Tỷ lệ phế liệu cao trong quá trình dập nóng bao thuốc lá; cải thiện thiết bị này có thể làm giảm nó một cách hiệu quả!
Hiện tại, tại công ty nơi tôi làm việc, trong quá trình dập nóng 3D sản phẩm bao thuốc lá, máy thường xuyên phải dừng máy do áp suất quá cao hoặc quá thấp. Đế dập phải được kéo ra nhiều lần để điều chỉnh áp suất. Ngoài ra, khi tìm kiếm vị trí cần điều chỉnh áp suất và phương pháp điều chỉnh cụ thể, sẽ tiêu tốn một khoảng thời gian nhất định, tạo ra phế liệu dập nóng. Hơn nữa, do người vận hành không thể xác định trực tiếp vùng bù áp nên họ cần phải liên tục tìm kiếm và dừng máy để điều chỉnh. Trong quá trình này, nhiệt độ dập thay đổi dẫn đến phế liệu dập nóng, như trong Hình 1. Các yếu tố trên ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và năng suất thành phẩm của quá trình sản xuất bao thuốc lá.
Hình 1 Chất thải dập giấy bạc
Vấn đề với các phương pháp hiện có
Phương pháp bù áp suất dập lá ba chiều-hiện tại chủ yếu liên quan đến việc gắn trực tiếp giấy bù áp-vào mặt sau của khuôn nhựa ① trong Hình 2, sau đó sử dụng keo để gắn nó vào tấm đế dập lá ②, từ đó đạt được sự điều chỉnh áp suất (nhấn) trong quá trình dập lá. Nếu áp suất trong quá trình dập giấy bạc không đáp ứng được yêu cầu của quy trình thì toàn bộ khuôn nhựa cần phải được nâng lên. Sau đó, bằng cách so sánh hiệu quả dập lá của sản phẩm với diện tích áp suất cần điều chỉnh thì tìm được vị trí tương ứng. Tiếp theo, giấy bù áp suất-được gắn vào mặt sau của khuôn nhựa ①-2 và dán vào tấm đế dập lá ② để đạt được mức bù áp suất.
Hình 2 Sơ đồ nguyên lý của thiết bị bù áp suất dập ba chiều-ban đầu
Trong quá trình này, vị trí của khuôn đế nhựa và khuôn dập có thể thay đổi, do đó cần phải kiểm tra và điều chỉnh vị trí nhiều lần, dẫn đến thời gian điều chỉnh lâu và tăng khả năng xảy ra khuyết tật dập do định vị không chính xác. Đồng thời, do điều chỉnh nhiều lần, lớp giấy dưới cùng cũng có thể bị biến dạng và hư hỏng, ảnh hưởng đến hiệu quả dập tổng thể. Hình nhìn bên của thiết bị bù áp suất dập ba chiều-ban đầu được hiển thị trong Hình 3.
Hình 3 Mặt bên của thiết bị bù áp suất dập nóng ba chiều-ban đầu
Ngoài ra, do sự khác biệt về kỹ năng kỹ thuật của người vận hành, thời gian và hiệu quả của việc bù áp suất dập nóng ba chiều có thể khác nhau.
Phân tích và xác minh tính khả thi
Trong quá trình sử dụng thiết bị định vị ban đầu, lấy hộp nhỏ bao thuốc lá "Seven Wolves (Blue)" làm ví dụ, có tổng cộng 36 thiết bị định vị dập cho một sản phẩm 18-cái. Việc điều chỉnh áp suất thường mất 7–9 giờ hoặc thậm chí lâu hơn. Mỗi lần điều chỉnh có thể gây ra sự lệch giữa khuôn đáy nhựa và tấm đế dập, đòi hỏi phải định vị lại và điều chỉnh, việc này-tốn thời gian. Trong khi đó, trong quá trình dập, áp suất dập ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dập. Nếu áp suất quá cao hoặc quá thấp, tem sẽ bị lỗi, chẳng hạn như tem bị rỗ, tem không hoàn chỉnh hoặc vàng bay{14}}. Vì vậy, cần phải dừng máy để xác định những vùng cần điều chỉnh áp suất và đưa ra những điều chỉnh tương ứng. Diện tích cần dập thường chiếm một tỷ lệ nhỏ trên tổng bề mặt sản phẩm, nghĩa là vùng điều chỉnh nhỏ và thay đổi thường xuyên, đòi hỏi sự kiên nhẫn đáng kể khi điều chỉnh áp suất nhiều lần. Việc dừng máy dập nóng nhiều lần sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ của thiết bị, nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ xảy ra lỗi dập. Vì vậy, vật liệu thiết bị được lựa chọn phải có khả năng chịu nhiệt, ổn định và không dễ bị biến dạng, hư hỏng trong quá trình điều chỉnh, di chuyển linh hoạt nhiều lần.
Bằng cách phân tích các vấn đề-được đề cập ở trên, nhóm dự án đã tối ưu hóa và nâng cấp vật liệu nhựa ban đầu cũng như hiệu suất sản phẩm. Người ta dự kiến sử dụng thiết bị định vị vật liệu nhựa cho phép điều chỉnh áp suất nhanh, sử dụng cấu trúc composite để cố định một phần vật liệu cấu trúc định vị, đồng thời thay đổi vùng lõi thành cơ chế di chuyển hoặc linh hoạt. Cấu trúc tổng thể dựa trên một phần cố định làm cơ sở, với một phần có thể di chuyển được gắn bên trong nó. Điều này cho phép bù áp suất dập nóng ba chiều-trong quá trình điều chỉnh áp suất, rút ngắn thời gian điều chỉnh áp suất một cách hiệu quả và giảm lãng phí điều chỉnh máy.
Ngoài ra, để giải quyết vấn đề liên tục xác định vùng cần điều chỉnh bù áp, thiết bị cần kết hợp các đường nét cơ bản của thiết kế dập. Dựa trên những cân nhắc này, trong quá trình lựa chọn vật liệu tổng thể, ngoài khuôn đáy nhựa cố định, nhóm dự án còn sử dụng các tông thường được sử dụng cho bao bì thuốc lá làm phần cố định đế (thiết kế tổng thể chủ yếu là hình thang để đảm bảo kết nối giữa các cấu trúc cố định và nhúng), chuẩn bị một lượng giấy can mờ nhất định (có nội dung được đóng dấu in trên bề mặt), cũng như lớp đệm tấm đồng. Cuối cùng, điều này tạo thành một thiết bị nhúng có khả năng bù đắp nhanh chóng cho áp suất quá trình dập nóng ba chiều-. Sơ đồ phân tích vật liệu và các khung nhìn phối cảnh ứng dụng thực tế được hiển thị trong Hình 4 và 5.
图4 嵌入式快速补偿立体烫印工艺压力装置的材料分解图
Hình 5 Góc nhìn phối cảnh về ứng dụng thực tế của Thiết bị áp suất xử lý dập nóng ba chiều được nhúng nhanh-
Trong Hình 4 và 5, vật liệu ①, lớp đế khuôn nhựa, có kích thước khung tổng thể phù hợp với ④ bìa cứng hoặc giấy đế được đóng dấu. Chức năng chính của nó là đảm bảo lớp đầu tiên liên kết hoàn toàn và căn chỉnh với lớp nền, bảo vệ các thiết bị nhúng và đặc tính vật liệu của ② và ③.
Chất liệu ②, lớp giấy can, có khả năng thấm hút và có thể hấp thụ độ ẩm sinh ra từ nhiệt trong quá trình dập mà vẫn đảm bảo nó không bị biến dạng hoặc hư hỏng. Đồng thời, lớp vật liệu giấy can cần được in hoặc vẽ theo mẫu trên khuôn nhựa. Tùy thuộc vào hiệu quả trình bày của khu vực dập của sản phẩm, nó có thể trực tiếp xác định vị trí các khu vực cần điều chỉnh áp suất, giảm thời gian tìm kiếm và điều chỉnh, giảm tỷ lệ phế liệu và nâng cao hiệu quả sản xuất.
Chất liệu ③, tấm đồng, có độ dẻo dai nhất định và có thể đóng vai trò như một tấm đệm trong quá trình dập. Nó bảo vệ khuôn nhựa khỏi bị nứt và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tháo và lắp lớp giấy can.
Chất liệu ④, bìa cứng hoặc giấy đế được đóng dấu, được thiết kế có các đường cắt. Các vùng cắt tương ứng với các vùng bề ngoài của vật liệu ② và ③, tạo thành một thiết kế khe cắm hoàn chỉnh với ④, giữ vị trí cố định mà không bị dịch chuyển hoặc biến dạng. Khả năng thích ứng tổng thể của vật liệu ④ phù hợp hơn với yêu cầu của quá trình dập. Sau lần-đính kèm đầu tiên dựa trên đăng ký với tấm dập, lớp vật liệu này không còn bị di chuyển hoặc vận hành trong quá trình điều chỉnh áp suất tiếp theo và có thể được cố định trực tiếp trên tấm đế dập.
Hiệu quả thực tế của Đề án cải tiến
Thiết bị định vị cải tiến trước tiên giải quyết vấn đề do phương pháp bù áp suất thông thường gây ra, trong đó việc nâng toàn bộ khuôn nhựa dẫn đến điều chỉnh nhiều lần và lệch tấm dập, giảm phế liệu do dập không thẳng hàng. Thứ hai, cấu trúc nhúng, trong khi vẫn đảm bảo độ ổn định căn chỉnh tổng thể, cho phép kéo tấm đồng và giấy can ra để bù áp suất tương ứng, giảm thời gian cần thiết để điều chỉnh căn chỉnh và xác định vị trí các khu vực cần điều chỉnh áp suất. Hơn nữa, thiết kế nhúng tổng thể, dựa trên việc lựa chọn vật liệu, có thể giảm thiểu nhu cầu tái sản xuất thiết bị định vị do khả năng hấp thụ nước, cải thiện việc sử dụng thiết bị.
Sơ đồ tháo rời của thiết bị áp suất dập nóng ba{0}}bù nhanh được nhúng được thể hiện trong Hình 6, với các chức năng cụ thể như sau: sử dụng phương pháp nhúng và cấu trúc nhúng của các lớp vật liệu khác nhau để kéo-linh hoạt (phần{3}}kéo ra được mở rộng trong Hình 7), cấu trúc tổng hợp của giấy can (có văn bản và hình ảnh được đóng dấu) và tấm đồng có thể được kéo ra trực tiếp theo nhu cầu điều chỉnh để có những điều chỉnh tương ứng, giúp dễ vận hành và sử dụng nhiều lần. Sơ đồ tổng hợp của thiết bị áp suất dập nóng bù nhanh ba chiều{6}}được nhúng được thể hiện trong Hình 8.
Hình 6 Hình ảnh chi tiết của thiết bị áp suất cho quy trình dập nóng lập thể bù nhanh được nhúng
Hình 7 Kéo-phần ra Chế độ xem mở rộng
Hình 8 Sơ đồ nguyên lý của thiết bị áp suất quá trình dập nóng âm thanh nổi bù nhanh được nhúng
Trong quá trình sản xuất thực tế, lớp vật liệu màng nền nhựa và phần bìa cứng tạo thành một khu vực hình thang cố định. Khi kéo cấu trúc hỗn hợp của giấy axit sunfuric và tấm đồng, có thể điều chỉnh bù áp suất trên giấy axit sunfuric tùy theo chất lượng của vùng dập trên sản phẩm. Các đặc tính vật liệu như khả năng thấm nước của giấy axit sulfuric và độ dẻo dai của tấm đồng không dễ bị biến dạng hoặc hư hỏng trong quá trình kéo lặp đi lặp lại, bảo vệ khuôn đế nhựa khỏi bị nứt đồng thời tối đa hóa độ ổn định của hiệu ứng tổng thể của thiết bị dập. Ngoài ra, khu vực hình thang cố định đảm bảo độ chính xác về vị trí của toàn bộ thiết bị, ngăn ngừa tình trạng sai lệch.
Sau một thời gian hoạt động ổn định, thiết bị định vị mới (như hình 9) đã được ứng dụng trong quy trình sản xuất hộp nhỏ bao thuốc lá “Seven Wolves (Blue)” của công ty. Thiết bị định vị cho thấy hiệu quả rõ rệt, với thời gian điều chỉnh áp suất ổn định ở mức 2-3 giờ, giảm khoảng 71,43% so với trước đây, đạt mục tiêu mong đợi và nâng cao hiệu quả.
Hình 9 Sơ đồ lắp đặt tổng thể của Thiết bị áp suất dập nóng 3D bù nhanh nhúng
Ngoài ra, trong ứng dụng thực tế của thiết bị, do áp suất ổn định và thời gian điều chỉnh áp suất giảm nên sự thay đổi nhiệt độ do tắt máy trong quá trình dập nóng được giảm thiểu và chất thải dập nóng đã giảm đáng kể, nâng cao năng suất. Tỷ lệ rác thải dập nóng hàng năm của hộp nhỏ bao thuốc lá "Septwolf (Xanh lam)" trong số tất cả rác thải đã giảm từ mức cao nhất 24,87% xuống 4,75% vào năm 2025, giúp giảm tỷ lệ lãng phí dập nóng một cách hiệu quả.
Thực tiễn trên chứng tỏ rằng thiết bị áp suất dập nóng 3D bù nhanh được nhúng có những ưu điểm như cấu trúc hợp lý, chi phí sản xuất thấp, lắp đặt và vận hành đơn giản. Thiết bị này cũng có thể được áp dụng cho các tình huống khác, thể hiện giá trị khuyến mại nhất định trong quá trình dập nóng.