¿Problemas con la máquina de corte y enrollado de láminas para estampado en caliente? Ajustar el rodillo de presión y la curva de tensión es fundamental.

En la producción de láminas para estampado en caliente, el enrollamiento y el arrugamiento tras el corte son defectos de calidad comunes que afectan directamente al rendimiento y a la eficiencia de la producción. El arrugamiento se produce cuando la superficie de la lámina sufre un deslizamiento irregular o una deformación por extrusión durante el proceso de enrollado. Para solucionar este problema, suele ser necesario abordar dos aspectos: el estado de los rodillos y el control de la tensión.

Análisis de las causas de las arrugas

El espesor de la lámina de estampado en caliente es de tan solo 12–30 μm, y la superficie está recubierta con una capa de liberación y una capa adhesiva, que es extremadamente sensible a la tensión y la presión de contacto. Existen tres tipos principales de causas de enrollamiento y arrugamiento:

• Factores de rodilloLa dureza superficial irregular, los ejes no paralelos o el envejecimiento del caucho provocan una distribución desigual de la presión lateral sobre la superficie de la lámina, lo que da lugar a micropliegues y a la amplificación capa por capa.

• Curva de tensión inadecuadaLa curva de tensión cónica está ajustada de forma inadecuada, y la tensión de la capa exterior del bobinado es demasiado grande o la tensión de la capa interior es insuficiente, lo que provoca deslizamientos y arrugas entre las capas.

• Vibración mecánica y deflexión del rodillo guíaDurante el corte a alta velocidad, la vibración del equipo provoca que la superficie de la lámina se relaje instantáneamente, superponiéndose a la fuerza de contacto inestable del rodillo de presión, lo que causa arrugas aleatorias.

Método de ajuste del rodillo de presión

El rodillo de presión se utiliza para presionar la lámina de estampado en caliente contra el núcleo de bobinado, expulsando el aire entre las capas y proporcionando tracción por fricción. Los puntos clave de ajuste son los siguientes:

1. Compruebe el paralelismo del rodillo de presión.Utilice un calibrador de espesores o un instrumento de centrado láser para asegurar que el eje del rodillo sea paralelo al eje del eje de bobinado y que la desviación de presión entre los lados izquierdo y derecho se mantenga dentro de 0,05 mm/m. La falta de paralelismo provocará que la superficie de la lámina quede tensa en un lado y suelta en el otro, y que el lado suelto se arrugue con facilidad.

2. Optimizar la dureza y la adherencia del rodillo.La lámina para estampado en caliente debe estar fabricada con rodillos de poliuretano o caucho de nitrilo con una dureza HS 60–75, y su superficie debe estar rectificada a Ra 0,8–1,6 μm. Los rodillos demasiado duros no se adaptan a las fluctuaciones del espesor de la lámina, y los rodillos demasiado blandos son propensos a la deformación y a una presión desigual.

3. Ajuste la presión y el tiempo de elevación del rodillo.Reduzca la presión del rodillo al valor mínimo necesario para eliminar el aire entre las capas (generalmente, la presión de línea es de 10 a 30 N/cm). Al mismo tiempo, ajuste el rodillo para que entre en contacto con el núcleo antes de que comience el bobinado y lo levante al detenerse, evitando así la formación de arrugas por impacto instantáneo.

4. Mecanismo de rodillos flotantesPara las máquinas de corte longitudinal de alta gama, se puede instalar un rodillo flotante que ajusta automáticamente su posición según el diámetro del rollo, para mantener siempre un ángulo de envoltura y una presión de contacto constantes, reduciendo considerablemente la probabilidad de que se formen arrugas.

Estrategia de optimización de la curva de tensión

La curva de tensión se refiere a la ley que establece que la tensión de bobinado cambia con el aumento del diámetro de la bobina. El control de tensión cónica más utilizado para el estampado en caliente de láminas es:

• Selección del coeficiente de conicidadLa tensión inicial típica es del 8 % al 12 % de la tensión de rotura del material, y la tensión final es del 40 % al 70 % de la tensión inicial. El coeficiente de conicidad K suele ser de 0,5 a 0,8. Si el coeficiente es demasiado pequeño, la tensión de la capa exterior es excesiva y la capa interior se comprime, produciendo pliegues similares a los del núcleo de un crisantemo; si el coeficiente es demasiado grande, la capa interior se relaja, provocando el colapso y la formación de arrugas.

• Control de tensión segmentadoUna solución más avanzada consiste en dividir el proceso de bobinado en una sección inicial (0-20% del diámetro de la bobina), una sección de tensión constante (20%-70% del diámetro de la bobina) y una sección de conicidad descendente (70%-100% del diámetro de la bobina). La sección inicial utiliza una tensión menor para garantizar la planitud del núcleo; la sección de tensión constante mantiene una presión estable entre capas; la sección de conicidad descendente reduce gradualmente la tensión para compensar el peso del anillo exterior.

• Combinado con el ajuste del mecanismo de presión del rodilloEn las máquinas de corte de alta gama, la presión del rodillo se ajusta proporcionalmente a la tensión de bobinado. Cuando la tensión disminuye, la presión del rodillo se reduce simultáneamente para evitar la situación contradictoria de "baja tensión externa y alta presión del rodillo", que suele ser la causa del arrugamiento de la lámina.

Casos prácticos y verificación

Una empresa de estampado en caliente cortó láminas de PET de 12 μm de espesor, y con frecuencia aparecían pliegues longitudinales muertos cuando el diámetro de bobinado era de 400 mm. Tras las pruebas, se comprobó que la diferencia de presión entre los lados izquierdo y derecho del rodillo de presión alcanzaba los 18 N (ajustado a 60 N), y la curva de tensión era de tensión constante (200 N constante).

Pasos de ajuste:

1. Corrija nuevamente el paralelismo del rodillo y ajuste la presión izquierda y derecha a 60±3N;

2. Modificar la curva de tensión para control cónico: la tensión inicial es de 180 N, el coeficiente de conicidad es de 0,65 y la tensión final es de aproximadamente 70 N;

3. La presión del rodillo disminuye linealmente de 50 N a 20 N con el diámetro del rodillo.

Tras el ajuste, se producen de forma continua 10 rollos, cada uno con una longitud de 6000 m, la tasa de arrugamiento se reduce del 12,7 % a menos del 0,8 %, la cara final del bobinado es nítida y la planitud de la superficie de la lámina cumple los requisitos del estampado en caliente.

Lista de solución rápida de problemas

Cuando aparece una arruga, se puede localizar rápidamente en el siguiente orden:

Epílogo

El corte y arrugamiento de la lámina estampada en caliente se debe esencialmente a la falta de coincidencia entre la restricción mecánica (rodillo) y el límite mecánico (curva de tensión). Se prioriza la calibración del paralelismo y el estado de la superficie del rodillo, y posteriormente se diseña una curva de tensión cónica adecuada según las características de la lámina, introduciendo, si es necesario, un control de la presión y la tensión del rodillo. Mediante el ajuste preciso de estos dos parámetros clave, se pueden solucionar eficazmente la mayoría de los problemas de arrugamiento y deformación, mejorando así la calidad del corte y la eficiencia de producción del estampado de láminas.