У индустрији прераде филма, вучни ротирајући механизам одизвући-окретну машину за филмје основни део који обезбеђује равномерно истезање филма. Дизајн комбинује механику, науку о материјалима, термодинамику и тако даље, и остварује прецизну контролу и уздужних и попречних праваца уједначене деформације филма кроз више{1}}димензионалну кооперативну контролу. У овом раду метода равномерног истезања је систематски анализирана из четири кључне димензије: састав структуре, контрола кретања, контрола температуре и регулација напетости.
1. Структурни састав: више-координисани механички преносни систем
Језгро вучног ротационог механизма се састоји од неколико сетова ротирајућих ваљака, укључујући ролну за предгревање, ролну за истезање, ролну за хлађење и ролну за изравнавање. Ови ваљци постижу прецизну механичку контролу преноса кроз различите пречнике, усклађивање брзине и просторни распоред. Тхеизвући-окретну машину за филмослања се на овај систем са више{0}}ваљака за одржавање равномерне дистрибуције напетости по ширини филма.
1.1 Степен систем ваљања за истезање
Типична конфигурација користи пар ротирајућих ваљака „малог пречника-великог пречника“. На пример, пречник ваљка за истезање прве фазе је између 80 и 120 мм, а пречник ваљака за истезање друге фазе је између 150–200 мм. Када филм пролази кроз ролну, стварају се дугачки системи ваљака различитих пречника. Диференцијал линеарне брзине Ако се прва фаза котрља брзином од 50м/мин, друга фаза се котрља брзином од 80м/мин, са односом уздужног истезања до 1,6 пута.
1.2 Тродимензионални просторни распоред
Систем ваљака је поређан са ``З" или "С" шаблоном, а висинска разлика између суседних ваљака је одржавана на 50 – 100 мм. Овај распоред ствара таласасту путању за путовање филма, продужавајући дужину путање истезања. На пример, у производњи три-ПЕ путање филма, омогућава да се филм изједначи{5} уздужно истезање за 0,8 секунди, смањује време деформације за 30% у поређењу са линеарним распоредом и минимизира ризик од локалног прегревања.
1.3 Специјализовани дизајн ролни за равнање
Завршни степен је опремљен ваљцима за спљоштавање у облику лука- са закривљеним вратилом са угибом од 2–5 мм и обложеним силиконском гумом. Када филм додирне површину ролне под углом нагиба од 15 степени, спиралне опруге производе силу бочне компоненте од 0,5–1,2 Н/цм, ефикасно елиминишући увијање ивица. Експериментални подаци показују да се ролне филма у облику лука за спљоштавање могу повећати за 92% и да се губитак ивица може смањити на испод 3%.
2. Контрола кретања: Динамички регулациони систем синхронизованих односа брзина
Динамичко усклађивање брзина линија више{0}}система се постиже координисаном контролом између серво мотора и фреквентних претварача. Његове основне технологије укључују:
2.1 Затворена-Контрола омјера извлачења у петљи
Сензори брзине ласера континуирано прате линеарну брзину филма и пружају-повратне информације у реалном времену за ПЛЦ контролни систем. Фреквенција погонског мотора се аутоматски подешава када су флуктуације брзине веће од ± 0,5%. На пример, ПИД алгоритам ПИД алгоритам одржава однос затезања на 5,2 ± 0,1 за производњу БОПП филма дебљине 20-μм, обезбеђујући стандардну девијацију уздужне затезне чврстоће мању или једнаку 0,8 МПа.
2.2 Технологија истезања диференцијалном брзином
Попречно истезање се постиже разликом између крајње водилице и учвршћења. Када се размак између држача прошири са 100 мм на 400 мм, ширина вођице се истовремено сужава, што доводи до попречног растезања 4 пута. Учвршћење-повезано са опругом које је развио Монтедисон (Италија) одржава стабилност стезања са силама опруге од 0,3–0,5 Н/мм и променом попречне дебљине од + -± 1,5%.
2.3 Ротациони осцилациони механизам
Неки врхунски{0}}модели користе ротационе уређаје за растављање за 360- степени који мењају смер силе док растежу филм. Баиер-ова патентирана технологија показује да 60 окретаја у минути може побољшати уједначеност дистрибуције напрезања унутар мембране за 40%, посебно за филмове оптичког квалитета. Модернаизвући-окретну машину за филмдизајни све више укључују такве карактеристике ротационог осциловања како би побољшали квалитет филма.
3. Управљање температуром: градијентни систем грејања са контролом деформације
Уједначеност температуре директно утиче на кристалност филма и перформансе истезања. Механизам за ротирање вуче постиже прецизно управљање топлотом кроз тростепени систем контроле температурног поља:
3.1 Инфрацрвено грејање одељења за претходно загревање
Коришћени су краткоталасни{0}}инфрацрвени грејачи са таласним дужинама од 2-10 микрона и густином снаге 80–120 В/цм2. Рефлектујући панели повећавају ефикасност рефлексије топлоте на 95% и температуру површине филма на 120–140 степени за 0,5 секунди. Експерименти показују да овај метод загревања смањује варијацију дебљине дела предгревања на ±0,8 микрона.
3.2 Термичка 3.2 Циркулација топлог ваздуха у продужетку
Цик-цак канали за врући ваздух у облику цик-цак{0}}а постављени су око ваљка за истезање, а излаз цеви за врући ваздух је у степену у односу на смер кретања филма. Термички гранични слој дебљине 0,5-1,0 мм може се формирати контролом брзине ваздуха на 0.8 -1.2 м/с. Тораи-јеви (Јапан) подаци о тестирању показују да овај дизајн ефикасно спречава дефекте кристала узроковане локалним прегревањем одржавањем стандардне девијације температуре мембране мањом или једнаком 1,5 степени у истезању.
3.3 Брзо хлађење за стабилизацију облика расхладног сегмента
Температура површине филма може се смањити на мање од 60 степени за 0,3 секунде кружењем воденог хромираног ваљка за хлађење на 15 степени Ц. Расхладни ваљак је нешто бржи од брзине вуче (1:1,02) како би се спречило стварање бора као контракција филма. Бруцкнер-ова (Немачка) студија случаја показује да ова техника брзог хлађења смањује термичко скупљање на испод 0,3%.
4. Регулација напетости: стабилан систем управљања са динамичком компензацијом
Флуктуације напетости су главни узрок неуједначеног затезања филма. Тракцијски ротирајући механизам постиже динамичку равнотежу кроз вишестепену регулацију напетости:
4.1 Примарна регулација путем кочница са магнетним честицама
Кочнице са магнетним честицама су уграђене у уређај за отпуштање и контролишу кочни момент подешавањем струје. Када напетост филма премаши подешену вредност, систем аутоматски смањује струју кочнице, ограничавајући флуктуације напетости на ±0,2 Н/м. Хиосунг-ова (Јужна Кореја) апликација показује да техника може смањити стандардну девијацију елонгације прелома филма на 3,2%.
4.2 Надгледање-у реалном времену ултразвучних сензора напетости
Ултразвучни сензори затезања који су уграђени у растезање раде на фреквенцији узорковања од 1.000 пута у секунди. Када се детектује изненадна промена напетости, систем подешава брзину погонског мотора за 20 милисекунди. На пример, када се напетост повећа за 0,5 Н/м, ПЛЦ смањује брзину серво мотора за 0,3% да би повратио стабилну напетост.
4.3 Помоћна контрола преко статичких елиминационих уређаја
Одељак за хлађење је опремљен двостраним електростатичким елиминатором од ±7 кВ, који је неутралисао наелектрисање на површини филма и смањио статички напон са ±5 кВ на ±0,5 кВ. Тестови компаније 3М (САД) показују да електростатичка елиминација побољшава уредност намотаја за 85% и смањује хетерогеност напетости узроковану електростатичком адхезијом.
В. Случај примене: Биакиал Ориентатион БОПЕТ филмови
Једна компанија је користила побољшани ротирајући механизам за вучу за производњу БОПЕТ филма од 12 μм, контролишући кључне параметре на следећи начин:
Уздужно истезање: 130 степени у предгревању, 145 степени у истезању и 3,8 пута већи однос затезања.
Попречно истезање: 125 степени пред-загрејано, 140 степени затезање, 4,2к однос затезања
Контрола затезања: отпуштање Н/м, затегнутост секције Н/м, затегнутост намотаја 22Н/м.
Подаци о производњи су показали да је стандардна девијација уздужне затезне чврстоће смањена са 1,2 МПа на 0,7 МПа, варијација бочне дебљине је смањена са 3,2 μм на 1,8 μм, а стопа квалификације производа повећана на 98,5%. Овај пример потврђује ефикасност вишедимензионалног контролног система -у механизму ротације стајног трапа. Тхеизвући-окретну машину за филмкоришћен у овом случају показао изузетне перформансе у постизању једноличне биаксијалне оријентације.
Закључак
Кроз структурну оптимизацију, контролу кретања, контролу температуре и регулацију затезања, конструисан је систем технологије униформног затезног филма. Као што јеизвући-окретну машину за филмнаставља да се развија, будуће итерације ће се развијати у правцу високе тачности, ефикасности и интелигенције, пружајући кључну техничку подршку за производњу{0}}филмова врхунског квалитета.
