Guide technique pratique pour la machine de refendage de rubans de transfert thermique afin d'éliminer l'électricité statique causée par l'enroulement et les couches désordonnées

Dans le processus de fabrication des rubans de transfert thermique, le découpage est une étape cruciale qui détermine la qualité du produit final. Cependant, de nombreux fabricants rencontrent un problème délicat : l’enroulement des couches. Cet enroulement désordonné entraîne la mise au rebut du ruban, et l’une des principales causes est l’électricité statique.

Pourquoi l'électricité statique provoque-t-elle des dépôts disgracieux ? Comment l'éliminer efficacement ? Cet article analysera systématiquement les causes et proposera des solutions éprouvées.

1. Pourquoi l'électricité statique provoque-t-elle un désordre dans les enroulements ?

Pour résoudre un problème, il faut d'abord en comprendre le mécanisme. Les rubans de transfert thermique sont généralement composés de structures multicouches telles qu'un film PET, un revêtement arrière et une couche d'encre ; le PET étant lui-même un bon isolant.

Lorsque la machine à refendre fonctionne à grande vitesse (généralement entre 150 et 300 m/min), un frottement important et un décollement se produisent entre le film et la lame de refendre, le rouleau supérieur et le rouleau de pression. Ce transfert d'électrons génère une charge électrostatique. Le matériau n'étant pas conducteur, cette charge ne peut se dissiper rapidement et s'accumule à la surface du film.

La couche chaotique causée par l'électricité statique se manifeste principalement sous deux aspects :

1. Les charges de même signe se repoussent et provoquent un glissement intercouche.Les charges identiques des couches de film se repoussent. Lorsque la densité de charge près du noyau d'enroulement est trop élevée, la force de répulsion entre les couches de film provoque un glissement latéral ou un étalement vers l'extérieur, formant une sorte de corne et une face d'extrémité irrégulière et saillante visible à l'œil nu : une couche chaotique.

2. Adsorption des impuretés en suspension dans l'air pour former des « micro-bosses »Le film chargé adsorbe les fibres, la poussière et les débris présents dans l'air ambiant. Ces minuscules impuretés s'enchevêtrent dans les couches enroulées, formant des irrégularités locales. La tension qui en résulte ne peut être aplanie, et ces irrégularités se transforment progressivement en blocs ou en plis rigides, détruisant ainsi l'agencement régulier.

De plus, l'électricité statique peut également causer des problèmes tels que des chocs électriques, des risques pour la sécurité (inflammation des solvants), etc.

2. Principales mesures techniques pour éliminer l'électricité statique et éradiquer les couches chaotiques

Partant des deux directions de « décharge » et de « neutralisation », on peut élaborer une solution systématique.

1. Éliminateur d'électricité statique actif (Mesure la plus efficace)

Les types passifs (par exemple, les balais en cuivre, les balais conducteurs) ont une efficacité limitée et ne peuvent pas supporter les charges à haute vitesse. Les barres ioniques actives constituent l'équipement principal.

• Principe :Générer des ions positifs et négatifs grâce à de l'air ionisé à haute pression, qui sont pulvérisés sur la surface du film pour neutraliser l'excès de charge électrostatique.

• Points de sélection et d'installation :

◦ Tiges ioniques CA/CC pulséLe type à courant continu pulsé est préférable. Son rendement ionique élevé et son bon équilibre (équilibre ionique ≤ ± 50 V) le rendent adapté aux matériaux à haute impédance tels que le PET.

◦ Emplacement de montage :Il existe deux points de montage les plus critiques :

▪ Après le porte-lame de découpe, avant l'enroulement : le film vient d'être coupé et présente la densité de charge la plus élevée, là où la neutralisation est optimale.

▪ Entre le dernier rouleau et le noyau d'enroulement : assurez-vous que le film entrant entre les couches d'enroulement soit proche de la neutralité électrique.

◦ DistanceLa zone d'action de la tige d'ionisation se situe généralement entre 10 et 50 mm du film, et tout contact doit être évité. La tige d'ionisation doit avoir une largeur égale ou légèrement supérieure à celle du film.

◦ Entretien courant :Nettoyez régulièrement l'aiguille d'émission et la poussière de surface de la tige d'ionisation, sinon l'efficacité de neutralisation sera fortement réduite.

2. Brosse antistatique (Solution Contact Assist)

Dans des situations plus exigeantes ou comme moyen auxiliaire, des brosses en fibres conductrices ultrafines (telles que du fil de cuivre, de la fibre de carbone) peuvent être utilisées.

• Utilisation correctePlacez délicatement la brosse conductrice sur la surface non revêtue du film (couche arrière) et mettez-la bien à la terre. Veillez à ne pas exercer une pression trop forte afin d'éviter d'endommager le film ou de le rayer.

• LimitationsLe contact mécanique génère de la chaleur par frottement, ce qui peut provoquer une déformation du film à grande vitesse ; il est donc souvent utilisé en complément des bâtonnets ioniques.

3. Mise à la terre des équipements et connexion équipotentielle (prémisse de base)

Tous les passe-fils métalliques, galets de guidage, arbres de rebobinage et châssis doivent être reliés à la terre de manière fiable, et la résistance de mise à la terre doit être inférieure à 4 ohms. Il s'agit du chemin physique de la décharge électrostatique. Une erreur fréquente consiste à négliger la mise à la terre du couteau de refente circulaire : la lame tourne à grande vitesse pour couper le film et génère également une quantité importante d'électricité ; elle doit donc être mise à la terre par une bague collectrice conductrice ou une brosse de carbone.

4. Contrôle de l'humidité ambiante (facteur sous-estimé)

Lorsque l'humidité relative de l'atelier est inférieure à 40 %, la résistivité de surface du film PET augmente fortement et la charge statique est extrêmement difficile à dissiper.

• Plage d'humidité optimale50 % à 65 % d'humidité relative. À ce taux d'humidité, la surface du film adsorbe une infime quantité d'humidité pour former une couche conductrice, ce qui favorise la fuite naturelle des charges électriques.

• Méthode de mise en œuvreInstallez un humidificateur industriel, mais évitez de pulvériser directement de l'eau sur la zone d'enroulement afin de prévenir l'absorption d'humidité et la déformation du ruban. Veillez également à maintenir une température et une humidité uniformes.

5. Correspondance des paramètres du processus d'enroulement

Même si l'électricité statique est bien éliminée, un bobinage incorrect entraînera la formation de couches irrégulières. Des ajustements sont nécessaires.

• Réduire la tension d'enroulementLorsque l'électricité statique provoque un glissement entre les couches, une tension trop élevée accentue les irrégularités. Il convient d'utiliser un contrôle de tension dégressif : à mesure que le diamètre de la bobine augmente, la tension de rétraction doit être réduite progressivement afin d'éviter l'écrasement de la couche interne.

• Optimiser la pression et le matériau du rouleauLa pression exercée par le rouleau d'enroulement doit être uniforme et modérée. Une pression trop importante risque d'extruder le canal d'évacuation de l'électricité statique et d'augmenter le frottement. La surface du rouleau doit être en caoutchouc antistatique ou en polyuréthane conducteur.

• Contrôler la vitesse de refenteLors de la phase de mise en service, la vitesse peut être réduite à 100-150 m/min, puis augmentée progressivement une fois le système d'élimination statique efficace.

3. Étapes et cas concrets des enquêtes de combat

En cas de rétraction de la couche, il est recommandé de procéder au dépannage dans l'ordre suivant :

1. Vérifier la présence d'électricité statiqueUtilisez un testeur électrostatique (tel que le Simco FMX-004) pour mesurer la tension électrostatique à la surface du film après la découpe et avant l'enroulement. Normalement, elle devrait être inférieure à 500 V ; si elle dépasse 2 à 5 kV, il s'agit d'une forte accumulation d'électricité statique qui doit être traitée.

2. Vérifiez le système de mise à la terreMesurez la résistance de terre du rack à l'aide d'un multimètre et assurez-vous qu'elle est inférieure à 4 ohms. Vérifiez le bon fonctionnement de l'alimentation haute tension de la tige d'ionisation (observez le voyant lumineux/écoutez le bruit de la décharge).

3. Vérifiez l'état de la baguette ionique :Nettoyez l'aiguille de lancement et réessayez. Si cela ne fonctionne toujours pas, il se peut que le module haute tension doive être remplacé.

4. Processus d'ajustementUne fois l'élimination de l'électricité statique effective, la courbe de tension conique est recalibrée (la tension du point de départ peut être fixée à 40 %-60 % de la tension totale du rouleau).

5. Adaptation environnementaleVérifiez le taux d'humidité dans l'atelier ; s'il est inférieur à 45 %, réglez l'humidificateur à environ 55 % pour un essai.

Cas réelUne usine de rubans utilise une machine à refendre d'une certaine marque, d'une vitesse de 250 m/min. En hiver, des irrégularités apparaissent fréquemment sur la face d'extrémité de longues bobines de plus de 3 000 mètres, et le testeur électrostatique indique une tension allant jusqu'à 8 kV. Solution : (1) Installer un ensemble de barres d'ionisation à courant continu pulsé (longueur : 1 600 mm) après le porte-outil et avant l'enroulement ; (2) Augmenter l'humidité de l'atelier de 30 % à 55 % ; (3) Modifier la tension d'enroulement, initialement constante à 18 N, à 15 N au départ, avec une conicité de 30 %. Après mise en œuvre, la tension électrostatique mesurée est descendue en dessous de 200 V et le taux de défauts (irrégularités aléatoires) a été réduit de 12 % à moins de 1,5 %.

4. Résumé

Le problème fondamental de l'enroulement et de l'encrassement de la bande transporteuse thermique est souvent lié à l'électricité statique. La solution ne réside pas dans une mesure isolée, mais dans un système global :

• CœurTige ionique active + mise à la terre fiable + humidité raisonnable (50-65 %)

• Auxiliairebrosse électrostatique, contrôle de tension conique, rouleau antistatique

• Principe: première décharge, puis neutralisation, et enfin optimisation du processus

Éliminer l'électricité statique n'est pas difficile ; la clé réside dans le dépannage du système et la maintenance continue. Une fois l'électricité statique efficacement maîtrisée, vous constaterez une nette amélioration de la qualité de l'enroulement, du rendement du ruban et de la sécurité d'utilisation. Ceci est également important pour améliorer la régularité des rubans de transfert thermique et réduire le risque de rupture des bandes ou des cassettes lors de l'impression.