Tỷ lệ phế liệu dập nóng bao thuốc lá cao; cải thiện thiết bị này có thể làm giảm nó một cách hiệu quả!
Hiện tại, ở 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 lá không đáp ứng yêu cầu quy trình, toàn bộ khuôn nhựa cần phải được nâng lên và các khu vực cần điều chỉnh áp suất được xác định bằng cách so sánh với hiệu ứng dập của sản phẩm. Sau khi tìm được các vị trí tương ứng, giấy bù áp suất-được gắn vào mặt sau của khuôn nhựa ①-2, sau đó dán và cố định vào tấm đế dập lá ②, từ đó 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 dập bị lỗi 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. Vùng cần dập thường chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng diện tích sản phẩm, nghĩa là vùng điều chỉnh nhỏ và thay đổi thường xuyên, đòi hỏi sự kiên nhẫn đáng kể cho việc điều chỉnh áp lực 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 của 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 nhanh 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.
Hình 4 Hình ảnh nổ tung vật liệu của thiết bị áp suất cho quy trình dập nóng lập thể bù nhanh được nhúng
Hình.5 Phối cảnh của ứng dụng thực tế của thiết bị áp suất quy trình dập nóng ba{1}}bù nhanh ba{2}} chiều được nhúng
Kích thước đường viền tổng thể của lớp vật liệu của lớp vật liệu nhựa trong Hình 4 và 5 phù hợp với kích thước của (4) giấy kẹt hoặc giấy dưới cùng được đóng dấu, và chức năng chính của nó là làm cho lớp đầu tiên và lớp dưới cùng được liên kết và khớp hoàn toàn, đồng thời bảo vệ thiết bị nhúng và các đặc tính vật liệu của (2) và (3).
Chất liệu (2) Lớp vật liệu giấy axit sulfuric có khả năng hấp thụ, có thể hấp thụ hơi ẩm hình thành do sinh nhiệt trong quá trình dập nóng và đảm bảo không bị biến dạng hoặc hư hỏng. Đồng thời, lớp vật liệu giấy axit sulfuric cần được in hoặc vẽ theo mẫu trên khuôn nhựa. Theo hiệu ứng trình bày của khu vực dập nóng của sản phẩm, khu vực cần điều chỉnh có thể được định vị trực tiếp, 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, có thể đóng vai trò đệm trong quá trình ép trong quá trình dập nóng, khuôn đế nhựa không dễ bị gãy trong quá trình dập nóng, giúp bảo vệ và tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiết và chèn lớp vật liệu giấy axit sulfuric.
Chất liệu (4) Các tông hoặc giấy bồi cần dán tem được làm rỗng và vùng rỗng là vùng bề ngoài vật liệu của (2) và (3), có thể tạo thành một thiết kế khe cắm thẻ nhúng hoàn chỉnh với (4), và vị trí cố định không bị lệch hoặc bị biến dạng; Khả năng thích ứng tổng thể của vật liệu ở vật liệu (4) phù hợp hơn với yêu cầu của quy trình dập nóng; Lớp vật liệu được cố định theo tác động của vị trí in chồng lên tấm dập nóng, 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 nóng.
Nâng cao hiệu quả thực tế của chương trình
Thiết bị định vị cải tiến trước tiên có thể giải quyết vấn đề hiệu chuẩn tấm dập nóng và lặp đi lặp lại do việc mở tổng thể khuôn đế nhựa do phương pháp bù áp suất ban đầu gây ra và giảm lãng phí dập nóng do căn chỉnh không chính xác. Thứ hai, cấu trúc nhúng có thể sử dụng thiết kế kéo-ra để kéo tấm đồng và giấy axit sulfuric ra để bù áp suất ở vị trí tương ứng trên cơ sở đạt được độ ổn định căn chỉnh in chồng tổng thể, giảm thời gian điều chỉnh căn chỉnh in chồng và tìm vị trí áp suất cần điều chỉnh. Và thiết kế nhúng tổng thể cũng có thể giải quyết vấn đề làm lại thiết bị định vị do sự hấp thụ nước của vật liệu bởi thiết bị định vị nạp áp suất theo lựa chọn vật liệu ở mức độ lớn nhất và cải thiện tỷ lệ sử dụng của thiết bị.
Sơ đồ tháo rời thiết bị áp suất của quy trình dập nóng bù nhanh ba{0}}được nhúng được thể hiện trong Hình 6 và hiệu ứng phân hủy cụ thể như sau: phương pháp nhúng được áp dụng và cấu trúc nhúng vật liệu của các lớp khác nhau được sử dụng để kéo linh hoạt (sơ đồ mở rộng của phần kéo được hiển thị trong Hình 7) và cấu trúc tổng hợp của lớp vật liệu giấy axit sulfuric (với đồ họa dập nóng) và tấm đồng có thể được kéo trực tiếp ra theo nhu cầu điều chỉnh, để thực hiện các điều chỉnh tương ứng, để đạt được sự thuận tiện trong vận hành và khả năng lặp lại, đồng thời sơ đồ tổng hợp của thiết bị áp suất dập nóng ba chiều bù nhanh ba{3}}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 lá đồng, việc bù áp suất trên giấy axit sunfuric có thể được điều chỉnh theo chất lượng khu vực dập của sản phẩm. Các đặc tính của vật liệu như khả năng hấp thụ nước của giấy axit sulfuric và độ dẻo dai của lá đồng khiến vật liệu khó 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 vào quy trình sản xuất hộp nhỏ thuốc lá “Seven Wolves (Blue)” của công ty. Thiết bị định vị đã cho kết quả rõ rệt, với thời gian điều chỉnh áp suất ổn định ở mức 2-3 giờ, giảm thời gian so với phương pháp trước đó khoảng 71,43%, đạt được mục tiêu mong đợi và nâng cao hiệu quả.
Hình 9 Sơ đồ lắp đặt tổng thể của Thiết bị áp suất dập ba chiều được nhúng nhanh-
Ngoài ra, trong ứng dụng thực tế của thiết bị, nhờ áp suất ổn định và thời gian điều chỉnh-áp suất giảm, sự thay đổi nhiệt độ dập do thời gian ngừng hoạt động được giảm thiểu và chất thải dập đã giảm đáng kể, cải thiện năng suất thành phẩm. Tỷ lệ chất thải dập cho hộp nhỏ bao thuốc lá 'Seven Wolves (Blue)' đã giảm từ mức đỉnh điểm 24,87% xuống còn 4,75% vào năm 2025, giúp giảm tỷ lệ lãng phí dập một cách hiệu quả.
Thực tiễn trên chứng tỏ rằng thiết bị áp suất dập ba chiều bù nhanh được nhúng có những ưu điểm như cấu trúc hợp lý, chi phí sản xuất thấp cũng như lắp đặt và vận hành đơn giản. Thiết bị này cũng có thể được áp dụng cho các tình huống khác và có giá trị khuyến mãi nhất định trong quy trình dập.