Traitement des joints de matériaux pour machine à refendre les rubans : éviter la rupture de la courroie

Lors du refendage de rubans, une mauvaise manipulation des joints est l'une des principales causes de rupture et d'arrêt de la machine. Selon les statistiques, environ 60 % des arrêts imprévus des refendeuses de rubans sont dus à la rupture de ces derniers, et les joints desserrés figurent parmi les trois principales causes possibles de rupture. Pour des substrats de seulement 4,5 à 6 microns d'épaisseur, même de minuscules défauts au niveau des joints peuvent être amplifiés par la tension à haute vitesse, amorçant ainsi la rupture du ruban.

1. Pourquoi les articulations deviennent le « maillon faible » d'une bande adhésive déchirée

Lors du refendage de rubans, le raccordement entre le rouleau principal ou entre le noyau et la tête d'alimentation est inévitable. Or, ces raccords interrompent la continuité du matériau, créant des variations abruptes de ses propriétés mécaniques. Les causes profondes de ce problème se concentrent sur trois aspects :

• Résistance de l'épissure insuffisante :Un choix inapproprié de ruban de jointure ou des procédés de collage non standardisés entraînent une résistance à la traction des joints bien inférieure à celle du substrat. En cas de fluctuation de la tension de déchirure, le joint est le premier à céder sous l'effet de la contrainte.

• Défauts géométriques articulairesLes méthodes de recouvrement entraînent des augmentations d'épaisseur soudaines aux joints, ou des plis dus à un alignement incomplet aux deux extrémités lors du bout à bout. Ces défauts créent des points de concentration de résistance au frottement au niveau du passage du rouleau et des rainures de l'outil, provoquant des déchirures.

• Trajet de passage du ruban adhésif non raisonnableLorsque les joints passent par des angles aigus ou des rainures de guidage étroites, le frottement excessif dans le trajet du ruban augmente la probabilité que le joint se casse.

2. Opérations de manutention conjointe normalisées

Pour éviter la rupture des courroies au niveau des articulations, il est tout d'abord nécessaire d'établir des procédures standardisées de manipulation des articulations.

1. Choix de la méthode d'épissure : l'amarrage est préférable à l'assemblage par recouvrement.

Pour les composites minces comme les rubans de carbone, il est recommandé d'utiliser des joints bout à bout plutôt que des joints à recouvrement. Ces derniers doublent l'épaisseur du joint, ce qui peut facilement provoquer des rayures supplémentaires au niveau du rouleau et des rainures de l'outil pendant l'usinage. Pour un joint bout à bout, les rubans doivent être parfaitement alignés à leurs extrémités, sans plis, puis fixés au dos à l'aide d'un ruban adhésif spécial. La largeur de ce ruban doit être aussi réduite que possible, idéalement inférieure à 5 mm, afin de limiter les interférences avec la tension de refente.

2. Processus de sélection et d'adhésion du ruban adhésif

Il est impératif d'utiliser un ruban adhésif spécial à faible adhérence, et non un ruban d'emballage ordinaire. La résistance au pelage et la tenue à la température des rubans ordinaires ne sont pas adaptées aux conditions de découpe et ils sont susceptibles de se décoller ou de se déplacer sous tension. Lors de l'application, veillez à ce que le ruban adhère parfaitement au dos du ruban, sans bulles ni déformation.

3. Gestion conjointe du marquage et de la section de transition

Des étiquettes autocollantes de couleur vive doivent être apposées sur les joints pour faciliter leur identification par les opérateurs et éviter les contrôles ultérieurs. Parallèlement, une « longueur de transition de changement de commande » raisonnable doit être définie sur le système de commande de la machine de refendage (généralement de 5 à 15 mètres). Cette zone instable, située avant et après le joint, ne peut être utilisée pour les produits finis. Il est recommandé de déterminer la longueur de transition minimale stable pour la machine par des essais afin d'éviter le gaspillage de matière dû à l'utilisation de valeurs par défaut trop élevées.

3. Contrôle collaboratif des tensions

Quelle que soit la résistance de l'articulation, si la tension n'est pas correctement réglée, la courroie risque de se rompre au niveau de l'articulation. La tension est le facteur déterminant pour le passage en toute sécurité de l'articulation dans la zone de découpe.

1. Transitions de tension segmentaire lors des changements d'ordre

Après le changement de feuille, le diamètre du rouleau mère passe brusquement du petit diamètre du rouleau précédent au grand diamètre de la nouvelle feuille, ce qui nécessite un réajustement de la tension. Il est recommandé d'utiliser une tension initiale faible avec une augmentation progressive sur les 50 premiers mètres suivant le changement, puis d'augmenter la tension à la normale une fois la surface de la membrane stabilisée. Ceci évite que le nouveau joint ne subisse un choc initial excessif dès son entrée dans la zone de travail.

2. Référence de tension pour les rubans de différentes spécifications

La sensibilité à la tension varie selon la largeur du ruban. Les valeurs de référence générales sont les suivantes : pour les rubans de moins de 25 mm de large, la tension est fixée entre 3 et 5 N, et entre 6 et 10 N pour ceux de 50 mm de large. Lors du refendage de bandes ultra-étroites (moins de 10 mm), les fluctuations de tension sont particulièrement sensibles et nécessitent une régulation de tension en boucle fermée à trois zones indépendantes afin de les maintenir à ±0,5 N.

3. Réglage de la tension pendant l'étape de la contre-pointe de petit diamètre

Lorsque la bobine de refendage approche du noyau et que son diamètre est inférieur à la valeur de consigne (par exemple, 50 mm), la tension de consigne doit être abaissée (par exemple, de 100 N à pleine bobine à 30 N), et une courbe de tension dégressive doit être activée afin que la tension diminue linéairement avec le diamètre de la bobine. Si la tension maximale est maintenue pendant cette étape, le ruban de l'anneau intérieur risque d'être facilement écrasé ou arraché, et si le joint se situe à cet endroit, le risque est accru.

4. Assurer la transmission de l'état des équipements aux articulations

Le joint doit traverser tout le parcours de la machine à refendre, et l'état physique du rouleau et de la rainure est crucial.

• Inspection de la surface des rouleaux : Toutes les surfaces des rouleaux doivent être lisses, exemptes de bavures et de résidus de colle. Les opérateurs peuvent examiner la surface des rouleaux au toucher ; en cas de bavures, celles-ci doivent être poncées avec du papier de verre fin et les résidus de colle doivent être nettoyés à l’alcool.

• Optimisation du chemin de la sangle : Reconfirmez le chemin de la sangle par rapport au schéma de sangle de l’équipement, évitez les angles aigus et réduisez le frottement excessif au niveau des articulations.

• Précision de l'outil : lors du refendage de bandes extrêmement étroites, le faux-rond radial de la lame doit être contrôlé à 0,005 mm près, et le parallélisme entre le porte-outil et le rouleau inférieur doit être ajusté au micron près pour éviter les déchirures dues à une force locale excessive lors du passage du joint.

Conclusion

Le problème de la rupture des joints lors du refendage de rubans est essentiellement lié à quatre facteurs clés : les défauts des matériaux, les normes d’exploitation, l’adéquation de la tension et l’état des équipements. En standardisant les procédés d’épissure, en optimisant le contrôle de la tension et en renforçant la maintenance des équipements, les entreprises peuvent réduire considérablement les taux de rupture des joints, limitant ainsi les pertes d’efficacité et le gaspillage de matériaux dus aux arrêts imprévus. Chaque manipulation fiable des joints contribue à la continuité de la production.