1. Ogólna klasyfikacja papieru i kluczowe cechy cięcia (podstawowa podstawa doboru maszyny)
Podstawową przesłanką przy wyborze maszyny tnącej jest jasne zrozumienie fizycznych właściwości papieru (sztywność, wytrzymałość, powłoka, struktura włókien) oraz problemów związanych z cięciem, zamiast polegania wyłącznie na gramaturze (GSM). W oparciu o rzeczywiste scenariusze zastosowań przemysłowych, ogólne rodzaje papieru są podzielone na pięć kategorii, a ich kluczowe cechy związane z cięciem są zdefiniowane, aby stanowić podstawę doboru maszyny.
1.1. Lekki i elastyczny papier niepowlekany (50–120 g/m²)
Podstawowe cechy: luźna struktura włókien, niezwykle niska sztywność, niska waga, wysoka przepuszczalność powietrza, brak powłoki powierzchniowej. Podczas cięcia na paski jest podatny na rozciąganie, marszczenie i elektryczność statyczną. Rozwijanie z wielu rolek może powodować problemy z synchronizacją, dryfowanie papieru i nierówne krawędzie.
Typowe rodzaje papieru: papier niepowlekany, papier do pisania, papier higieniczny, papier falisty, zwykły papier ksero, lekki papier bazowy do druku.
1.2. Papier do druku o średniej gramaturze / zwykły papier opakowaniowy (120g~250g)
Podstawowe cechy: średnia sztywność, pewna wytrzymałość, niektóre rodzaje papieru posiadają powłokę powierzchniową. Podczas cięcia mogą wystąpić zarysowania powłoki i utrata proszku. Duże średnice rolek są podatne na odchylenia, a równowaga napięcia przy wielokrotnym rozwijaniu jest trudna.
Typowe rodzaje papieru: papier powlekany, papier matowy, zwykły papier kraft, papier typu linerboard, lekko powlekany papier bezdrzewny, papier bazowy do papieru typu tag.
1.3. Papier opakowaniowy sztywny o wysokiej gramaturze (250g~550g)
Kluczowe cechy: włókna o wysokiej gęstości, duża sztywność, gruba struktura, bardzo wysoka sztywność, prawie brak wydłużenia. Cięcie ma wysoką odporność na przecięcia. Standardowe maszyny z pojedynczym nożem są podatne na pękanie krawędzi i odciski kompresji. Rozwijanie wielorolkowe może powodować nadmierne obciążenie maszyny.
Typowe rodzaje papieru: Karton biały, tektura dwustronna z szarym spodem, karton kraft jednostronnie powlekany, karton imitujący kraft, papier kraft laminowany, tektura do opakowań żywności.
1.4. Bardzo gruby papier przemysłowy / Specjalny papier kompozytowy (550g~1000g)
Charakterystyka rdzenia: Wielowarstwowa struktura kompozytowa, niezwykle gruba, bez sprężystości, krucha, bardzo wysoka masa własna. Cięcie ma niezwykle wysokie obciążenie tnące, wibracje i odchylenia cięcia. Standardowe wały nożowe są podatne na deformacje i mogą pracować tylko z niską prędkością z pojedynczą rolką.
Typowe rodzaje papieru: Teczka szara, teczka podwójnie szara, tektura przemysłowa, papier kompozytowy z folii aluminiowej, tektura metalizowana wysokiej jakości, tektura sztywna na pudełka, bardzo gruba.
1.5. Specjalne zastosowania papieru (120g–400g, wybór na podstawie sztywności odpowiadającej podobnym gramaturom papieru)
Podstawowe cechy: Powierzchnia posiada folię z tworzywa sztucznego (laminacja), powłokę odporną na wilgoć lub powłokę powierzchniową. Śliska i podatna na przyklejanie w wysokiej temperaturze. Niektóre rodzaje papieru mają luźne nawinięcie i są trudne do poprawienia.
Typowe rodzaje papieru: Papier kraft laminowany, papier kompozytowy odporny na wilgoć, papier tubowy, papier opakowaniowy powlekany, papier laserowy.
2. Analiza kluczowych parametrów pracy modeli maszyn do cięcia rolek papieru CHM
- Zasada działania: cięcie proste posuwisto-zwrotne z pojedynczym nożem, stałe gniazdo noża, pojedyncze cięcie, niski wpływ mechaniczny i płynny transport wstęgi, odpowiedni do wymagań podawania papieru o niskiej odporności i elastycznego.
- Wydajność podstawowa: Zakres GSM 60g–550g (model standardowy), prędkość maksymalna 300 cięć/min i 300 m/min, dokładność cięcia ±0,5 mm, maksymalna szerokość wstęgi 1400/1700/1900 mm, maksymalna średnica rolki 1800 mm, obsługa rozwijania 1–5 rolek (zmniejsza się wraz ze wzrostem GSM).
- Ograniczenia konstrukcyjne: Ograniczona sztywność noża i niski moment obrotowy cięcia, niezdolne do wytrzymania wysokiego oporu cięcia ciężkiego kartonu; niskie ciśnienie rolek dociskowych, prowadzące do pękania krawędzi lub niepełnego cięcia podczas przetwarzania grubego papieru.
- Charakter zastosowania: Zaprojektowany specjalnie do papieru o niskim GSM, niskiej sztywności i elastycznego, biegnącego w postaci wstęgi. Przy stosowaniu do grubego papieru prawdopodobne są różne wady cięcia.
- Zasada działania: Górne i dolne podwójne spiralne noże obrotowe tną się nawzajem, bez uderzeń mechanicznych i z jednolitą siłą ścinania. Wał noża jest pogrubiony, ściany boczne wzmocnione, a rama jest ogólnie hartowana i wzmocniona, co pozwala jej sprostać wymaganiom cięcia o wysokiej odporności.
- Główne parametry: Zakres GSM 200g–1000g (wzmocniony model do ciężkich zastosowań). Głowica tnąca przyjmuje podwójne noże obrotowe, z górnym i dolnym nożem tworzącymi sparowaną spiralną strukturę tnącą. Krawędź tnąca jest gładka, bez zadziorów i śladów kompresji. Sztywna rama może pochłaniać wibracje podczas cięcia i nadaje się do ciężkich rolek papieru.
- Zalety konstrukcyjne: Wysoki moment obrotowy cięcia, silna odporność na wibracje i wysoka sztywność. Skutecznie rozwiązuje problemy takie jak pękanie krawędzi, ślady kompresji i odchylenia podczas cięcia grubego papieru, i nadaje się do materiałów papierniczych o wysokiej sztywności i grubości.
- Charakterystyka aplikacji: Specjalnie zaprojektowany do kartonu o wysokiej gramaturze, wysokiej sztywności i sztywności. W przypadku stosowania do cienkiego papieru może powodować marszczenie i straty przy cięciu.
2.3. Podstawowe opcjonalne konfiguracje i scenariusze zastosowań
Wszystkie opcjonalne konfiguracje są zaprojektowane w celu rozwiązania konkretnych problemów związanych z cięciem papieru. Przy wyborze maszyny muszą być dopasowane do charakterystyki papieru. Konkretne odpowiadające sobie relacje są następujące:
Opcjonalna konfiguracja | Funkcja mechaniczna | Rozwiązany problem cięcia | Odpowiednie rodzaje papieru |
System kontroli naciągu cienkiego papieru | Zamknięta pętla niskiego naciągu zapobiega rozciąganiu i zapewnia synchronizowane podawanie | Łatwe rozciąganie, marszczenie, desynchronizacja wielu rolek | Lekki i elastyczny papier niepowlekany (50g–120g) |
Jonizator (wysokie napięcie / plazma) | Eliminuje elektryczność statyczną na powierzchni papieru i rozdziela arkusze | Przyklejanie elektrostatyczne, unoszenie się papieru | Papier niepowlekany, bibułka, inny lekki papier, papier kraftowy |
Jonizator elektrostatyczny (wysokie napięcie / plazma) | Eliminuje elektryczność statyczną na powierzchni papieru i rozdziela arkusze | Przyklejanie elektrostatyczne, unoszenie się papieru | Papier niepowlekany, bibułka, inny lekki papier, papier kraftowy |
Pogrubiony wał noża o dużej wytrzymałości + wzmocniona rama (niestandardowy) | Poprawia wytrzymałość na skręcanie i redukuje wibracje podczas cięcia | Wysoka odporność na cięcie, odchylenie cięcia, silne wibracje | Tektura o wysokiej gramaturze, dodatkowo gruba tektura przemysłowa |
Wysokowytrzymałe rolki dociskowe antypoślizgowe | Zwiększa tarcie, zapobiega zwijaniu i ślizganiu | Odchylenie wstęgi, zwijanie, ślizganie | Tektura, papier laminowany, gruby papier tekturowy |
Pełny niezależny system napędowy serwo | Zsynchronizowane precyzyjne sterowanie prędkością wszystkich rolek | Uszkodzenie powłoki, niedokładna długość cięcia | Papier powlekany, taki jak papier powlekany artystyczny i papier matowy |
Automatyczny system prowadzenia wstęgi (sterowanie krawędzią pojedynczą/wielowarstwową) | Korekta odchylenia wstęgi w czasie rzeczywistym | Odchylenie średnicy dużych rolek, odchylenie luźnego papieru w rolce | Papier falisty, papier okładkowy, duże rolki matki |
Wielorolkowe stanowisko rozwijające (hydrauliczne stanowisko papierowe) | Mechaniczne zsynchronizowane tłumienie w celu zrównoważenia naprężenia wielu rolek | Niezrównoważenie naprężenia wielu rolek | Lekki i elastyczny papier (scenariusze produkcji wielorolkowej) |
2.4. Podstawowa zasada ograniczenia ilości rolek rozwijających
Liczba rolek rozwijających nie jest ustalana arbitralnie. Jest ona przede wszystkim ograniczona przez cztery czynniki mechaniczne, które bezpośrednio determinują racjonalność wyboru maszyny:
- Obciążenie własnym ciężarem: Im wyższa gramatura (GSM), tym cięższa każda rolka papieru. Układanie wielu rolek może przekroczyć dopuszczalne obciążenie łożysk ramy i stanowiska rozwijającego.
- Efekt siły odśrodkowej: Podczas pracy z dużą prędkością, wiele ciężkich rolek generuje znaczną siłę odśrodkową, która może powodować wibracje i odchylenie wstęgi, wpływając na dokładność cięcia.
- Synchronizacja naprężenia: Im większa sztywność papieru, tym trudniej utrzymać stałe naprężenie podczas rozwijania z wielu rolek, co prowadzi do nierównomiernego naprężenia i odchylenia cięcia.
- Obciążenie prowadzenia wstęgi: Im więcej rolek jest używanych, tym większe zapotrzebowanie na kompensację ze strony systemu prowadzenia wstęgi. Jednak gruby papier ma wysoką sztywność i nie można go precyzyjnie regulować, dlatego wymagana jest praca z pojedynczą rolką.
Podsumowanie: Niższa gramatura (GSM) i bardziej miękki papier pozwalają na więcej rolek rozwijanych; wyższa gramatura (GSM) i sztywniejszy papier pozwalają na mniej rolek. Papier o wysokiej gramaturze (GSM) musi być obsługiwany w trybie pojedynczej rolki.
3. Szczegółowe dopasowanie typu papieru + gramatury (GSM) do modeli maszyn tnących CHM (formalny standard wyboru)
Na podstawie branżowej klasyfikacji papieru, niniejsza sekcja jasno określa odpowiednie modele maszyn, modele opcjonalne, modele zabronione, liczbę rolek rozwijanych oraz wymagane konfiguracje dla każdego typu papieru i zakresu gramatury (GSM), zapewniając dokładny i praktyczny wybór maszyny.
Lekki i elastyczny papier niepowlekany (50g–120g)
3.1. Papier niepowlekany / Papier do pisania / Papier bazowy do papieru ksero o niskiej gramaturze (60g~120g)
- Dotyczy modeli maszyn: Standardowa konfiguracja główna — maszyna tnąca jednonożowa CHM-1400; opcjonalnie szerokie zwoje — ekonomiczny model jednonożowy CHM-1700
- Dotyczy modeli zabronionych: Ciężkie modele dwunożowe serii CHM-SGT (nadmierne ciśnienie może spowodować marszczenie papieru i straty przy cięciu)
- Dotyczy zwojów rozwijających:
60g–80g: 4–5 rolek (pełna konfiguracja, poprawia wydajność produkcji);
80g–120g: 3–4 rolki (zmniejszona liczba rolek, aby uniknąć niestabilności spowodowanej wibracjami)
Wymagane konfiguracje: System kontroli napięcia cienkiego papieru + system prowadzenia wstęgi + jonizator (rozwiązuje problemy z rozciąganiem, marszczeniem i przywieraniem elektrostatycznym)
3.2. Papier chusteczkowy / papier ksero / papier do pisania (50g~70g)
- Dotyczy modelu maszyny: CHM-1400 model z pojedynczym nożem do cienkiego papieru
- Zakazane modele: Wszystkie modele z podwójnym nożem
- Stosowane rolki rozwijające: 4–5 rolek (pełna konfiguracja; niezwykle niska waga, łatwa synchronizacja naciągu, maksymalizacja wydajności produkcji)
- Wymagane konfiguracje: System kontroli naciągu cienkiego papieru + system prowadzenia wstęgi + jonizator + rolki podające z lekkim dociskiem (aby zapobiec powstawaniu wgnieceń i dryfowaniu papieru)
3.3. Papier falisty / Standardowy papier bazowy do tektury falistej (60g–180g) głównie odpowiedni dla 60g–120g; 120g–180g jest klasyfikowany jako średnia gramatura
- Stosowany model maszyny: CHM-1700 standardowy model z pojedynczym nożem (z systemem prowadzenia wstęgi)
- Zakazane modele: Modele z podwójnym nożem (wysoka siła cięcia jest niepotrzebna i może zgnieść strukturę tektury falistej)
- Stosowane rolki rozwijające: 60g–120g: do 3 rolek, 120g–180g: maksymalnie 2 rolki (duże średnice rolek są podatne na odchylenia wstęgi; zmniejszenie liczby rolek poprawia stabilność)
- Wymagane konfiguracje: Automatyczny system prowadzenia wstęgi + system kontroli średniego naprężenia + jonizator (aby rozwiązać problemy z odchyleniem dużej rolki i rozwijaniem luźnej rolki)
Papier do druku o średniej gramaturze / Standardowy papier opakowaniowy (120g–250g)
3.4. Papier powlekany / Papier powlekany matowy (105g–250g) 105g–120g należy do kategorii papieru lekkiego; 120g–250g klasyfikowany jest w tej kategorii
- Dotyczy modeli maszyn: 105g–157g: standardowe modele z pojedynczym nożem CHM-1400 / CHM-1700, 180g–250g ciężki papier powlekany: wzmocniony model z pojedynczym nożem CHM-1700
- Zakazane modele: Brak (wybór zależy od rzeczywistych wymagań; jednakże standardowe modele z pojedynczym nożem nie są zalecane dla ciężkiego papieru powlekanego)
- Dotyczy rolek rozwijających: 105g–157g: 2–3 rolki, 180g–250g: tylko 1–2 rolki (aby uniknąć nierównowagi napięcia, zarysowań powłoki i pylenia)
- Wymagane konfiguracje: Pełny system serwonapędu + automatyczny system prowadzenia wstęgi + system kontroli średniego napięcia + eliminator elektrostatyczny (dla precyzyjnej kontroli prędkości, ochrony powłoki i zapobiegania pyleniu powłoki)
3.5. Papier perłowy / Specjalistyczny papier do druku artystycznego (120g–300g) 120g–250g należy do tej kategorii; 250g–300g jest klasyfikowany jako tektura o wysokiej gramaturze (GSM)
- Dotyczy modeli maszyn: 120g–250g: wzmocniony model z pojedynczym nożem CHM-1700, 250g–300g: podstawowy model z podwójnym nożem CHM-SGT1700
- Modele zabronione: Standardowe modele z pojedynczym nożem (dla papieru powyżej 250g)
- Dotyczy rolek rozwijających:120g–250g: 1–2 rolki,250g–300g: Tylko pojedyncza rolka
- Wymagane konfiguracje: Pełny system serwonapędów + automatyczny system prowadzenia wstęgi + jonizator + rolki dociskowe antypoślizgowe (aby chronić delikatne powierzchnie przed zarysowaniami i zapobiegać odchyleniom wstęgi)
3.6.Standardowy papier Kraft / Linerboard( 120g–250g)
- Dotyczy modelu maszyny: Wzmocniony model z pojedynczym nożem CHM-1700
- Zabronione modele: Brak (jednak modele z podwójnym nożem nie są zalecane, ponieważ wysoka siła cięcia jest niepotrzebna i zwiększyłaby koszty)
- Dotyczy rolek rozwijających: Maksymalnie 2 rolki; praca z wieloma rolkami nie jest zalecana (duże średnice rolek są podatne na odchylenia wstęgi, a równoważenie napięcia staje się trudne przy wielu rolkach)
- Wymagane konfiguracje: Automatyczny system prowadzenia wstęgi + jonizator + wzmocnione rolki dociskowe (w celu rozwiązania problemów z odchyleniem dużej rolki i niestabilnym podawaniem papieru)
Bardzo gruby karton przemysłowy / specjalny papier kompozytowy (550g–1000g)
3.7. Teczka szara / Teczka podwójnie szara / Karton do pudełek sztywnych (250g–600g) 250g–550g należy do kategorii kartonów o wysokiej gramaturze; dla papieru powyżej 350g zalecane są modele o dużej szerokości i dużej wytrzymałości
- Dotyczy modeli maszyn: 250g–550g: CHM-SGT1700 model z podwójnym nożem o dużej wytrzymałości, 350g–600g: CHM-SGT1900 model z podwójnym nożem o dużej wytrzymałości
- Modele zabronione: Wszystkie modele z pojedynczym nożem
- Dotyczy rolek odwijających: Tylko pojedyncza rolka
- Wymagane konfiguracje: Pogrubiony wał noża + wzmocniona rama maszyny + podstawa tłumiąca drgania (aby pochłonąć wibracje tnące i zapobiec deformacji wału noża)
3.8. Bardzo gruby karton przemysłowy / tektura kompozytowa (600 g–1000 g)
- Dotyczy modelu maszyny: CHM-SGT1900, ultra-wytrzymały, niestandardowy model z podwójnym nożem
- Zakazane modele: Wszystkie modele z pojedynczym nożem i niestandardowe modele z podwójnym nożem
- Dotyczy rolek rozwijających: Niestandardowy stojak do rozwijania z pojedynczej rolki o dużej średnicy, tylko praca z pojedynczej rolki (średnica papieru ≤ 2000 mm)
- Wymagane konfiguracje: rama boczna o ultrawytrzymałej konstrukcji + noże obrotowe ze stali stopowej + niezależny system kontroli napięcia + podstawa tłumiąca drgania (aby wytrzymać ekstremalnie wysokie obciążenie cięcia i zapewnić precyzję cięcia)
Specjalny papier aplikacyjny (120g–400g)
3.9. Papier laminowany PE / papier kompozytowy odporny na wilgoć / papier opakowaniowy laminowany (120g–300g)
- Odpowiednie modele maszyn: 120g–250g: wzmocniony model z pojedynczym nożem CHM-1700, 250g–300g: model z podwójnym nożem CHM-SGT1700
- Zabronione modele: Brak (wybór w zależności od GSM; jednak należy unikać standardowych rolek dociskowych)
- Dotyczące rolek rozwijających: 120g–250g: 1–2 rolki, 250g–300g: Tylko pojedyncza rolka
- Wymagane konfiguracje: Wałki dociskowe z antyadhezyjnego silikonu + niskotemperaturowy system podawania + system kontroli średniego naprężenia + jonizator (w celu rozwiązania problemów ze ślizganiem powierzchni i przyklejaniem się wałków)
3.10. Metalizowany / Holograficzny / Papier kompozytowy z folii aluminiowej (200g–400g)
- Dotyczący model maszyny: CHM-SGT1700 specjalny model z podwójnym nożem
- Zakazane modele: Wszystkie modele z pojedynczym nożem (podatne na odciski docisku, zarysowania powierzchni, nierównne cięcie)
- Dotyczące rolki rozwijającej: Stała 1 rolka
- Wymagane konfiguracje: Obrotowy nóż ze stali stopowej + rolki antypoślizgowe z lekkim dociskiem + kontrola średniego naprężenia + jonizator (zapewnia krawędzie cięcia wolne od odcisków docisku i zarysowań, z gładkim cięciem)