Analyse complète du problème de glissement dans les machines à refendre les rubans : analyse des causes et solutions efficaces

Dans le processus de fabrication des rubans de transfert thermique, le refendage est une étape cruciale. Il permet de découper la large bobine mère en un produit fini étroit, conforme aux exigences du client. Cependant, le glissement et l'enroulement irrégulier constituent un problème fréquent et complexe lors du refendage. Le glissement entraîne non seulement un enroulement et des extrémités irréguliers, mais aussi des plis, des frottements, voire une rupture du ruban due à une tension incontrôlée, ce qui affecte considérablement l'efficacité de la production et le rendement.

Cet article propose une analyse approfondie des causes profondes du glissement lors du rebobinage des machines à refendre les rubans et fournit une solution systématique et applicable.

1. Qu'est-ce que le glissement d'enroulement ? Quels sont ses méfaits ?

Le glissement lors du rembobinage désigne le phénomène selon lequel, pendant le processus de refendage et d'enroulement, le noyau du ruban et l'arbre de rembobinage (ou l'anneau en caoutchouc de rembobinage) ou entre les couches du ruban, se produisent un glissement relatif, ce qui entraîne l'incapacité de s'enrouler normalement selon la tension définie.

Les principaux dangers sont les suivants :

1. Face d'extrémité irrégulière :Le glissement entraîne un serrage irrégulier de l'enroulement, et la face d'extrémité du produit fini est « en forme de satellite » ou « dentelée », ce qui affecte l'esthétique et l'utilisation ultérieure.

2. Froissement du rubanLa force générée par le glissement tirera sur le ruban, le faisant se déplacer latéralement et former des plis morts, ce qui entraînera le rognage de la totalité du ruban.

3. Saletés et rayuresLe frottement entre les couches causé par le glissement peut abîmer le revêtement arrière du ruban ou la couche d'encre, contaminer la tête d'impression ou produire des bandes blanches.

4. Longueur d'enroulement insuffisante :Le glissement entraînera une longueur d'enroulement réelle inférieure à la longueur définie, ce qui provoquera des plaintes de clients concernant la longueur insuffisante du câble.

5. Dommages à la canalisation principale :Un glissement important peut user ou « ronger » le tube à âme en plastique, entraînant une déformation et une mise au rebut.

2. Analyse des causes courantes de glissement des enroulements

Pour résoudre le problème, il faut remonter à la source. Les causes du glissement des enroulements sont généralement liées à trois aspects : la machine, le procédé et le matériau.

1. Facteurs mécaniques :

• Force d'expansion et de serrage insuffisante de l'arbre d'enroulementLa plupart des machines à refendre utilisent des arbres mécaniques ou gonflables pour fixer le tube central. Si le bloc d'expansion est usé, si la pression d'air est insuffisante ou si l'arbre d'expansion fuit, le frottement sera insuffisant et le tube central glissera sur l'arbre.

• Défaillance du rouleau (rouleau de contact)Le rouleau sert à presser le ruban contre le mandrin d'enroulement, chassant l'air entre les couches et assurant la friction initiale. Un glissement peut se produire si le rouleau est usé, si la surface est trop dure, si la pression est irrégulière ou si la synchronisation de la montée/descente est incorrecte.

• Problèmes de transmissionUne défaillance du moteur de rebobinage, du réducteur, de la courroie ou de l'accouplement, entraînant un couple de sortie fluctuant ou discontinu, peut également se manifester par un glissement intermittent.

• Mauvaise rotation du rouleau de guidage :Le rouleau de guidage dans la trajectoire de refendage ne tourne pas correctement en raison du blocage du roulement, ce qui provoque des fluctuations anormales de la tension du ruban et induit un enroulement et un glissement.

2. Facteurs liés au processus :

• Tension de rembobinage incorrecteC'est la cause la plus fréquente. La tension est trop faible pour assurer un enroulement et une compression suffisants, et le frottement entre les couches est insuffisant ; si la tension est trop forte, elle risque d'étirer le ruban et de déformer le tube central, ce qui augmente le risque de glissement.

• Courbe de tension conique déraisonnableUn bon procédé d'enroulement utilise une tension conique : la tension diminue à mesure que le diamètre de la bobine augmente. Si la conicité est trop faible (la tension diminue trop lentement), la bague extérieure sera trop serrée, exerçant une force de compression importante sur la bague intérieure. Lorsque cette force dépasse le frottement entre le noyau et l'arbre, le noyau commence à glisser.

• Accélération et décélération excessives :Lors du démarrage, de l'arrêt ou d'un changement de vitesse de la machine à refendre, la force d'inertie est considérable. Si les temps d'accélération et de décélération sont trop courts, le couple instantané dépassera largement la résistance au frottement statique, provoquant un glissement soudain.

• Longueur d'enroulement excessiveLa longueur de la bobine est excessive, son diamètre trop important, et son poids et son moment d'inertie sont trop élevés. Si la capacité de l'équipement est insuffisante ou si la compensation de tension est inexistante, un glissement est très probable en fin de cycle.

3. Facteurs matériels :

• Grande tolérance de diamètre intérieur du tube centralLe diamètre intérieur standard des tubes à noyau en plastique est généralement de 25,4 mm ou 1 pouce (environ 25,4 mm). Si le diamètre intérieur du tube à noyau est trop grand, ou si l'arbre d'expansion est trop petit après usure, le jeu est trop important et la force d'expansion insuffisante.

• Propriétés de la surface du ruban :Certains revêtements de fond à ruban à haute régularité (tels que les revêtements de surface à base de cire ou de résine) ont un coefficient de frottement très faible et sont sujets au glissement entre les couches.

• Température et humidité ambiantesUne température ambiante trop basse rendra le ruban rigide et le revêtement arrière astringent ; une humidité trop élevée peut entraîner l’absorption d’humidité par le tube central et son gonflement, ou le collage du ruban. Les conditions environnementales extrêmes affectent les caractéristiques de friction.

3. Solutions systématiques et directives opérationnelles

Pour les raisons évoquées ci-dessus, vous pouvez suivre les étapes suivantes pour diagnostiquer et résoudre les problèmes un par un.

Étape 1 : Inspection et maintenance mécaniques (notions de base sur le matériel)

• Vérifiez la tige de gonflage :Vérifiez que la pression d'air est stable à la valeur requise par l'équipement (généralement 0,5 à 0,6 MPa). Contrôlez la souplesse et l'usure de la clavette d'expansion. Nettoyez régulièrement la surface de l'arbre et la rainure de la clavette. En cas d'usure importante, l'arbre doit être remplacé.

• Calibrer les rouleauxVérifiez si le revêtement en caoutchouc des rouleaux est vieilli, durci ou usé. Ajustez la pression des rouleaux pour l'équilibrer (les pressions gauche et droite doivent être identiques) et assurez-vous de leur parallélisme avec le noyau de la bobine. Optimisez la logique de temporisation de la montée/descente des rouleaux pour garantir une compression fiable avant le début de l'enroulement.

• Entretenir la transmission et les galets de guidageVérifiez la tension du moteur et de la courroie. Tous les roulements à galets de guidage sont nettoyés et lubrifiés pour assurer une rotation et une manipulation aisées à vitesse constante.

Étape 2 : Optimisation des paramètres du processus (méthode principale)

• Réglez une tension d'enroulement raisonnableEn fonction de la largeur et de l'épaisseur du ruban de carbone, on adopte le principe de « démarrer avec une faible tension ». Par exemple, pour un ruban standard à base de cire de 60 mm de large, on peut essayer une tension d'enroulement initiale de 12 à 15 N (newtons), qui peut être ajustée en fonction du serrage souhaité. Il vaut mieux une tension faible qu'une tension élevée.

• Configuration précise des courbes de tension coniquesC'est la clé pour résoudre le problème de glissement des bobines de grand diamètre. Il est recommandé de régler la tension initiale à 100 %. Lorsque le diamètre de la bobine atteint 50 % de son diamètre maximal, la tension diminue à 70-80 %. Lorsque le diamètre de la bobine atteint son maximum, la tension diminue à 50-60 %. La valeur précise doit être déterminée expérimentalement.

• Optimiser les temps d'accélération et de décélération :Prolongez de manière appropriée le temps d'accélération et de décélération de l'équipement (par exemple, de 2 secondes à 5-8 secondes) pour que le changement de couple soit en douceur et éviter le glissement par impact.

• Contrôler le diamètre extérieur maximal de l'enroulement: En fonction des spécifications de l'équipement et des caractéristiques du matériau, définissez le diamètre extérieur d'enroulement maximal sûr (par exemple, pas plus de 120 mm) et forcez l'enroulement une fois ce diamètre dépassé.

Étape 3 : Matériaux et spécifications de fonctionnement (Garanties auxiliaires)

• Contrôler strictement la qualité du tube central :Lors du contrôle à réception, vérifiez aléatoirement le diamètre intérieur des tubes à noyau à l'aide d'un pied à coulisse et refusez les produits défectueux. Privilégiez les tubes à noyau présentant une texture antidérapante ou un traitement dépoli sur la paroi intérieure.

• Utiliser des matériaux auxiliairesPour les rubans très glissants, on peut enrouler un cercle de ruban adhésif double face ou de ruban antidérapant autour de l'axe d'enroulement, puis l'insérer dans le mandrin afin d'augmenter considérablement l'adhérence. Attention à ne pas utiliser une quantité excessive de ruban adhésif double face pour éviter d'endommager le mandrin lors de son retrait.

• Fonctionnement standardisé :Les opérateurs sont formés pour s'assurer que l'extrémité de départ du ruban est bien à plat sur le tube central et fixée solidement avec du ruban adhésif lors de l'enfilage. Évitez les variations de tension brusques et importantes pendant le fonctionnement.

4. Analyse de cas typique

Cas:Dans un atelier de refendage de rubans, lors du refendage d'un ruban à base mixte de 60 mm de large et de 8000 m de long, celui-ci est rétracté à environ 5000 mètres, et le tube central et l'arbre d'expansion glissent fréquemment, accompagnés d'un sciage de la face d'extrémité.

Processus de diagnostic :

1. Vérifiez l'arbre d'expansion: la pression d'air est normale à 0,6 MPa, mais la clé d'expansion présente une légère usure, ce qui entraîne un espace entre l'expansion et le tube central après serrage.

2. Processus d'inspectionLa tension initiale de 20 N est trop élevée, la tension de conicité est réglée sur « 100 % initial, 90 % final », et la conicité est trop faible.

3. Vérifiez le tube central: le diamètre intérieur est supérieur de 0,15 mm, dépassant ainsi la tolérance standard.

Solution:

1. Remplacez l'arbre d'expansion pneumatique par un neuf pour assurer la force d'expansion et d'étanchéité.

2. Réduisez la tension initiale à 15 N. La courbe de tension conique est modifiée comme suit : la tension est réduite à 80 % lorsque le diamètre du rouleau atteint 70 mm et à 65 % lorsque le diamètre du rouleau atteint 90 mm.

3. Remplacez un lot de tubes centraux par des tubes de diamètre intérieur conformes et choisissez un modèle à paroi intérieure réticulée.

RésultatLe problème a été entièrement résolu, la face d'extrémité de l'enroulement était nette et il n'y avait aucun glissement.

5. Résumé et suggestions de prévention

Le glissement des enroulements résulte de la combinaison de plusieurs facteurs, mais les deux principales causes sont une expansion et un serrage insuffisants de l'arbre d'expansion, ainsi qu'une tension excessive, notamment au niveau du cône. Pour résoudre ce problème, il convient d'appliquer le principe « la machine d'abord, la technologie ensuite ».

Recommandations quotidiennes en matière de prévention :

• Mettre en place un système d'inspection ponctuelle: vérifier quotidiennement la dilatation et l'étanchéité de la tige de gonflage ainsi que l'état du rouleau.

• Standardisation des processus: Établir une base de données standard des paramètres de tension et de conicité pour différentes spécifications de ruban (largeur, longueur, type de substrat).

• Formation opérationnelle :permettre aux opérateurs de comprendre le mécanisme de glissement et de juger activement les premiers signes (tels qu'un bruit d'enroulement anormal et des faces d'extrémité légèrement inégales).

• Entretien régulierMaintenance trimestrielle du système d'entraînement de l'enroulement et de tous les roulements à rouleaux de guidage.

Grâce à une analyse et un réglage systématiques, le problème d'enroulement et de glissement de la machine à refendre les rubans peut être efficacement contrôlé, améliorant ainsi considérablement le rendement de refendage et l'efficacité de la production, et assurant la qualité stable du produit final.