Производители упаковки сегодня находятся под постоянным давлением, требуя производить более прочную и однородную стрейч-пленку и пузырчатую пленку с более низкими эксплуатационными затратами. Поскольку логистические сети становятся более быстрыми и автоматизированными, оборудование, используемое для производства стрейч-пленки и пузырчатой пленки, должно идти в ногу со временем не только по объему выпуска, но и по точности и энергоэффективности. Это одна из причин, по которой мы строим наши машины для производства стрейч-пленки и машины для производства пузырчатой пленки на основе синхронных двигателей с постоянными магнитами (PMSM) вместо того, чтобы полагаться на старые технологии двигателей.
Ограничения традиционных двигателей в производстве стрейч-пленки и пузырчатой пленки
Большая часть старого оборудования для экструзии и обертывания стрейч-пленки и пузырчатой пленки по-прежнему использует асинхронные двигатели. Хотя эти двигатели просты и недороги, они имеют серьезные недостатки в условиях производства стрейч-пленки или пузырчатой пленки. Асинхронный двигатель создает магнитное поле ротора за счет индуцированного тока, и этот ток вызывает потери в меди ротора, которые проявляются в виде потерянной энергии и избыточного тепла. В производственной линии, работающей в течение длительных смен, это тепло необходимо отводить с помощью дополнительного охлаждения, что увеличивает стоимость и механическую сложность.
Более серьезной проблемой для оборудования для производства стрейч-пленки и пузырчатой пленки является то, что происходит на низких скоростях или при частичной нагрузке. Ролики предварительного растяжения стрейч-пленки и линии экструзии пузырчатой пленки редко работают на одной постоянной скорости; они постоянно адаптируются к различной ширине рулона, настройкам калибра и скорости линии. Асинхронные двигатели теряют эффективность именно в этих изменяющихся условиях, а их реакция на команды скорости и крутящего момента сравнительно медленная. Для процесса, в котором натяжение стрейч-пленки и толщина пузырчатой пленки должны оставаться в жестких допусках, это запаздывание напрямую приводит к нестабильному качеству стрейч-пленки и пузырчатой пленки.
Почему мы используем системы приводов PMSM
Двигатели PMSM используют другой подход. Поскольку поле ротора создается постоянными магнитами, а не индуцированным током, в обмотке ротора нет тока, вызывающего потери в меди, поэтому двигатель работает холоднее и эффективнее во всем рабочем диапазоне. Это преимущество в эффективности не ограничивается работой на полной скорости; оно сохраняется и на низких скоростях, и при частичной нагрузке, что очень важно в производстве стрейч-пленки и пузырчатой пленки, где скорость линии постоянно меняется.
Более высокая удельная мощность двигателей PMSM также позволяет нам создавать более компактные и легкие приводные блоки без потери крутящего момента, что способствует уменьшению общего занимаемого пространства машины. Когда мы объединяем эти двигатели с полеориентированным управлением, мы получаем точное, почти мгновенное регулирование крутящего момента и скорости, что позволяет нашим машинам поддерживать заданные параметры натяжения и толщины даже при изменении производственных условий. Более низкие потери также означают меньшее выделение тепла, поэтому наши приводные системы создают меньшую нагрузку на охлаждение и оказывают меньшее тепловое воздействие на окружающие компоненты в течение многих лет непрерывной работы.
Что это означает для наших машин по производству стрейч-пленки и пузырчатой пленки
В наших машинах для производства стрейч-пленки двигатели PMSM приводят в действие ролики предварительного растяжения и основную систему подачи стрейч-пленки, и именно здесь контроль натяжения оказывает наиболее прямое влияние на готовый продукт. Благодаря быстрой и точной реакции двигателя на управляющие сигналы мы можем поддерживать стабильное предварительное растяжение даже при изменении диаметра рулона и скорости линии во время работы. Практическим результатом является стрейч-пленка, которая разматывается и растягивается более равномерно от первого метра до последнего, с меньшим количеством слабых мест или неравномерных участков.
Эта стабильность напрямую проявляется в характеристиках стрейч-пленки. Стрейч-пленка, произведенная со стабильным, хорошо контролируемым предварительным растяжением, как правило, демонстрирует более высокую степень полезного растяжения и лучшую устойчивость к проколам, поскольку полимерные цепи вытягиваются более равномерно, а не перерастягиваются в одних областях и недотягиваются в других. Для клиентов это означает, что каждый рулон стрейч-пленки покрывает больше поддонов до того, как закончится, и каждая обертка лучше противостоит острым краям и грубому обращению. Мы также обнаружили, что снижение тепловыделения и более плавный профиль нагрузки от приводов PMSM приводят к меньшему количеству незапланированных остановок для технического обслуживания двигателя, что позволяет нашим машинам для производства стрейч-пленки работать ближе к номинальной производительности в течение всей производственной смены.
Та же технология привода играет несколько иную, но не менее важную роль в наших машинах для производства пузырчатой пленки. Здесь двигатели PMSM управляют секциями экструзии и вытяжки, где даже небольшие колебания скорости могут проявляться в виде видимых изменений размера пузырьков или толщины пузырчатой пленки. Благодаря тому, что двигатели PMSM поддерживают стабильный крутящий момент и скорость даже в нижней части рабочего диапазона, наши машины для производства пузырчатой пленки могут поддерживать равномерность калибра и пузырьков во время запуска, смены калибра и медленных производственных циклов, а не только на пиковой скорости.
Это важно, потому что пузырчатая пленка часто оценивается по стабильности амортизации, а не по сырой скорости выпуска. Рулон с равномерной высотой пузырьков и толщиной стенок более надежно защищает хрупкие товары, чем рулон с заметными колебаниями от одной секции к другой. Поддерживая точную синхронизацию двигателей экструзии и вытяжки, наши машины уменьшают эту вариативность и помогают клиентам получать более предсказуемые защитные характеристики от каждого рулона. Более низкое энергопотребление двигателей PMSM во время медленных или частично загруженных циклов также снижает эксплуатационные расходы для клиентов, которые производят широкий ассортимент пузырчатой пленки, а не работают непрерывно с одним типоразмером.
Где эти улучшения проявляются на практике
Для компаний, поставляющих стрейч-пленку в логистику, складские хозяйства и сферу распределения продуктов питания и напитков, практическая ценность управления предварительным растяжением на основе PMSM очевидна: поддоны остаются надежно закрепленными на нескольких этапах обработки и транспортировки, расход стрейч-пленки на поддон снижается за счет более эффективного коэффициента растяжения, а случаи повреждения или отбраковки грузов становятся реже. Складские и электронно-коммерческие операции особенно выигрывают от стрейч-пленки, которая ведет себя предсказуемо с поддонами различной формы и веса, поскольку нестабильное растяжение является одной из наиболее частых причин смещения груза во время транспортировки.
Для клиентов, использующих пузырчатую пленку в сфере электроники, точных приборов, стеклянной посуды и трансграничных электронно-коммерческих перевозок, приоритетом обычно является надежность амортизации, а не скорость производства. Пузырчатая пленка с постоянной высотой пузырьков и толщиной стенок работает более предсказуемо как амортизатор, что наиболее важно, когда один поврежденный груз может перевесить экономию, полученную от более быстрой производственной линии. Производители пузырчатой пленки для этих рынков также выигрывают от более низкого энергопотребления, которое обеспечивают двигатели PMSM при частых сменах калибра или ширины, поскольку многие производственные циклы пузырчатой пленки короче и разнообразнее, чем один непрерывный цикл.
Наш подход к технологии двигателей в линейках продуктов
Мы рассматриваем технологию PMSM как общую инженерную основу, а не как особенность, ограниченную одним типом машин. Те же основные преимущества: более низкие потери в роторе, более высокая удельная мощность и точное полеориентированное управление, применимы независимо от того, приводит ли двигатель в действие ролик предварительного растяжения на машине для производства стрейч-пленки или экструзионный шнек на машине для производства пузырчатой пленки. Создание обеих линеек продуктов на основе этой технологии привода позволяет нам обеспечивать одинаковый уровень энергоэффективности, термостабильности и точности управления для клиентов, независимо от того, производят ли они стрейч-пленку или пузырчатую пленку.
Поскольку производители упаковки продолжают искать оборудование, которое снижает эксплуатационные расходы без ущерба для качества стрейч-пленки или пузырчатой пленки, мы продолжаем инвестировать в совершенствование того, как наши приводные системы, программное обеспечение управления и механическая конструкция работают вместе. Наши машины для производства стрейч-пленки и машины для производства пузырчатой пленки построены на той же приверженности, и мы будем рады возможности ознакомить потенциальных клиентов с конкретными конфигурациями, доступными для их производственных требований.
