Vienkartiniai popieriniai padėklai dabar yra įprastas maitinimo paslaugų, mažmeninės prekybos pakavimo ir gabenimo į gamyklą elementas. Tarp daugybės šiandien gaminamų formų aštuonių pusių{1}}dėklas turi ypatingą vietą. Jis suderina tvirtą konstrukciją, gerą medžiagos naudojimą ir gražią išvaizdą. Taigi žinant, kaip anAštuonkampė popieriaus dėklo formavimo mašinapaverčia plokščią kartoną paruoštu dėklu, tai reiškia, kad reikia atlikti tikslius mechaninius veiksmus. Ir kiekvienas žingsnis priklauso nuo to, kuris buvo prieš jį.
Taigi šiame straipsnyje aptariamas pagrindinis šių mašinų veikimo būdas, kiekvieno etapo inžinerinės priežastys ir kodėl aštuonių kraštų forma reikalauja kruopštesnio darbo nei paprastesnės stačiakampio formos.
Kuo aštuonkampiai padėklai mechaniškai išsiskiria
Prieš pradedant eksploatuoti mašiną, tai padeda suprasti, kodėl aštuonių kraštų geometrija yra svarbi gamybos požiūriu. Stačiakampiui reikia keturių kampų raukšlių. Aštuonkampiui reikia aštuonių lenkimo linijų, iš kurių keturios įstrižai nupjautos per kampus. Šios įstrižinės raukšlės sukuria sudėtinius lenkimo įtempius, kurie skirtingai sąveikauja su kartono pagrindo grūdėtumo kryptimi.
„BioResources“ atliktas tyrimas apie tuščio lankstymo valdymą kartono dėklo presavimo formavimo metu rodo, kad raukšlių modelio dizainas yra labai svarbus veiksnys. Taigi tai tiesiogiai veikia kampo formą ir medžiagos įpakavimą. Kai įstrižinės raukšlės yra netinkamoje vietoje arba nepakankamai įmuštos, tuščia kovoja su lankstymu teisingu keliu. Dėl to susidaro blogi kampai, netolygus sienų aukštis arba paviršiaus įtrūkimai įtempimo vietose. Taigi aštuonkampei popieriaus dėklo formavimo mašinai reikia kruopštesnio ruošinio ruošimo etapo nei mašinoms, skirtoms standartinėms stačiakampio formoms.
Pirmas etapas: medžiagų tiekimas ir tuščia registracija
Gamybos ciklas prasideda, kai į mašinos padavimo sistemą patenka iš anksto{0}}supjaustyto arba ritininio-kartono krūva. Plokšti ruošiniai -, jau supjaustyti iki aštuonkampio formos su iš anksto-įbrėžtomis lankstymo linijomis -, išimami iš krūvos ir perkeliami į formavimo stotį. Tai atliekama su siurbtukais, frikciniais ritinėliais arba mechaniniais griebtuvais, priklausomai nuo mašinos konstrukcijos.
Taigi tiksli tuščia registracija šiame etape yra būtina. Bet koks neatitikimas tarp ruošinio ir formavimo formos sukels problemų kiekviename vėlesniame etape. Tada dėklai nelygiomis sienomis arba kreivos kampinės plokštės. Taigi didelės spartos-aštuonkampės popieriaus dėklo formavimo mašinos paprastai turi optinius arba mechaninius jutiklius, kurie patikrina ruošinio padėtį prieš pradedant formavimo ciklą.
Netinkami ruošiniai išstumiami, o ne apdorojami.
Šėrimo norma lemia produkcijos išeigą, tačiau šėrimo patikimumas – faktinį naudingą derlių. Mašinos, sukurtos reiklioms maitinimo įstaigoms, teikia pirmenybę pastoviam-vieno ruošinio padavimui, o ne neapdorotam greičiui, nes dvigubas-ruošinys, kuris užstringa formavimo stotyje, sukelia daug daugiau prastovų nei šiek tiek sumažintas ciklo greitis.
Antras etapas: tuščias šildymas (jei taikoma)
Kai kuriose aštuonkampio popieriaus dėklo formavimo mašinos konfigūracijose yra šildymo punktas, esantis tarp ruošinio padavimo ir presavimo{0}}formavimo etapo. Tai taikoma kartonui su polietileno ar kitomis termoplastinėmis dangomis, taip pat tais atvejais, kai substratas turi būti termiškai apdorotas prieš sulankstymą.
Šiluma suminkština termoplastinę dangą, leidžiančią jai prisitaikyti prie formos geometrijos, neskilinėdama ar nepakildama lankstymo linijose. Nepadengtiems pagrindams kontroliuojamas drėgmės arba temperatūros poveikis gali sumažinti standumo gradientą tarp grūdėtumo krypčių -tai veiksnys, kuris tampa svarbus, kai per vieną ciklą mašina turi susilankstyti tiek išilgai, tiek išilgai pluošto orientacijos.
Temperatūros diapazonas ir buvimo šilumos punkte laikas reikalauja kalibravimo pagal konkrečią kartono rūšį ir dangos svorį. Dėl nepakankamos šilumos medžiaga tampa per kieta patikimam kampų formavimui; per didelis karštis suardo pagrindą arba nuvarvuoja danga ir užteršia pelėsių paviršius.
Trečias etapas: Spaudos formavimas - Pagrindinis veikimo mechanizmas
Presavimo{0}}formavimo stadija yra bet kurios aštuonkampės popieriaus dėklo formavimo mašinos techninė šerdis. Užregistruotas ruošinys perkeliamas per formavimo ertmę-tiksliai-apdirbta forma, kuri apibrėžia gatavo padėklo vidinę geometriją-, o suderintas perforatorius nusileidžia iš viršaus.
Kai perforatorius liečiasi su ruošiniu, jis nustumia plokščią medžiagą žemyn į ertmę. Aštuonios lenkimo linijos-keturios lygiagrečios kardinaliosioms kraštinėms ir keturios įstrižainės kampuose-aktyvuojamos nuosekliai, kai skirtingos ruošinio sritys susiduria su ertmės sienelėmis. Įstrižainės kampinės plokštės susilanksto į vidų, o laikantys įrankiai arba sulankstomos svirties vienu metu prispaudžia kiekvieną plokštę prie gretimos šoninės sienelės.
Akademinis dėklų formavimo operacijų baigtinių elementų modeliavimas, paskelbtas recenzuotoje-mechanikos inžinerijos literatūroje, rodo, kad įtempių pasiskirstymas aštuoniakampyje ruošinyje šio presavimo metu yra daug sudėtingesnis nei formuojant stačiakampį. Įstrižainės kampinės plokštės vienu metu lenkiasi dviejose plokštumose, sukuriant trimatę deformacijos būseną, kuriai reikalinga formavimo įrankio geometrija, kuri nukreiptų medžiagos srautą, o ne tiesiog priverstų ją į vietą.
Formavimo greitis, štampavimo atstumas ir laikymo laikas iki galo paspaudus turi įtakos galutinei padėklo formai ir jo tvirtumui. Taigi mašinose, kurios yra sukurtos taip, kad būtų užtikrinta stabili kokybė ir didelės apimties gamyba, paprastai naudojamos servo-presavimo sistemos. Tada šios sistemos leidžia tiksliai valdyti tuos nustatymus. Taigi jie nepasikliauja fiksuotais mechaniniais kumštelių profiliais.
Ketvirtas etapas: klijų užtepimas ir sukibimo formavimas
Kai sienos yra suformuotos ir laikomos vietoje, reikia pritvirtinti kampinius atvartus. Taigi šis etapas reiškia karšto lydalo klijų užtepimą ant paviršių, kurie liesis. Tai atliekama prieš lankstymo veiksmus arba per juos. Tada klijuoti paviršiai suspaudžiami pakankamai jėgos ir laiko, kad susidarytų tvirtas sukibimas.
Aštuonkampio popieriaus dėklo formavimo mašinos karšto lydalo klijų dozavimo sistemos turi užtikrinti vienodą granulių geometriją kiekviename taikymo taške. Per mažai klijų sukuria silpnus kampų sukibimus, kurie sugenda veikiant apkrovai. Per daug susidaro išspaudimas-, kuris užteršia dėklo paviršių arba užkemša pelėsių komponentus. Norint išlaikyti vienodą našumą, reikia periodiškai kalibruoti klijų temperatūrą, tepimo slėgį ir purkštuko geometriją.
Užtepus klijus, kampinės jungtys turi atvėsti ir sustingti, kol padėklas išeis iš formos. Taigi, greičiau-susitvirtinančių klijų tipams reikia trumpesnio laikymo laiko ir užtikrinamas didesnis ciklo greitis. Tačiau stiprūs klijai, kurių veikimo laikas ilgesnis, leidžia tiksliau išdėstyti daiktus, kol ryšys tampa nuolatinis.
Penktas etapas: išmetimas ir perdavimas
Suformuotas padėklas išstumiamas iš formos ertmės oro išmetimo kaiščiais, mechaniniais keltuvais arba vakuumo apvertimu. Tai priklauso nuo dėklo formos ir gamybos greičio. Taigi šį žingsnį reikia atidžiai stebėti, nes nauji padėklai vis dar turi likusį įtempimą dėl lenkimo ir klijavimo etapų. Tada grubus išstūmimas gali sulenkti kampo formą, kol klijai visiškai nesustings iki galutinio stiprumo.
Po išstūmimo padėklai ant konvejerio juda į krovimo arba surinkimo stotis. Taigi, sudėtos dalys turi turėti aštuonių kraštų formą, kai jos įdedamos į dėklus, kad būtų galima tinkamai valdyti pasroviui. Natūrali aštuonių{3} pusių konteinerių forma leidžia dėti glaudžiau nei kai kurias keistas formas. Tačiau jiems reikia skirtingų mechaninių kreiptuvų, palyginti su stačiakampiais kaminai.
Valdymo sistemos ir mašinų automatika
Naujesni aštuonkampio popieriaus dėklo formavimo mašinos modeliai veikia pagal programuojamo loginio valdiklio (PLC) sistemas. Taigi šios sistemos valdo kiekvieno veiksmo - padavimo, kaitinimo, presavimo eigos, klijų užtepimo ir išstūmimo - laiką per vieną suderintą ciklą. Taigi darbuotojai nustato nustatymus per žmogaus{4}}mašinos sąsajos (HMI) ekraną. Tada mašinos-būsenos stebėjimas pateikia tiesioginį grįžtamąjį ryšį apie gamybos greitį, gedimų sąlygas ir medžiagų naudojimą.
Taigi dvigubos{0}}stoties konstrukcijos veikia dvi formavimo formas iš vienos pavaros sistemos. Tada tai padvigubina našumą, nepadidindamas mašinos ploto. Kiekvienos stoties atskiri įrankiai leidžia tuo pačiu metu gaminti skirtingų dydžių dėklus. Arba galite greitai keisti formatus, kai to reikia jūsų produktų rinkiniui.
Medžiagų suderinamumo ir substrato svarstymai
Kartono rūšių asortimentas, kurį gali apdoroti aštuonkampė popieriaus dėklo formavimo mašina, priklauso nuo mašinos spaudimo jėgos, šildymo pajėgumo ir įrankių konstrukcijos. Įprasti substratai yra kietos balinto sulfato (SBS) plokštės, dengtos perdirbtos plokštės (CRB) ir maitinimo paslaugų plokštės su barjerinėmis dangomis. Lentos svoris svyruoja nuo maždaug 200 iki 500 gramų kvadratiniam metrui yra praktiškas langas daugeliui komercinių padėklų formavimo programų.
Grūdelių kryptis lenkimo linijų atžvilgiu labai įtakoja formavimo kokybę. Kartonas švariau susilanksto lygiagrečiai pagrindo mašinos krypčiai. Ant aštuonkampio ruošinio bent kelios lenkimo linijos drieksis pluošto kryptimi, todėl reikia tiksliai įbrėžti raukšles, kad šiose vietose nebūtų pažeistas paviršius. Iš anksto įbrėžti ruošiniai, pagaminti naudojant tam tikrai plokštės rūšiai ir formavimo formos geometrijai pritaikytus lankstymo įrankius, duoda geresnių rezultatų nei įprasti ruošiniai, pritaikyti kelių tipų mašinoms.
Programos ir pramonės kontekstas
Maisto paslaugos yra pagrindinė aštuonkampių popierinių padėklų rinka,{0}}kurios geometrija tinka porcijų kontrolės indams, kepyklų vitrinoms ir išnešamoms{1}}išnešimo dėžėms. Aštuonios pusės taip pat suteikia didesnį paviršiaus plotą spausdintam prekės ženklui, palyginti su lygiaverčiu stačiakampiu formatu, esant tokiai pat talpai.
Be maitinimo, tie patys formavimo principai taikomi pramoninių pakuočių padėklams, naudojamiems komponentų organizavimui ir siuntimui. Kadangi tvarumo sumetimai ir toliau skatina atsisakyti putų polistirolo ir vienkartinio -naudojimo plastikų, formuotos ir presuotos-popierinės pakuotės sulaukė dėmesio įvairiose tiekimo grandinės programose, kur amortizacija ir izoliavimas yra svarbūs kartu su svoriu ir tinkamumu perdirbti.
Išvada
Aštuonkampio popieriaus dėklo formavimo mašinos veikimo principas atspindi kruopščiai sukonstruotą seką: ruošinio registravimas, kontroliuojamas kaitinimas, presavimas nuo tikslaus įrankio, klijavimas ir mechaninis išstūmimas. Kiekvienas etapas priklauso nuo glaudaus koordinavimo su kitais, o aštuonkampė geometrija kiekviename taške suteikia sudėtingumo, palyginti su paprastesniais stačiakampiais formatais.
Žinodami, kaip veikia šios dalys, pirkėjai, pakavimo inžinieriai ir gamybos vadovai gali patikrinti, ar mašina gali padaryti tai, ko jiems reikia. Taigi jie atitinka popieriaus tipą, kurio gali prireikti, išvesties greitį ir įrankių lankstumą, atsižvelgiant į savo gaminio poreikius ir norimą pagaminti kiekį.
Šaltiniai:
Tanninen ir kt., „Ruošinio lankstymo valdymas kartoninio dėklo presavimo formavimo metu“, „BioResources“ (NC valstijos universitetas), tomas. 10, Nr. . 3 (2015 m.)
Lindberg ir Kulachenko, „Kartono dėklo formavimo operacija: atvejo tyrimas naudojant numanomą baigtinių elementų analizę“, Pakavimo technologija ir mokslas (2021 m.)
Tanninen, "Press Forming of Paperboard – Advancement of Technology", Daktaro darbas, Lapenrantos technologijos universitetas (2017)