Film işleme endüstrisinde çekiş döndürme mekanizması-döner film makinesini çekip çıkarınDüzgün film gerilmesini sağlayan çekirdek kısımdır. Tasarım, mekaniği, malzeme bilimini, termodinamiği vb. birleştirir ve çok-boyutlu işbirlikçi kontrol yoluyla filmin hem uzunlamasına hem de enine yönlerde tekdüze deformasyonunun doğru kontrolünü gerçekleştirir. Bu yazıda, düzgün germe yöntemi dört temel boyuttan sistematik olarak analiz edilmektedir: yapı bileşimi, hareket kontrolü, sıcaklık kontrolü ve gerilim düzenlemesi.
1. Yapısal Bileşim: Çok-silindirli koordineli Mekanik Aktarım Sistemi
Çekiş döndürme mekanizmasının çekirdeği, ön ısıtma silindiri, gerdirme silindiri, soğutma silindiri ve düzleştirme silindiri dahil olmak üzere çeşitli döner silindir setlerinden oluşur. Bu silindirler farklı çaplar, hız eşleştirme ve mekansal düzen aracılığıyla hassas mekanik aktarım kontrolü sağlar.-döner film makinesini çekip çıkarınfilm genişliği boyunca eşit gerilim dağılımını korumak için bu çoklu{0}silindirli sisteme güveniyor.
1.1 Kademeli Germe Rulo Sistemi
Tipik konfigürasyonda "küçük çaplı-büyük çaplı" döner rulo çiftleri kullanılır. Örneğin, birinci aşamadaki germe silindirinin çapı 80 ila 120 mm arasındadır ve ikinci aşamadaki germe silindirinin çapı 150 ila 200 mm arasındadır. Film farklı çaplardaki bir rulo sisteminden geçtiğinde, doğrusal hız farkı tarafından uzunlamasına bir germe kuvveti oluşturulur. İlk aşama 50 m/dak hızla dönerse ikinci aşama, ikinci aşama 1,6 kata kadar boylamsal esneme oranıyla 80 m/dak hızla yuvarlanır. Bu hiyerarşik tasarım, tek bir gerilim aşamasından kaynaklanan gerilim yoğunlaşmasını önler ve düzgün bir deformasyon eğimi sağlar.
1.2 Üç-Boyutlu Mekansal Düzen
Silindir sistemi ``Z" veya "S" deseniyle kademeli olup, bitişik silindirler arasındaki yükseklik farkı 50 – 100 mm'de korunur. Bu düzen, filmin yolculuğu için dalgalı bir yol oluşturarak streç yolunun uzunluğunu uzatır. Örneğin, üç-katmanlı ortak- ekstrüde LDPE film üretiminde dalgalı yol, filmin 0,8 saniyede boylamasına gerilmesini sağlar, deformasyon süresini azaltır. Doğrusal düzene göre %30 oranındadır ve yerel aşırı ısınma riskini en aza indirir.
1.3 Düzleştirme Rulolarının Özel Tasarımı
Terminal aşaması, 2–5 mm'lik bir sapmaya sahip kavisli bir şafta sahip ve silikon kauçukla kaplanmış yay-şekilli düzleştirme rulolarıyla donatılmıştır. Film, rulo yüzeyine 15 derecelik bir eğim açısıyla temas ettiğinde, sarmal yaylı tabakalar 0,5-1,2 N/cm'lik bir yanal bileşen kuvveti üreterek kenar kıvrılmasını etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Deneysel veriler, yay şeklindeki düzleştirici film rulolarının %92 oranında artırılabileceğini ve kenar kaybının %3'ün altına düşürülebileceğini göstermektedir.
2. Hareket Kontrolü: Senkronize Hız Oranlarının Dinamik Düzenleyici Sistemi
Çoklu rulo sisteminin hat hızlarının dinamik olarak eşleştirilmesi, servo motorlar ve frekans dönüştürücüler arasındaki koordineli kontrol ile sağlanır. Temel teknolojileri şunları içerir:
2.1 Çekme Oranının Kapalı-Döngü Kontrolü
Lazer hız sensörleri, filmin doğrusal hızını sürekli olarak izler ve PLC kontrol sistemine gerçek{0}}zamanlı geri bildirim sağlar. Hız dalgalanmaları ±%0,5'ten büyük olduğunda tahrik motorunun frekansı otomatik olarak ayarlanır. Örneğin, PID algoritması PID algoritması, 20-μm kalınlığında BOPP filmin üretimi için gerilme oranını 5,2 ± 0,1'de tutar ve boylamasına gerilme mukavemetinde standart sapmanın 0,8 MPa'dan az veya buna eşit olmasını sağlar.
2.2 Diferansiyel Hızda Esnetme Teknolojisi
Enine esneme, nihai kılavuz rayı ile fikstür arasındaki farkla elde edilir. Armatürler arasındaki boşluk 100 mm'den 400 mm'ye genişlediğinde aynı anda kılavuz genişliği de daralır ve sonuçta 4 kat enine esneme oranı elde edilir. Montedison (İtalya) tarafından geliştirilen yay-bağlantılı fikstür, 0,3–0,5 N/mm'lik yay kuvvetleri ve %+ -± 1,5'lik enine kalınlık değişimi ile kenetleme stabilitesini korur.
2.3 Döner Salınım Mekanizması
Bazı ileri teknoloji{0}}modeller, filmi gererken kuvvetin yönünü değiştiren 360-derecelik döner sökme cihazları kullanır. Bayer'in patentli teknolojisi, dakikada 60 dönüşün, özellikle optik dereceli filmler için, membran içindeki gerilim dağılımının tekdüzeliğini %40 oranında artırabildiğini göstermektedir. Modern-döner film makinesini çekip çıkarınTasarımlar, film kalitesini artırmak için bu tür döner salınım özelliklerini giderek daha fazla içeriyor.
3. Sıcaklık yönetimi: Deformasyon Kontrollü kademeli ısıtma sistemi
Sıcaklık homojenliği filmin kristalliğini ve esneme performansını doğrudan etkiler. Çekiş döndürme mekanizması, üç-aşamalı sıcaklık alanı kontrol sistemi aracılığıyla doğru termal yönetim sağlar:
3.1 Ön Isıtma Bölümü Kızılötesi Isıtma
Dalga boyları 2-10 mikron ve güç yoğunluğu 80-120 W/cm2 olan kısa-dalga kızılötesi ısıtıcılar kullanıldı. Yansıtıcı paneller, ısı yansıtma verimliliğini 0,5 saniyede %95'e, film yüzey sıcaklığını ise 120-140 dereceye çıkarır. Deneyler, bu ısıtma yönteminin ön ısıtma bölümünün kalınlık değişimini ±0,8 mikrona düşürdüğünü göstermektedir.
3.2 Termal 3.2 Uzantıdaki Sıcak Hava Sirkülasyonu
Gerdirme silindirinin etrafında zikzak sıcak Zigzag-şeklinde bir sıcak hava kanalları düzenlenir ve sıcak hava borusunun çıkışı filmin hareket yönü ile aynı hizadadır. Hava hızının 0.8 -1.2 m/s'de kontrol edilmesiyle 0,5-1,0 mm kalınlığında bir termal sınır tabakası oluşturulabilir. Toray'ın (Japonya) test verileri, bu tasarımın, membran sıcaklığının standart sapmasını esnemede 1,5 dereceye eşit veya daha az tutarak yerel aşırı ısınmanın neden olduğu kristal kusurlarını etkili bir şekilde önlediğini göstermektedir.
3.3 Soğutma bölümünün şeklini stabilize etmek için hızlı soğutma
Filmin yüzey sıcaklığı, 15 derece C'de su krom kaplama soğutma silindiri dolaşılarak 0,3 saniyede 60 derecenin altına düşürülebilir. Soğutma silindiri, filmin büzülmesiyle kırışıklıkların oluşmasını önlemek için çekiş hızından (1:1.02) biraz daha hızlıdır. Brückner'in (Almanya) vaka çalışması, bu hızlı soğutma tekniğinin termal büzülmeyi %0,3'ün altına düşürdüğünü göstermektedir.
4. Gerginlik düzenlemesi: dinamik dengelemeli kararlı bir kontrol sistemi
Gerilim dalgalanmaları, eşit olmayan film gerilmesinin ana nedenidir. Çekiş döndürme mekanizması, çok aşamalı gerilim düzenlemesi yoluyla dinamik dengeye ulaşır:
4.1 Manyetik Parçacık Frenleri aracılığıyla birincil düzenleme
Gevşetme cihazına manyetik parçacıklı frenler monte edilir ve akımı ayarlayarak fren torkunu kontrol eder. Film gerilimi ayarlanan değeri aştığında sistem fren akımını otomatik olarak azaltarak gerilim dalgalanmalarını ±0,2 N/m ile sınırlandırır. Hyosung'un (Güney Kore) uygulaması, tekniğin filmin kırılma uzamasının standart sapmasını %3,2'ye düşürebildiğini gösteriyor.
4.2 Ultrasonik Gerilim Sensörlerinin Gerçek-Zamanlı İzlenmesi
Uzatmaya monte edilen ultrasonik gerilim sensörleri saniyede 1000 kez örnekleme frekansında çalışır. Gerilimde ani bir değişiklik tespit edildiğinde sistem, tahrik motorunun hızını 20 milisaniye içinde ayarlar. Örneğin gerilim 0,5 N/m arttığında PLC, sabit gerilimi yeniden sağlamak için servo motor hızını %0,3 azaltır.
4.3 Statik Eliminasyon Cihazları Aracılığıyla Yardımcı Kontrol
Soğutma bölümü, film yüzeyindeki yükü nötralize eden ve statik voltajı ±5 kV'tan ±0,5 kV'a düşüren, ±7 kV'luk çift taraflı bir elektrostatik eliminatör ile donatılmıştır. 3M (ABD) tarafından yapılan testler, elektrostatik eliminasyonun sarım düzgünlüğünü %85 oranında artırdığını ve elektrostatik yapışmanın neden olduğu gerilim heterojenliğini azalttığını göstermektedir.
V. Uygulama Örneği: Çift Eksenli Yönlendirme BOPET Filmleri
Bir şirket, 12 mikronluk BOPET filmi üretmek için geliştirilmiş bir çekişli döndürme mekanizması kullandı ve temel parametreleri aşağıdaki gibi kontrol etti:
Boyuna germe: Ön ısıtmada 130 derece, germede 145 derece ve çekme oranının 3,8 katı.
Enine germe: 125 derece önceden-ısıtmalı, 140 derece çekme, 4,2x çekme oranı
Gerilim kontrolü: serbest bırakma N/m, germe bölümü gerilimi N/m, bobin gerilimi 22N/m.
Üretim verileri, standart sapma boyuna çekme mukavemetinin 1,2 MPa'dan 0,7 MPa'ya düştüğünü, yanal kalınlık değişiminin 3,2 μm'den 1,8 μm'ye düştüğünü ve ürün yeterlilik oranının %98,5'e yükseldiğini gösterdi. Bu örnek, iniş takımı dönüş mekanizmasında çok-boyutlu kontrol sisteminin etkinliğini doğrulamaktadır.-döner film makinesini çekip çıkarınBu durumda kullanılan tekdüze çift eksenli yönelimin elde edilmesinde olağanüstü performans sergilemiştir.
Çözüm
Yapısal optimizasyon, hareket kontrolü, sıcaklık kontrolü ve gerilim düzenlemesi yoluyla, tek tip çekme filmi teknoloji sistemi inşa edilmiştir. Olarak-döner film makinesini çekip çıkarınGelişmeye devam ettikçe, ileri teknolojiye sahip filmlerin üretimi için temel teknik desteği sağlayan yüksek doğruluk, verimlilik ve zeka yönünde gelecekteki yinelemeler de gelişecektir.
