שיעור גרוטאות גבוה בחפיסת סיגריות הטבעה חמה; שיפור מכשיר זה יכול להפחית אותו ביעילות!

איור 1 פסולת הטבעת נייר כסף



בעיות עם שיטות קיימות



השיטה הנוכחית של פיצוי לחץ החתמת נייר כסף תלת-ממדית- כוללת בעיקר הצמדת נייר הפיצוי-ללחץ לחלק האחורי של תבנית השרף ① באיור 2, ולאחר מכן שימוש בדבק כדי להצמיד אותו ללוחית הבסיס של הטבעת נייר הכסף ②, ובכך להשיג התאמת לחץ (לחיצה) במהלך תהליך הטבעת נייר הכסף. אם הלחץ במהלך תהליך הטבעת נייר הכסף אינו עומד בדרישות התהליך, יש להרים את כל תבנית השרף. לאחר מכן, על פי השוואה של אפקט הטבעת נייר הכסף עם אזור הלחץ הטעון התאמה, נמצא המיקום המתאים. לאחר מכן, נייר פיצוי הלחץ- מחובר לחלק האחורי של תבנית השרף ①-2 ומודבק ללוחית הבסיס של הטבעת נייר הכסף ② כדי להשיג פיצוי לחץ.

איור 2 דיאגרמה סכמטית של מכשיר הלחץ התלת--תלת מימדי לפיצוי החתמה

במהלך תהליך זה, המיקום של תבנית בסיס השרף ותבנית ההטבעה עשוי להשתנות, ולכן יש צורך לבדוק ולהתאים שוב ושוב את המיקום, וכתוצאה מכך זמן הסתגלות ארוך וסבירות מוגברת לפגמי הטבעה עקב מיקום לא מדויק. יחד עם זאת, עקב התאמות חוזרות ונשנות, נייר השכבה התחתונה יכול גם להתעוות ולהיפגע, מה שמשפיע על אפקט ההטבעה הכולל. המבט הצדדי של מכשיר הלחץ התלת--תלת-ממדי לפיצוי החתמה מוצג באיור 3.

איור 3 מבט צדדי של התקן התלת--המקורי לפיצוי לחץ הטבעה חמה

בנוסף, בשל הבדלים במיומנויות הטכניות של מפעילים, התזמון והיעילות של פיצוי לחץ הטבעה חמה תלת-ממדית עשויים להשתנות.

ניתוח היתכנות ואימות

במהלך השימוש במכשיר המיקום המקורי, אם ניקח לדוגמא את קופסת הסיגריות "שבעה זאבים (כחול)", יש בסך הכל 36 מכשירי מיקום הטבעה למוצר בן 18- חלקים. התאמת הלחץ נמשכת בדרך כלל 7-9 שעות או אפילו יותר. כל התאמה עלולה לגרום לאי-יישור בין תבנית התחתית של השרף לבין לוחית הבסיס ההטבעה, הדורשת מיקום מחדש והתאמה, וזה גוזל זמן-. בינתיים, במהלך תהליך ההחתמה, לחץ ההטבעה משפיע ישירות על איכות ההטבעה. אם הלחץ גבוה מדי או נמוך מדי, נוצרות חותמות פגומות, כגון הטבעה של חותמות, הטבעה לא מלאה או זבוב זהב-. לכן, עצירת מכונה נדרשת כדי לזהות אזורים הזקוקים לכוונון לחץ ולבצע התאמות מתאימות. האזור שיש להחתים בדרך כלל מהווה חלק קטן משטח המוצר הכולל, כלומר אזור ההתאמה קטן ומשתנה לעתים קרובות, הדורש סבלנות רבה להתאמות לחץ חוזרות. עצירות חוזרות ונשנות של מכונת ההטבעה החמה משפיעות ישירות על טמפרטורת הציוד, ואם הטמפרטורה גבוהה מדי או נמוכה מדי, תתרחש הטבעה פגומה. לכן, חומרי ההתקן הנבחרים חייבים להיות עמידים בחום, יציבים, ואינם מעוותים או ניזוקים בקלות במהלך התאמות ותנועות גמישות חוזרות ונשנות.

על ידי ניתוח הבעיות-המוזכרות לעיל, צוות הפרויקט ביצע אופטימיזציה ושדרג את חומרי השרף המקוריים ואת ביצועי המוצר. מתוכנן להשתמש במכשיר מיקום חומר שרף המאפשר התאמת לחץ מהירה, המשתמש במבנה מרוכב לקיבוע חלק מחומר מבנה המיקום, תוך שינוי אזור הליבה למנגנון נייד או גמיש. המבנה הכולל מתבסס על חלק קבוע כבסיס, כאשר חלק מזיז מוטבע בתוכו. זה מאפשר פיצוי תלת-תלת מימדי על לחץ החתמה חמה במהלך תהליך התאמת הלחץ, מקצר ביעילות את זמן התאמת הלחץ ומפחית את בזבוז התאמת המכונה.

בנוסף, כדי לפתור את הבעיה של זיהוי שוב ושוב של אזורים להתאמות פיצוי לחץ, המכשיר צריך לשלב קווי דפוס בסיסיים של עיצוב ההחתמה. בהתבסס על שיקולים אלה, בבחירת החומרים הכוללת, בנוסף לתבנית התחתית של השרף הקבועה, צוות הפרויקט משתמש גם בקרטון בשימוש תכוף עבור אריזות סיגריות כחלק הקבוע הבסיסי (העיצוב הכולל הוא בעיקר טרפז כדי להבטיח את החיבור בין מבנים קבועים ומשובצים), מכין כמות מסוימת של נייר איתור שקוף (עם התכולה להטבעה כמו גם שכבת חוצץ שלו). לבסוף, זה יוצר מכשיר משובץ המסוגל לפצות במהירות על לחץ תהליך הטבעה חמה תלת-ממדית. דיאגרמת פירוק החומר ותצוגות הפרספקטיבה בפועל של היישום מוצגות באיורים 4 ו-5.

图4 嵌入式快速补偿立体烫印工艺压力装置的材料分解图

איור 5 תצוגת פרספקטיבה של היישום בפועל של התקן הלחץ המשובץ המהיר התלת--תלת מימדי בתהליך הטבעה חמה

באיורים 4 ו-5, לחומר ①, שכבת הבסיס של תבנית השרף, יש גודל מסגרת כללי התואם לקרטון ④ או לנייר הבסיס שיש להחתים. תפקידו העיקרי הוא להבטיח שהשכבה הראשונה מתחברת במלואה ומתיישרת עם שכבת הבסיס, תוך הגנה על ההתקנים המוטבעים ותכונות החומר של ② ו③.

חומר ②, שכבת נייר העקיבה, סופג ויכול לספוג לחות שנוצרת מחום במהלך תהליך ההטבעה תוך הקפדה על עיוות או פגיעה. במקביל, יש להדפיס או לצייר את שכבת חומר הנייר העקיבה בהתאם לתבנית על תבנית השרף. בהתאם להשפעת ההצגה של אזור ההחתמה של המוצר, הוא יכול לאתר ישירות את האזורים שבהם יש צורך בהתאמת לחץ, צמצום זמן החיפוש וההתאמה, הורדת שיעורי הגרוטאות ושיפור יעילות הייצור.

לחומר ③, יריעת הנחושת, יש קשיחות מסוימת והוא יכול לשמש כחיץ במהלך תהליך ההטבעה. הוא מגן על תבנית השרף מפני סדק ומקל על הסרה והחדרה של שכבת נייר העקיבה.

חומר ④, הקרטון או נייר הבסיס שיש להחתים, מעוצב עם גזרות. אזורי החיתוך תואמים לאזורי המראה של החומרים ② ו-③, ויוצרים עיצוב חריץ משובץ שלם עם ④, שומר על המיקום קבוע ללא תזוזה או עיוות. יכולת ההסתגלות הכוללת של החומר ④ תואמת טוב יותר את הדרישות של תהליך ההחתמה. לאחר ההצמדה- הראשונה על סמך רישום עם לוחית ההחתמה, שכבת החומר הזו אינה מוזזת או מופעלת עוד במהלך התאמות לחץ עוקבות וניתן לקבע אותה ישירות על לוחית הבסיס להטבעה.

האפקטיביות בפועל של התכנית המשופרת

מכשיר המיקום המשופר פותר תחילה את הבעיה הנגרמת על ידי שיטת פיצוי הלחץ הקונבנציונלית, שבה הרמת תבנית השרף הכוללת מובילה להתאמות חוזרות ונשנות וחוסר יישור עם לוחית ההחתמה, ומפחיתה גרוטאות עקב הטבעה שגויה. שנית, המבנה המוטבע, תוך הבטחת יציבות היישור הכוללת, מאפשר לשלוף את יריעת הנחושת ואת נייר העקיבה לצורך פיצוי לחץ מתאים, תוך צמצום הזמן הנדרש להתאמת היישור ולאיתור אזורים הזקוקים להתאמת לחץ. יתרה מכך, העיצוב המוטבע הכולל, המבוסס על בחירת חומרים, יכול למזער את הצורך בייצור מחדש של מכשיר המיקום עקב ספיגת מים, ולשפר את ניצול המכשיר.

דיאגרמת הפירוק של מכשיר הלחץ הטבעה החמה התלת-ממדית המוטבעת בפיצוי מהיר מוצגת באיור 6, עם פונקציות ספציפיות כדלקמן: באמצעות גישה משובצת והמבנה המוטבע של שכבות חומר שונות לשליפה-גמישה החוצה (שליפה-חלק החוצה מורחב באיור 7), ניתן לשלוף את המבנה המרוכב של הטקסט והחתימה ישירות עם הטקסט והחתימה. יוצא בהתאם לצרכי התאמה עבור התאמות מתאימות, השגת קלות תפעול ושימוש חוזר. דיאגרמת הסינתזה של מכשיר הלחץ הטבעה החמה התלת--מוטבע המוטבע בתלת-ממד מוצגת באיור 8.

איור 6 מבט מפוצץ של התקן הלחץ עבור תהליך הטבעה חמה סטריאוסקופית מוטבע בפיצוי מהיר

איור 7 שלף-תצוגת קטע מורחבת

איור 8 תרשים סכמטי של התקן הלחץ המוטבע בסטריאו של תהליך הטבעה חמה לפיצוי מהיר



בתהליך הייצור בפועל, שכבת חומר הסרט בסיס השרף וחלק הקרטון מהווים אזור טרפז קבוע. בעת משיכת המבנה המרוכב של נייר החומצה הגופרתית ויריעת הנחושת, ניתן להתאים את פיצוי הלחץ על נייר החומצה הגופרתית בהתאם לאיכות אזור ההחתמה על המוצר. מאפייני חומר כגון ספיגת המים של נייר החומצה הגופרתית והקשיחות של יריעת הנחושת אינם מעוותים בקלות או ניזוקים במהלך משיכה חוזרת ונשנית, מה שמגן על תבנית בסיס השרף מסדיקה תוך מיקסום היציבות של אפקט ההטבעה הכולל. בנוסף, האזור הטרפז הקבוע מבטיח את דיוק המיקום של המכשיר כולו, ומונע חוסר יישור.



לאחר תקופה של פעילות יציבה, מכשיר המיצוב החדש (כמתואר באיור 9) יושם בתהליך הייצור של קופסאות סיגריות קטנות "שבעת הזאבים (כחול)" של החברה. מכשיר המיקום מפגין השפעה משמעותית, כאשר זמן התאמת הלחץ מתייצב על 2-3 שעות, המייצג הפחתה של כ-71.43% בהשוואה לפעם הקודמת, השגת המטרה הצפויה ושיפור היעילות.

איור 9 תרשים סכמטי של ההתקנה הכוללת של התקן לחץ הטבעה חמה תלת-ממדית המוטבעת

בנוסף, ביישום מעשי של המכשיר, מכיוון שהלחץ יציב וזמן התאמת הלחץ מצטמצם, שינויי הטמפרטורה הנגרמים כתוצאה מהשבתה במהלך הטבעה חמה ממוזערים, ופסולת הטבעה חמה הצטמצמה משמעותית, מה שמשפר את התפוקה. שיעור פסולת ההטבעה החמה השנתית של קופסאות הסיגריות הקטנות "Septwolves (כחול)" מבין כל הפסולת ירד משיא של 24.87% ל-4.75% בשנת 2025, ובכך הפחית למעשה את שיעור פסולת ההטבעה החמה.

הפרקטיקה שלעיל מוכיחה שלמכשיר לחץ הטבעה חמה תלת-ממדית המוטמעת בפיצוי מהיר יש יתרונות כגון מבנה סביר, עלות ייצור נמוכה והתקנה ותפעול פשוטים. ניתן ליישם מכשיר זה גם על תרחישים אחרים, תוך הצגת ערך קידום מכירות מסוים בתהליך ההחתמה החמה.