Linie do powlekania przez wytłaczanie żyją lub umierają w oparciu o jedną liczbę: wytrzymałość na odrywanie stopionego polimeru i podłoża. O przyczepności powłoki wytłaczanej decyduje się w ciągu kilku sekund pomiędzy stacją obróbki a dociskiem i żadna dodatkowa regulacja nie jest w stanie uratować wstęgi, która weszła do matrycy z niewłaściwą energią powierzchniową. W tym przewodniku opisano ustawienia obróbki, zachowanie podłoża i zmienne linii, które niezawodnie zapewniają mocne, powtarzalne wiązania w przypadku powlekania przez wytłaczanie, laminowania przez wytłaczanie i linii tandemowych.
Dlaczego przyczepność powłoki wytłaczanej jest problemem związanym z energią powierzchniową?
Stopiony polietylen opuszcza matrycę w temperaturze około 300 stopni i dociera do zacisku w ciągu sekundy lub dwóch. W tym oknie musi całkowicie zwilżyć podłoże i utworzyć wiązania wtórne na granicy faz. Zwilżanie ma miejsce tylko wtedy, gdy energia powierzchniowa podłoża przekracza napięcie powierzchniowe stopu, które w przypadku LDPE wynosi w przybliżeniu 31 dyn na centymetr, a w przypadku kopolimerów takich jak EAA może być niższe.
Nieobrobiona folia poliolefinowa ma 29 do 31 dyn, tuż na granicy. Właśnie dlatego przyczepność powłoki wytłaczanej nie jest poddana obróbce w przypadku nieobrobionego materiału i dlatego obróbka koronowa jest standardem na każdej linii do powlekania przez wytłaczanie. Obróbka podnosi powierzchnię do 38 do 42 dyn i, co ważniejsze, wprowadza polarne grupy funkcyjne, które tworzą prawdziwe wiązania chemiczne ze stopionym materiałem, a nie tylko kontakt van der Waalsa.
Praktyczna implikacja jest taka, że nie można ocenić gotowości wyłącznie na podstawie poziomu dyny. Powierzchnia, której odczyt wynosi 40 dyn z powodu chropowatości- spowodowanej zanieczyszczeniem, zachowuje się inaczej niż powierzchnia, która wskazuje 40 dyn z powodu rzeczywistego utleniania. Świeżość ma znaczenie: powierzchnie poddane obróbce starzeją się, a przyczepność powłoki wytłaczanej wymiernie spada, gdy przerwa między obróbką a dociśnięciem przekracza kilka sekund, szczególnie w gorące i wilgotne dni.
Ustawianie mocy koronowej dla przyczepności powłoki wytłaczanej
Gęstość watów jest zmienną kontrolną wyrażoną w watach na centymetr kwadratowy na minutę obrabianej powierzchni. W przypadku powlekania przez wytłaczanie poliolefiny na folii lub folii, zakres początkowy od 6 do 12 W/cm²/min pokrywa większość linii produkcyjnych.
Oblicz to bezpośrednio: gęstość watów równa się całkowitej zastosowanej mocy podzielonej przez iloczyn szerokości wstęgi i prędkości linii. Linia o szerokości 1,6 m pracująca z prędkością 200 m/min i mocą 20 kW daje w przybliżeniu 6,3 W/cm²/min. Podwój prędkość przy stałej szerokości i musisz podwoić moc, aby utrzymać ten sam poziom leczenia.
Dwie pułapki wielokrotnie łapią operatorów. Po pierwsze, podniesienie mocy poza punkt malejącej wydajności powoduje spalanie powierzchni, tworzenie-odłamków-o niskiej masie cząsteczkowej i w rzeczywistości osłabia przyczepność powłoki wytłaczanej, pozostawiając słabą warstwę graniczną. Po drugie, użycie zbyt małej mocy w celu oszczędzania energii powoduje, że powierzchnia jest natychmiast dobrze sprawdzana, ale po starzeniu się nie sprawdza.
Dostosuj, mierząc siłę odrywania, a nie goniąc za liczbą dyn. Zwiększaj moc w 10-procentowych krokach, aż wytrzymałość na odrywanie osiągnie plateau, a następnie wróć do najniższego ustawienia, które nadal zapewnia komfortowy margines. To jest nastawa twojej produkcji.
Dopasowanie obróbki do podłoża
Każde podłoże zachowuje się inaczej, a ustawienia, które działają na jednym, nie będą działać na innym.
Folia LDPE i LLDPE.Klasyczny przypadek. Wymaga pełnego leczenia do 38 do 42 dyn. Zwróć uwagę na obróbkę tylnej strony folii o grubości poniżej 25 mikronów, która powoduje blokowanie podczas odwijania.
BOPP.Wyższa krystaliczność oznacza, że obróbka przebiega bliżej powierzchni i wolniej się starzeje. Zwykle wystarczające są docelowe wartości od 38 do 40 dyn, ale przyczepność powłoki wytłaczanej jest wrażliwa na dodatki poślizgowe, które migrują na powierzchnię i zakłócają wiązanie.
ZWIERZAK DOMOWY.Rozpoczyna się około 41 dyn bez obróbki i wymaga jedynie lekkiego przejścia, aby osiągnąć 45–48. Nadmierna-obróbka stanowi tutaj realne ryzyko, ponieważ powierzchnia może stać się pudrowa.
Folia aluminiowa.Przewodzący, więc wyładowanie zachowuje się inaczej, a pokrycie walca musi wytrzymać większe obciążenie termiczne. Warstwy tlenków na folii są chemicznie kompatybilne z grupami polarnymi, dlatego przyczepność powłoki wytłaczanej do folii jest często doskonała, jeśli obróbka jest prawidłowa.
Papier i tektura.Porowaty i wrażliwy na wilgoć. Celuj w 40–44 dyn, utrzymuj umiarkowaną gęstość watów i kontroluj wilgotność, ponieważ para wodna w szczelinie tłumi wyładowania.
Podłoża powlekane i metalizowane.Wymagają one delikatniejszego,-kontrolowanego leczenia, ponieważ warstwa funkcjonalna jest cienka. Skrócony cykl pracy lub maszyna do obróbki plazmowej-w kontrolowanej atmosferze to często lepsze rozwiązanie niż przejście przez ciężkie koronowanie.
Zmienne liniowe zmieniające przyczepność powłoki wytłaczanej
Leczenie to tylko jedno wejście. Kilka zmiennych liniowych przesuwa wynik i należy nimi zarządzać łącznie.
Czas pomiędzy leczeniem a uszczypnięciem.To najbardziej niedoceniana zmienna. Utrzymuj ścieżkę tak krótką, jak to możliwe mechanicznie. Każda dodatkowa sekunda narażenia kosztuje grupy polarne, gdy zmieniają orientację w masę.
Temperatura sieci.Skuteczność obróbki poprawia się w przypadku ciepłej wstęgi, a przyczepność jest lepsza w przypadku gorącego podłoża w miejscu docisku. I odwrotnie, nadmierne podgrzewanie wstępne wypiera świeżo utworzone grupy.
Ozon i ekstrakcja.Ozon jest produktem ubocznym-leczenia, a nie zabiegiem samym w sobie, ale ma także działanie żrące. Odpowiednia ekstrakcja chroni sprzęt i utrzymuje spójną atmosferę szczeliny, co stabilizuje przyczepność powłoki wytłaczanej w kolejnych fazach.
Dociśnij i zatrzymaj.Wyższe ciśnienie powoduje, że stopiony materiał tworzy mikro-porowatość powierzchniową i poprawia mechaniczne kluczowanie. Uzupełnia to wiązanie chemiczne powstałe w wyniku leczenia, a nie je zastępuje.
Die i szczelina powietrzna.Utlenianie stopu w szczelinie powietrznej tworzy grupy polarne po stronie polimeru. Dłuższa szczelina powietrzna zwiększa utlenianie stopu i może częściowo kompensować słabą obróbkę podłoża -, ale stwarza również ryzyko niestabilności krawędzi i-zaginania się.
Wykończenie rolki chłodzącej.Matowy wałek chłodzący przenosi szorstkość na powierzchnię powłoki, co nie wpływa na siłę wiązania, ale wpływa na późniejszą wydajność druku i laminowania.
| Podłoże | Cel Dyne'a | Gęstość w watach (W/cm²/min) | Kluczowe ryzyko |
|---|---|---|---|
| Folia LDPE | 38–42 | 6–10 | Leczenie tyłu |
| Folia LLDPE | 38–42 | 8–12 | Starzenie się przed uszczypnięciem |
| BOPP | 38–40 | 5–8 | Migracja dodatku poślizgowego |
| ZWIERZAK DOMOWY | 45–48 | 3–6 | Nadmierna-pielęgnacja, pudrowanie |
| Folia aluminiowa | 42–46 | 6–12 | Obciążenie termiczne rolki |
| Papier / tektura | 40–44 | 4–8 | Wilgoć w szczelinie |
| Folia metalizowana | 44–50 | 3–5 | Uszkodzenie warstwy metalu |
Pomiar i weryfikacja przyczepności powłoki wytłaczanej
Potrzebne są dwa systemy pomiarowe: jeden do powierzchni, drugi do wiązania.
W przypadku powierzchni pisaki dyne lub atramenty testowe pozwalają na szybkie sprawdzenie lub nie{0}}odczytanie. Używaj ich na środku i na obu krawędziach, bezpośrednio po zabiegu i ponownie tuż przed dociskiem, jeśli ścieżka jest długa. Zapisz wartości; tendencja dryfowania wskazuje, że elektroda lub dielektryk wymaga uwagi.
Aby sprawdzić wiązanie, wykonaj-test odrywania T na utwardzonej próbce. Bezpośrednio po powlekaniu przez wytłaczanie przyczepność wciąż się rozwija, więc test wykonany bezpośrednio na linii zawyża lub zaniża wartość końcową w zależności od polimeru. Standardową praktyką jest kondycjonowanie próbek przez 24 godziny przed badaniem.
Śledź siłę odrywania w stosunku do zadanych punktów leczenia w prostym dzienniku. W przypadku spadku przyczepności powłoki wytłaczanej dziennik informuje, czy zmieniło się leczenie, partia podłoża lub prędkość linii, co znacznie skraca czas diagnozy.
Typowe błędy, które niszczą przyczepność powłoki wytłaczanej
- Leczenie zbyt daleko w górę rzeki.Długa droga pomiędzy urządzeniem do obróbki a matrycą pozwala powierzchni odpocząć. Przesuń stację bliżej lub zwiększ gęstość mocy, aby zrekompensować, ale nie akceptuj straty.
- Nadmierne-leczenie.Siła rozruchowa zapewniająca „bezpieczność” tworzy słabą warstwę graniczną utlenionych zanieczyszczeń i zmniejsza przyczepność powłoki wytłaczanej. Więcej nie znaczy lepiej.
- Testowanie tylko w centrum sieci.Najpierw zawodzi przyczepność krawędzi i ujawnia się zużycie elektrody lub dielektryka.
- Pomijając wilgoć.Wysoka wilgotność otoczenia tłumi wypływ i wprowadza wodę do szczeliny. Sezonowe-korekty punktu zbiorczego są zjawiskiem normalnym w przypadku roślin tropikalnych.
- Używanie niewłaściwego pokrycia rolki.Rolka pokryta-silikonem, pracująca z dużą gęstością mocy, tworzy ścieżki przewodzące i zapewnia nierówną obróbkę, w związku z czym przyczepność powłoki wytłaczanej zmienia się na szerokości.
- Nie sprawdzanie nietraktowanego odniesienia.Zawsze przechowuj próbkę kontrolną tego samego substratu bez obróbki, aby potwierdzić, że środek do obróbki faktycznie wykonuje swoją pracę.
Często zadawane pytania
P1: Jakiego poziomu dyny potrzebuję, aby uzyskać dobrą przyczepność powłoki wytłaczanej?
W przypadku podłoży poliolefinowych należy dążyć do uzyskania wartości od 38 do 42 dyn na centymetr w miejscu docisku, a nie na wyjściu urządzenia do obróbki. W przypadku PET i folii wygodnym celem jest 45 dyn. Zawsze potwierdzaj za pomocą testu odrywania, ponieważ poziom dyny jest wartością zastępczą, a nie celem.
P2: Czy mogę uzyskać silną przyczepność powłoki wytłaczanej bez obróbki koronowej?
Tylko w przypadku podłoży zawierających już chemię polarną, takich jak niektóre papiery powlekane lub-wstępnie zagruntowane folie. W przypadku niezagruntowanych poliolefin, nieobrobione powierzchnie nie mogą zostać skutecznie zwilżone stopionym materiałem, a przyczepność ulegnie pogorszeniu pod wpływem jakichkolwiek naprężeń mechanicznych lub termicznych.
P3: Jak szybko zanika obróbka przed powlekaniem przez wytłaczanie?
Rozkład zależy od temperatury, wilgotności i podłoża. W chłodnych i suchych warunkach poddana obróbce wstęga może utrzymać większość poziomu dyny przez kilka dni. Na gorącej i wilgotnej linii do powlekania przez wytłaczanie strata w ciągu kilku sekund przesuwu może wynosić kilka dyn, dlatego też droga obróbki powinna być krótka.
P4: Czy wyższa prędkość linii szkodzi przyczepności powłoki wytłaczanej?
Nie, jeśli gęstość watów zostanie utrzymana na stałym poziomie. Prędkość skraca czas przebywania na wyładowaniu, dlatego należy proporcjonalnie zwiększyć moc. Tam, gdzie urządzenie lecznicze osiąga swój pułap mocy, wiążącym ograniczeniem staje się prędkość i należy albo zwolnić, albo zaakceptować mniejsze leczenie.
P5: Dlaczego przyczepność powłoki wytłaczanej różni się w zależności od rolki?
Typowymi przyczynami są różnice w partii substratu, zmiany w zawartości dodatku zapobiegającego blokowaniu lub poślizgowi, dryft w szczelinie elektrodowej, zużycie dielektryka i wilgotność otoczenia. Rejestruj wyniki odrywania z numerem partii podłoża, aby odizolować źródło.
P6: Czy ozon jest szkodliwy dla przyczepności powłoki wytłaczanej?
Ozon sam w sobie nie jest szkodliwy dla wiązania, ale niekontrolowany ozon wskazuje na niespójną ekstrakcję, co zmienia atmosferę szczeliny, a tym samym wyładowanie. Wysoki poziom ozonu powoduje także korozję pobliskich części metalowych i powoduje starzenie gumowych pokryć rolek.
P7: Czy powinienem zabezpieczać obie strony podłoża?
Traktuj stronę, na którą nałożona jest powłoka. Obróbka obu stron jest czasami stosowana w celu kontrolowania zwijania się lub przygotowania tylnej strony do kolejnego procesu, ale podwaja obciążenie termiczne i zwiększa ryzyko zablokowania podczas rozwijania.
Wniosek
Przyczepność powłoki wytłaczanej jest wynikiem procesu, a nie właściwością materiału, a ustawienia obróbki stanowią największą dźwignię, którą masz pod kontrolą. Ustawić gęstość watów na podłożu i prędkość linii, sprawdzić za pomocą testu odrywania na kondycjonowanych próbkach, utrzymywać krótką ścieżkę obróbki i rejestrować wyniki, aby dryft był wcześnie widoczny.
Shenzhen Hefeng Jiada Technology dostarcza urządzenia do obróbki koronowej, maszyny do obróbki plazmowej i sprzęt do czyszczenia wstęgi kontaktowej, zaprojektowany dla linii powlekania przez wytłaczanie i laminowania. Podziel się swoim podłożem, szerokością linii, szybkością i docelową wytrzymałością na odrywanie, a nasi inżynierowie dobiorą wielkość stacji do obróbki i zarekomendują ustawienia, które utrzymają przyczepność powłoki przez wytłaczanie w kolejnych cyklach.