Oggi i produttori di imballaggi sono costantemente sotto pressione per produrre film estensibile e film a bolle più resistenti e uniformi a costi operativi inferiori. Con reti logistiche sempre più rapide e automatizzate, le apparecchiature alla base della produzione di film estensibile e film a bolle devono tenere il passo, non solo in termini di volume di produzione, ma anche di precisione ed efficienza energetica. Questo è uno dei motivi per cui costruiamo le nostre Macchina per film a bolle a 2 strati ad alta velocità e Macchina per film a bolle a 3–5 strati a velocità media attorno a sistemi di azionamento con motore sincrono a magneti permanenti (PMSM), anziché fare affidamento su tecnologie motoristiche più obsolete.
I limiti degli azionamenti motoristici convenzionali nella produzione di film estensibile e film a bolle
La maggior parte delle apparecchiature legacy per l'estrusione e l'avvolgimento di film estensibile e film a bolle si basa ancora su motori a induzione. Sebbene questi motori siano semplici ed economici, presentano notevoli svantaggi in un ambiente di produzione di film estensibile o film a bolle. Un motore a induzione genera il campo magnetico del rotore attraverso corrente indotta, e questa corrente produce perdite nel rame del rotore che si manifestano come energia sprecata e calore eccessivo. In una linea di produzione che funziona per turni prolungati, questo calore deve essere gestito con raffreddamento aggiuntivo, il che aumenta i costi e la complessità meccanica.
Il problema più grande per le apparecchiature per la produzione di film estensibile e film a bolle si verifica specificamente a bassa velocità o con carico parziale. I rulli di pre-stiro del film estensibile e le linee di estrusione del film a bolle raramente funzionano a una singola velocità costante; si adattano continuamente a diverse larghezze di rotolo, impostazioni di spessore e velocità di linea. I motori a induzione tendono a perdere efficienza proprio in queste condizioni variabili, e la loro risposta ai comandi di coppia e velocità è relativamente lenta. Per un processo in cui la tensione del film estensibile e lo spessore del film a bolle devono rimanere entro tolleranze strette, questo ritardo si traduce direttamente in una qualità incoerente del film estensibile e del film a bolle.
Perché costruiamo attorno a sistemi di azionamento PMSM
I motori PMSM adottano un approccio diverso. Poiché il campo del rotore proviene da magneti permanenti anziché da corrente indotta, non c'è corrente negli avvolgimenti del rotore che generi perdite nel rame, quindi il motore funziona più freddo e più efficientemente in tutto il suo campo operativo. Questo vantaggio in termini di efficienza non è limitato al funzionamento a piena velocità; si mantiene bene a bassa velocità e con carico parziale, il che è molto importante nella produzione di film estensibile e film a bolle, dove le velocità di linea cambiano costantemente.
La maggiore densità di potenza dei motori PMSM ci consente inoltre di costruire unità di azionamento più compatte e leggere senza sacrificare l'erogazione di coppia, favorendo un ingombro complessivo della macchina più ridotto. Quando abbiniamo questi motori al controllo orientato al campo, otteniamo una regolazione precisa e quasi istantanea di coppia e velocità, il che consente alle nostre macchine di mantenere gli obiettivi di tensione e spessore anche quando le condizioni di produzione cambiano. Minori perdite significano anche meno generazione di calore, quindi i nostri sistemi di azionamento sollecitano meno il raffreddamento e sottopongono a minore stress termico i componenti circostanti nel corso di anni di funzionamento continuo.
Cosa significa per le nostre macchine per la produzione di film estensibile e film a bolle
Sulle nostre Macchina per film a bolle a 2 strati ad alta velocità e Macchina per film a bolle a 3–5 strati a velocità media, i motori PMSM azionano i rulli di pre-stiro e il sistema principale di erogazione del film estensibile, ed è qui che il controllo della tensione ha l'impatto più diretto sul prodotto finito. Poiché il motore risponde rapidamente e accuratamente ai segnali di controllo, possiamo mantenere costanti i rapporti di pre-stiro anche quando il diametro del rotolo e la velocità di linea cambiano durante una lavorazione. Il risultato pratico è un film estensibile che si svolge e si stira in modo più uniforme dal primo all'ultimo metro, con meno punti deboli o sezioni irregolari.
Questa uniformità si traduce direttamente nelle prestazioni del film estensibile. Il film estensibile prodotto con un pre-stiro stabile e ben controllato tende a mostrare un rapporto di stiro utilizzabile più elevato e una migliore resistenza alla perforazione, poiché le catene polimeriche vengono stirate in modo più uniforme, anziché essere eccessivamente stirate in alcune aree e insufficientemente in altre. Per i clienti, ciò significa che ogni rotolo di film estensibile copre più pallet prima di esaurirsi e ogni avvolgimento resiste meglio ai bordi taglienti e alla movimentazione brusca. Abbiamo anche riscontrato che il calore ridotto e il profilo di carico più fluido degli azionamenti PMSM si traducono in meno fermate non programmate per la manutenzione del motore, mantenendo le nostre Macchina per film a bolle a 2 strati ad alta velocità e Macchina per film a bolle a 3–5 strati a velocità media più vicine alla loro potenza nominale per l'intero turno di produzione.
La stessa tecnologia di azionamento gioca un ruolo leggermente diverso ma altrettanto importante sulle nostre macchine per la produzione di film a bolle. Qui, i motori PMSM controllano le sezioni di estrusione e trazione, dove anche piccole fluttuazioni di velocità possono manifestarsi come variazioni visibili nella dimensione delle bolle o nello spessore del film a bolle. Poiché i motori PMSM mantengono una coppia e una velocità stabili anche nella parte bassa del campo operativo, le nostre macchine per la produzione di film a bolle possono mantenere costanti lo spessore e l'uniformità delle bolle durante l'avviamento, i cambi di spessore e le produzioni a velocità ridotta, non solo alla velocità di punta.
Questo è importante perché il film a bolle viene spesso giudicato in base all'uniformità dell'ammortizzazione piuttosto che alla velocità di produzione grezza. Un rotolo con altezza delle bolle e spessore delle pareti uniformi protegge le merci fragili in modo più affidabile di un rotolo con variazioni visibili da una sezione all'altra. Mantenendo i motori di estrusione e trazione precisamente sincronizzati, le nostre macchine riducono tale variazione e aiutano i clienti a ottenere prestazioni protettive più prevedibili da ogni rotolo. Il minor consumo energetico dei motori PMSM durante le lavorazioni lente o a carico parziale mantiene inoltre bassi i costi operativi per i clienti che producono un'ampia gamma di specifiche di film a bolle, anziché eseguire continuamente una singola dimensione.
Dove questi miglioramenti si manifestano sul campo
Per le aziende che forniscono film estensibile per la logistica, lo stoccaggio e la distribuzione alimentare e di bevande, il valore pratico del controllo del pre-stiro con azionamento PMSM è semplice: i pallet rimangono sicuri attraverso molteplici fasi di movimentazione e trasporto, l'utilizzo di film estensibile per pallet diminuisce perché il rapporto di stiro è più efficiente e i carichi danneggiati o respinti diventano meno comuni. Le operazioni di magazzino e di evasione ordini dell'e-commerce, in particolare, traggono vantaggio da un film estensibile che si comporta in modo prevedibile su diverse forme e pesi di pallet, poiché lo stiro irregolare è una delle cause più comuni di spostamento del carico durante il trasporto.
Per i clienti del film a bolle che servono i settori dell'elettronica, degli strumenti di precisione, della vetreria e delle spedizioni di e-commerce transfrontaliere, la priorità tende ad essere l'affidabilità dell'ammortizzazione piuttosto che la velocità di produzione grezza. Il film a bolle con altezza delle bolle e spessore delle pareti uniformi si comporta in modo più prevedibile come ammortizzatore di vibrazioni, il che è fondamentale quando una singola spedizione danneggiata può superare i risparmi sui costi di una lavorazione leggermente più veloce. I produttori che producono film a bolle per questi mercati traggono inoltre vantaggio dal minor consumo energetico offerto dai motori PMSM durante i frequenti cambi di spessore o larghezza, poiché molte produzioni di film a bolle sono più brevi e variabili rispetto a una singola lavorazione continua.
Il nostro approccio alla tecnologia dei motori attraverso le linee di prodotto
Consideriamo la tecnologia PMSM come una base ingegneristica condivisa, non come una caratteristica limitata a un singolo tipo di macchina. Gli stessi vantaggi sottostanti, minori perdite nel rotore, maggiore densità di potenza e controllo preciso orientato al campo, si applicano sia che il motore azioni un rullo di pre-stiro su una Macchina per film a bolle a 2 strati ad alta velocità o una vite di estrusione su una macchina per film a bolle. Costruire entrambe le linee di prodotto attorno a questa tecnologia di azionamento ci consente di offrire lo stesso livello di efficienza energetica, stabilità termica e precisione di controllo ai clienti, indipendentemente dal fatto che producano film estensibile o film a bolle.
Mentre i produttori di imballaggi continuano a cercare apparecchiature che riducano i costi operativi senza compromettere la qualità del film estensibile o del film a bolle, continuiamo a investire nel perfezionamento del modo in cui i nostri sistemi di azionamento, il software di controllo e la progettazione meccanica lavorano insieme. Le nostre Macchina per film a bolle a 2 strati ad alta velocità e Macchina per film a bolle a 3–5 strati a velocità media sono costruite su questo stesso impegno, e siamo lieti di offrire ai potenziali clienti l'opportunità di esaminare le configurazioni specifiche disponibili per le loro esigenze produttive.
