la déformation après 12 à 24 heures (relâchement des contraintes terminé).

• Sélectionnez le groupe présentant la meilleure planéité des bords comme paramètre de processus standard pour ce lot de film.

4. Autres mesures auxiliaires (lorsque l'effet du réglage de la tension est insuffisant)

1. Utilisez des rouleaux de bord (rouleaux de bord) : Ajoutez une paire de rouleaux de petit diamètre et à contact léger derrière la lame de refente pour appuyer directement sur le bord fraîchement coupé.

2. Optimisez la lame de refente : utilisez un rasoir au lieu d'une cisaille (pour le PET mince) ou assurez-vous que le chevauchement et la pression latérale des couteaux circulaires supérieur et inférieur sont précis (±0,05 mm).

3. Améliorer l'élimination de l'électricité statique : le PET est sensible à l'électricité statique, et l'adsorption électrostatique peut entraîner une adhérence irrégulière et un soulèvement des bords. Installez la tige antistatique et connectez le fil de terre.

4. Contrôle de la température et de l'humidité ambiantes : le PET a une faible hygroscopicité, mais une sécheresse extrême (< 30 % HR) est sujette à l'électricité statique ; les températures élevées (> 35 °C) ramollissent le film et réduisent la tension de 20 %.

5. Partage de cas typique

Problème : Une entreprise découpe un film PET transparent de 50 μm à une vitesse de 200 m/min, et le bord du rouleau de film se soulève en forme de « volant », et le taux de rebut atteint 15 %.

Processus de réglage :

1. Paramètres d'origine : tension de déroulement 300N, tension de démarrage d'enroulement 280N, conicité 50%.

2. Premier réglage : selon le calcul (250 N), réduire la tension de déroulement à 260 N, la tension de démarrage d’enroulement à 240 N et augmenter la conicité à 70 %. Le bord gauchi est amélioré, mais il persiste.

3. Étape 2 : Vérifiez le rouleau de pression et constatez que la pression est de 4,5 kg/cm (trop élevée). Réduisez-la à 2,8 kg/cm ; le bord sera ainsi nettement amélioré.

4. Étape 3 : Il subsiste un léger gauchissement lors de l’accélération et de la décélération, et la compensation d’accélération est augmentée à 15 %. Résolution du problème.

5. Le taux de rebut final est réduit à moins de 3 %.

6. Résumé

Pour résoudre les problèmes de refendage et de gauchissement des films PET, le réglage précis des paramètres de tension est la méthode la plus efficace et fondamentale. Les opérateurs doivent abandonner l'idée fausse selon laquelle « plus la tension est élevée, plus l'enroulement est serré, mieux c'est » et privilégier le principe d'une conicité faible, uniforme et appropriée.

Il est recommandé de créer une base de données des paramètres de procédé afin d'enregistrer la combinaison optimale des paramètres de tension pour les films de différentes spécifications (épaisseur, largeur) et lots (le module d'élasticité des matières premières PET varie selon les fabricants). Parallèlement, l'étalonnage régulier des capteurs de tension, le nettoyage des galets de guidage et le contrôle de l'usure des galets de pression sont essentiels au maintien de l'efficacité de ces paramètres.

Grâce à un réglage scientifique de la tension, il est possible non seulement de résoudre complètement le problème de déformation des bords, mais aussi d'améliorer la stabilité de stockage de la bobine de film et le taux de réussite des processus en aval, afin de parvenir à une situation gagnant-gagnant en termes de qualité et d'efficacité.