Analyse et solution de la cause de la grande différence de diamètre entre les deux extrémités de la machine à refendre les rubans

Dans le processus de fabrication des rubans de transfert thermique, le refendage est une étape cruciale. La qualité de l'enroulement après refendage influe directement sur les performances du ruban, et une différence importante de diamètre entre les deux extrémités de l'enroulement est un problème courant, mais souvent négligé dans l'industrie. Ce défaut entraîne non seulement une mauvaise apparence du produit fini, mais aussi des défaillances graves telles que des fluctuations de tension, des déviations du ruban, voire sa rupture lors des impressions suivantes.

1. Que signifie « la différence de diamètre entre les deux extrémités est trop grande » ?

Dans des conditions normales, la face d'enroulement doit être plane et le diamètre des deux extrémités identique après le découpage du ruban. Lorsque la différence de diamètre entre l'extrémité gauche (côté fonctionnement de l'équipement) et l'extrémité droite (côté opposé à l'équipement) dépasse un certain seuil, généralement supérieur à 1,5 mm (en fonction de la bande passante et de l'épaisseur du substrat), on considère que cette différence est excessive. Elle se manifeste par un renflement prononcé à une extrémité du noyau et une concavité à l'autre, formant une sorte de cloche ou de cône.

2. Analyse systématique des causes

Les facteurs à l'origine de ce problème ne sont généralement pas isolés, mais résultent de l'interaction entre les machines, les procédés et les matériaux.

1. Précision insuffisante du système mécanique

• La rectitude de l'arbre de rebobinage dépasse la norme :Une utilisation prolongée ou un choc accidentel peuvent entraîner la flexion de l'arbre de rebobinage, la ligne d'axe n'est plus parallèle au rouleau de pression et au rouleau de guidage, et la vitesse linéaire aux deux extrémités est incohérente.

• Usure des roulements ou jeu excessife : L'état des paliers aux deux extrémités de l'arbre d'enroulement est différent, ce qui entraîne une résistance de fonctionnement importante à une extrémité et une tension équivalente incohérente.

• Pression inégale aux deux extrémités du rouleau: Le réglage de la pression ou la sortie réelle aux deux extrémités du rouleau pneumatique ou du dispositif de pressage à ressort mécanique est différent, ce qui entraîne une répartition inégale du frottement sur toute la largeur.

• Différence de glissement de l'arbreSi l'équipement utilise un enroulement à arbre coulissant, le couple de glissement de chaque bague collectrice est réglé en usine ou l'usure est incohérente après utilisation, et l'impact est particulièrement évident lors de l'enroulement.

2. Réglage incorrect des paramètres de processus

• Asymétrie de la tension d'enroulementCertains équipements anciens ou machines à refendre simples utilisent un retour d'information unilatéral pour la détection de la tension, et la tension réelle aux deux extrémités ne peut pas être contrôlée indépendamment.

• Courbe d'accélération et de décélération au démarrage et à l'arrêt irrationnelleLors des phases d'accélération et de décélération, si la compensation d'inertie de l'arbre de rétraction est imprécise, l'extrémité de petit diamètre est plus susceptible d'être étirée ou relâchée.

• La pression d'enroulement est réglée trop élevée ou trop basse.: la pression est trop élevée et le frottement entre les couches du ruban près de l'extrémité d'entraînement provoque la compression et l'extrusion de l'anneau intérieur ; si la pression est trop faible, le noyau glisse et provoque un enroulement irrégulier.

3. L'impact des matières premières et des matières premières entrantes

• Face d'extrémité irrégulière du rouleau maître: un mauvais enroulement dans la liaison de revêtement en amont, même si l'équipement est idéal lors du refendage, héritera du problème d'une face d'extrémité irrégulière.

• Lorsque la tolérance d'épaisseur du substrat est importante:P lorsque l'écart latéral de l'épaisseur du film ET dépasse ±0,5 μm, il sera amplifié en une différence de diamètre après l'accumulation de plusieurs couches.

• L'électricité statique conduit à une adsorption localeDans un environnement sec, l'adsorption électrostatique entre l'arrière du ruban et la couche d'enroulement est inégale, et la bobine locale est serrée et la bobine locale est lâche.

4. Facteurs d'exploitation et de maintenance

• Rondeur insuffisante du noyau en papier ou en plastique: le noyau lui-même n'est pas arrondi ou le diamètre intérieur des deux extrémités est incohérent, et il est excentré après installation.

• Décalage de la trajectoire de la courroieLe ruban n'est pas parfaitement centré lorsque l'opérateur porte la ceinture, et une extrémité continue de s'accumuler pendant le processus de compensation de l'écart.

• Défaut d'étalonnage régulierLe parallélisme du rouleau et l'horizontalité de l'arbre de rembobinage ne sont pas revérifiés après une utilisation prolongée.

3. Risques et impacts

4. Solutions système

Pour résoudre ce problème, il convient de suivre le principe « diagnostic d'abord, puis réglage, et enfin vérification ».

Étape 1 : Dépannage et réparation mécanique

1. Vérifiez la rectitude de l'arbre de rebobinage :Retirez l'arbre et placez-le sur le fer en forme de V, vérifiez-le avec un comparateur à cadran, et redressez ou remplacez-le s'il dépasse 0,1 mm/m.

2. Correction du parallélismeUtilisez un instrument de centrage laser ou une méthode de tirage de fil pour vous assurer que l'arbre d'enroulement, le rouleau de pression et le rouleau de guidage sont parallèles dans le plan horizontal et le plan vertical, et que l'erreur est contrôlée à moins de 0,05 mm/m.

3. Remplacez le roulementVérifiez la sensation de rotation des roulements aux deux extrémités, et le côté présentant un blocage ou un jeu supérieur à la norme doit être remplacé.

4. Détecter la pression aux deux extrémités du rouleau de pression.Utilisez un capteur de pression à membrane ou une jauge d'épaisseur pour ajuster la position du circuit de pression d'air ou du ressort afin de rendre la largeur de l'indentation constante aux deux extrémités.

Étape 2 : Optimisation du processus

• Contrôle du segment de tensionPour les machines à refendre qualifiées, activez le mode « contrôle de la tension de conicité » afin de réduire progressivement la tension lorsque le diamètre d'enroulement augmente et ainsi limiter l'extrusion de la couche extérieure sur la couche intérieure. Le coefficient de conicité recommandé est de 30 % à 50 %.

• Réglage indépendant de la tension latérale :Certains appareils haut de gamme permettent un réglage fin indépendant de la tension gauche et droite, et ajustent la tension d'enroulement du côté de la déviation par unités de 0,5 N à 1 N.

• Temps d'accélération et de décélération optimisés: Augmenter le temps d'accélération de 3 s à 6-8 s, et le temps de décélération reste similaire afin d'éviter un impact instantané.

• Ajuster la pression d'enroulementLa pression de serrage est réglée en fonction de la valeur recommandée pour le matériau. Généralement, la pression d'enroulement du ruban se situe entre 1,5 et 3,5 N/cm. On teste la pression par paliers croissants afin de déterminer la pression minimale sans glissement.

Étape 3 : Matériaux et spécifications de fonctionnement

• Inspection des matières premières :Utilisez un pied à coulisse ou un calibre laser pour vérifier la différence de hauteur de la face d'extrémité de la bobine mère et ne procédez pas au refendage si elle dépasse 1 mm.

• Standardisation du noyau de la bobine :adopter uniformément un noyau en plastique de haute précision, une rondeur ≤ 0,1 mm et une tolérance de diamètre intérieur aux deux extrémités ±0,05 mm.

• Élimination statique: Installez une tige d'élimination de l'électricité statique AC avant l'enroulement pour contrôler la tension électrostatique à ±500V.

• Procédure opérationnelle normalisée :Il est obligatoire d'aligner le ruban avec chaque ligne de marquage du rouleau lors de l'enfilage, et d'effectuer le « contrôle du premier rouleau » après chaque modification des spécifications.

Étape 4 : Détection en ligne et contrôle en boucle fermée

Les entreprises qualifiées peuvent investir dans l'installation d'un système de mesure de diamètre laser en ligne, avec des capteurs placés aux deux extrémités de l'arbre d'enroulement pour surveiller en temps réel l'écart de diamètre. Lorsque cet écart dépasse le seuil défini (par exemple 0,8 mm), le système ajuste automatiquement le couple du moteur d'enroulement d'un côté ou le point de consigne de glissement de la bague collectrice pour obtenir une régulation en boucle fermée.

5. Référence de l'affaire

Un fabricant de rubans a constaté un taux anormal de différence de diamètre supérieure à 2,5 mm, atteignant 12 %. Après investigation, il s'est avéré que l'arbre de rebobinage était tordu de 0,3 mm suite à un choc avec la lame, et que le roulement droit était endommagé. Après redressement de l'arbre et remplacement du roulement, le taux de défaut a chuté à moins de 3 %. Par la suite, des dispositifs de réglage indépendants ont été ajoutés aux deux extrémités du rouleau de pression, permettant ainsi de stabiliser durablement le taux de défaut à moins de 1,5 %.

6. Conclusion

La grande différence de diamètre entre les deux extrémités de la machine à refendre les rubans constitue un problème d'ingénierie complexe et multifactoriel. Se contenter d'ajuster le processus ou de remplacer des pièces ne fait souvent que masquer les symptômes sans s'attaquer à la cause profonde. La solution consiste à privilégier la précision mécanique, à optimiser le processus, à maîtriser les matériaux et à assurer une surveillance en temps réel pour optimiser les performances. Grâce à une analyse et une amélioration systématiques, il est possible de garantir un contrôle total et de maintenir le problème dans les limites acceptables, assurant ainsi la fiabilité des rubans utilisés en aval et la compétitivité des entreprises sur le marché.

La tenue de registres de maintenance réguliers, la standardisation des changements de production et le suivi continu des données de processus constituent les trois derniers remparts contre la réapparition du problème. Chaque aplanissement de la face d'extrémité témoigne d'une parfaite maîtrise de la qualité des bobines par un fabricant de rubans.