Nawijarki jedno i dwuwrzecionowe oraz magazyny wytłaczanych profili

Nawijarki jedno i dwuwrzecionowe przeznaczone do linii wytłaczania tworzyw termoplastycznych.

Wytłaczanie jest procesem przemysłowym, wykorzystywanym w produkcji szerokiej gamy produktów, od rur po folie, filamenty i profile. Linie do wytłaczania są wyposażone w nawijarki, które odgrywają ważną rolę w zapewnieniu efektywnego i ciągłego przetwarzania materiałów. Nawijarki w liniach do wytłaczania to urządzenia przeznaczone do nawijania wytłoczonych materiałów, takich jak rury, folie, filamenty czy profile, na odpowiednie nośniki, takie jak bębny, szpule czy wałki. Nawijarki są wyposażone w systemy monitorowania i pomiaru napięcia oraz zapewniają równomierne nawijanie dzięki układaczom mechanicznym lub sterowanym cyfrowo. Nawijarki są projektowane tak, aby można było nawijać materiały na różne rodzaje nośników, jest to możliwe dzięki różnym systemom mocowania szpuli. Z nawijarkami zazwyczaj współpracują magazyny wytłaczanego profilu, gdzie przechowywane są materiały, w czasie zmiany szpuli nawijarki. Są one zaprojektowane tak, aby umożliwić efektywne magazynowanie oraz zapewnić kontrole napięcia nawijanego profilu.

Nawijarki firmy SiTech 3D są wyposażone we własny sterownik PLC z dotykowym ekranem, który zapewnia kontrole urządzenia bez konieczności przemieszczania się do głównego ekranu sterowania. Zastosowany sterownik umożliwia ustawianie parametrów pracy nawijarki oraz magazynu. Ponadto zapewnia pomiar długości oraz siły naciągu nawiniętego profilu.

Nawijarki służą do nawijania profili na szpule, tuleje lub w zwoje bez rdzenia. Nawijarki dwuwrzecionowe we współpracy z magazynem wytłaczanego profilu pozwalają na zmianę szpuli bez konieczności zatrzymywania linii do wytłaczania zapewniając ciągłość procesu. 

Kontrola naciągu w procesach nawijania wytłaczanych materiałów, stanowi kluczowy element zapewnienia wysokiej jakości produktu końcowego.

Proces nawijania polega na zwijaniu wytłoczonego materiału na szpulę przy zachowaniu określonych parametrów geometrycznych i mechanicznych. Jednym z najistotniejszych parametrów jest naciąg materiału, który decyduje o stabilności procesu, jakości nawoju oraz braku defektów, takich jak fałdy, marszczenia czy rozciągnięcia.
Niewłaściwa kontrola naciągu może prowadzić do powstawania odpadów produkcyjnych, przestojów, a w skrajnych przypadkach do uszkodzenia materiału i awarii urządzenia.
Naciąg definiuje się jako siłę działającą wzdłuż materiału w procesie transportu i nawijania. Wartość siły naciągu zależy od:

• Średnicy nawoju,
• Prędkości liniowej transportu,
• Charakterystyki mechanicznej materiału,
• Oporów ruchu w układzie,
• Dynamiki procesu przy przyspieszeniach i hamowaniach.

Matematyczny opis procesu bazuje na równaniach ruchu, w których naciąg traktowany jest jako zmienna stanu podlegająca regulacji w układzie sterowania.

Metody pomiaru naciągu nawoju.

Pomiar naciągu realizowany jest najczęściej za pomocą:

• Czujników tensometrycznych- montowanych w rolkach pomiarowych,
• Pomiarów momentu obrotowego silników lub hamulców,
• Czujników ultradźwiękowych i laserowych- służących do pośredniego monitorowania odkształceń materiału lub podzespołów mających wpływ na wielkość siły naciągu.

W praktyce przemysłowej stosuje się także systemy hybrydowe łączące pomiary dokonywane przez różne czujniki w celu uzyskania większej dokładności.

Strategie regulacji naciągu nawoju.

Najczęściej stosowane metody regulacji obejmują:

• Regulację momentu obrotowego stosowaną przy sterowaniu silnikami napędzającymi szpule.
• Regulację prędkości obrotowej umożliwiającą utrzymanie stałej prędkości liniowej przy zmieniającej się średnicy nawoju;
• Regulację kaskadową łączącą kontrolę prędkości, momentu i naciągu w jednym układzie sterowania;
• Algorytmy adaptacyjne i predykcyjne, które umożliwiają kompensację zakłóceń i optymalizację procesu w czasie rzeczywistym.
• Wyzwania i problemy inżynierskie

Do najczęściej spotykanych problemów przy nawijaniu należą:

• Zmienność średnicy nawoju powodująca konieczność dynamicznej zmiany parametrów sterowania,
• Różnorodność właściwości mechanicznych nawijanych materiałów (od delikatnych folii, rurek medycznych po sztywne przewody metalowe),
• Drgania mechaniczne i poślizgi,

W każdym z tych przypadków stosuje się dedykowane strategie regulacji i odpowiednio dobrane mechanizmy oraz czujniki, aby zapewnić wymaganą precyzję i niezawodność.
Efektywna kontrola naciągu w procesach nawijania jest niezbędna dla zapewnienia wysokiej jakości produktu, ograniczenia strat materiałowych i zwiększenia efektywności produkcji. Rozwój nowoczesnych czujników, systemów sterowania i algorytmów adaptacyjnych umożliwia coraz dokładniejsze i bardziej niezawodne regulowanie naciągu.

Kluczowe jest stosowanie odpowiednio zaprojektowanych nawijarek, magazynów nawijanego profilu, które umożliwiają wygodna wymianę szpul bez przerywania procesu oraz dzięki czujnikom pozwalają kontrolować siłę naciągu. W procesie nawijania mogą być stosowane dodatkowe urządzenia umożliwiające kontrole naciągu takie jak bramki pomiarowe, czy odciągi podające.
olę naciągu nawijanego profilu.