טריק פשוט לשיפור מכונת ההטבעה החמה המסורתית, ויעילות ההטבעה עלתה ב-20%!
כפי שכולנו יודעים, הטבעה חמה יכולה לשפר את דרגת מוצרי אריזת הנייר ולהגדיל את הערך המוסף של מוצרים, שהוא תהליך פופולרי לפרסום-עיתונות. טמפרטורה, לחץ ומהירות הם שלושת מרכיבי הליבה של הטבעה חמה, ואם הם לא נשלטים היטב, הם ישפיעו מאוד על איכות הטבעה החמה. במאמר זה, המחבר מחדש ומשפר בעיקר את מכונת ההטבעה החמה המסורתית מהיבט בקרת הטמפרטורה, המשפרת את התאמת ההטבעה החמה של אריזות הנייר.
שיטת החימום של מכונות הטבעה חמות מסורתיות
נכון לעכשיו, שיטת החימום המשמשת את ציוד ההטבעה החמה באינטרנט (מכונת הטבעה עגולה באינטרנט או מכונת הטבעה שטוחה באינטרנט) היא לקבע את לוח ההטבעה החמה (גרסת קשת, לוחית הטבעה חמה שטוחה) על בסיס לוחית חלת הדבש המחממת לחימום הולכה (הטמפרטורה הכללית היא 50 ~ 250 מעלות, מתכווננת), ולאחר מכן באמצעות הטמפרטורה והלחץ הניתנים להדבקה של הפלסטית התרמופלסטית, כך שההטבעה התרמופלסטית החמה. אלומיניום נצמד לחומר ההדפסה, כדי להשלים את העברת האלומיניום האלקטרוכימי.
01 פגמים בשיטות חימום מסורתיות
בתהליך הייצור בפועל, בשל ההבדל בביצועי בקרת הטמפרטורה של הציוד עצמו, ההבדל באיכות וביציבות של אלומיניום אלקטרוכימי, שינוי טמפרטורת הסביבה, תנודת המתח של פני השטח של חומר ההדפסה (כגון לכה ודיו) ומאפיינים אחרים, תהליך ההטבעה החמה בפועל גורם לעיתים קרובות לבעיות איכות כמו פריחה ירודה של סרטים, דלקת ירודה, מה שמשפיע על יעילות הטבעה חמה.
02 פתרונות מסורתיים ובעיותיהם הקיימות
לאור הבעיות הנ"ל, בדרך כלל נעשה שימוש בשיטות כמו חימום לוח ההטבעה החם, הפחתת מהירות הייצור והחלפת אלומיניום אלקטרוכימי, אך לשיטות אלו יש את ההגבלות הבאות ואינן ניתנות לפתרון מלא.
(1) הטמפרטורה המקסימלית של ציוד ההטבעה החמה הנוכחית יכולה להגיע רק לכ-250 מעלות, וקשה יותר לחמם אותו.
(2) שיטת החימום הכוללת של גרסת הטבעה החמה אינה גמישה, והיא אינה יכולה לאתר ולחמם באופן עצמאי עמדה מסוימת, ולחלק מהמצבים שפשוט מתאימים יהיו בעיות חדשות של הטבעה חמה עקב עליית הטמפרטורה.
(3) יגדיל את צריכת האנרגיה, אשר בתורה יגדיל את העלויות.
(4) מטרת הפחתת מהירות המכונה היא להאריך את זמן ההטבעה החמה ולהעביר יותר אלומיניום אלקטרוכימי, אך זה יפחית משמעותית את יעילות הייצור.
(5) לשיטת החלפת האלומיניום האלקטרוכימי דרישות גבוהות לאיכות האלומיניום האלקטרוכימי, והחלפה תכופה תוביל להשבתות מרובות, שיגרמו למספר רב של מוצרי פסולת.
תוכנית שיפור
לאור הבעיות שלעיל, המחבר סבור שניתן לשבור את שיטת החימום המסורתית (רק לוחית ההטבעה החמה מחוממת) ושיטת החימום המקומית הניתנת לשליטה של נייר ההטבעה החמה יכולה לשמש כתוספת חדשנית ושיפור של ערכת ההטבעה החמה המסורתית כדי לפתור את הבעיה של עליית טמפרטורה לא מספקת או טמפרטורה לא אחידה של לוח ההטבעה החמה.
תוכנית ספציפית
צור קבוצה של התקני חימום מוקדם מקוונים, כולל 3~6 תקע זז-במחוללי אוויר חם, חיישני משוב למדידת טמפרטורה אינפרא אדום, קבוצה אחת של סוגריים קבועים ותרמוסטטים, וחימום מקדים לשלוט במיקום הנייר להטבעה לפני שחומר ההדפסה (הנייר) נכנס לגלגלת ההטבעה החמה. הדיאגרמה הסכמטית של מכשיר החימום המוקדם של הטבעה חמה מוצגת באיור 1. המבנה של התקן חימום מוקדם של הנייר מוצג באיור . 2.
图1 纸张预热装置安装位置示意图
איור 2 תרשים מבנה של התקן לחימום מוקדם של נייר
01 מטרת החימום מראש
(1) להגברת טמפרטורת פני השטח של הנייר. בדרך כלל, טמפרטורת פני השטח של נייר לא מחומם היא בין 22-28 מעלות, בעוד נייר שחומם מראש יכול להגיע לטמפרטורת פני השטח של 50 מעלות. זה תואם לעלייה של כ-0-20 מעלות בטמפרטורת לוח ההטבעה החמה, ומפצה למעשה על חוסר היכולת להעלות עוד יותר את טמפרטורת לוח ההטבעה החמה ועל אי אחידות בטמפרטורה המקומית.
(2) חימום מוקדם יכול לשנות את מתח הפנים של הנייר שיש להחתים. כאשר מכניסים את המצע למצב הטבעה חמה, שכבת דבק האלומיניום המצופה אלקטרוניקה יכולה להיצמד טוב יותר למשטח הנייר, ובכך להפחית פגמים באיכות כגון פירוק אלומיניום לא מספיק, כתמים או חלקים חסרים.
02 אמצעי זהירות לחימום מוקדם של נייר
בדרך כלל מומלץ שטמפרטורת החימום מראש תהיה סביב 50 מעלות ומטה, שכן טמפרטורות גבוהות מדי עלולות לגרום לעיוות הנייר. ניתן ליצור מספר התקני חימום מוקדם עצמאיים לתנועה ובחירה גמישים. ניתן גם לשלוט בכל יחידת חימום מראש בנפרד בטמפרטורה-לפי התנאים בפועל כדי להתאים באופן סביר לטמפרטורות לא אחידות של הציוד.
אפקט שיפור
לאחר שימוש במכשיר זה במכונת הטבעה החמה הסיבובית Stora Web 820, בהשוואה לשיטת החימום הקיימת של לוחית הטבעה חמה, הוא התגבר על מגבלת הטמפרטורה של לוח ההטבעה החמה, שינה את מאפייני פני השטח של המצע, שיפר את ההידבקות של שכבת דבק האלומיניום המצופה אל הנייר והפחית את בעיות הכתמה חמה. חישובים מראים שהוא יכול להגביר את מהירות המכונה ב-5-10 מ' לדקה ולשפר את היעילות ב-20%.
חדשנות היא בלתי מוגבלת; השיטה לעיל היא רק נקודת התחלה. כל עוד ניתן לשפר את איכות ויעילות המוצר, ניתן לבצע אופטימיזציה וחדשנות בהתאם לציוד הטבעה החמה בפועל, חומרי ההטבעה וסביבת ההטבעה החמה, כגון בקרת טמפרטורת- מוקדמת של אלומיניום מצופה אלקטרוניקה. יש לקוות שמומחים ואנשי מקצוע בעלי ידע בתעשייה יערכו מחקרים מגוונים ויפרסמו תובנות בוגרות ומתקדמות יותר.