Оборудование для резки рулонных материалов: бумаги, плёнки, нетканых материй и металлов. Различие CUT- и SLIT-машин.

Рулонные материалы производятся на предприятиях в больших объёмах и крупных размерах. Самые популярные из них: полиэтиленовая плёнка, изолента, скотч, фольга, мягкая кровля, ткани, обои, кожзаменитель и многое другое. Ширина бобины может достигать 5, а диаметр 2 метров. Но такой большой размер не подходит для потребительского использования. Поэтому рулонные материалы нарезают на небольшие одноразмерные катушки – мульты (от англ. multiple – «множественный»). Для этого используют специальное оборудование: CUT- или SLIT-машины. Их можно эксплуатировать, как на производственных предприятиях, так и в торговых организациях: оптовых или розничных.  

Назначение оборудования для резки рулонных материалов

Функция оборудования для резки рулонных материалов считается вспомогательной. Задача машин – поделить материнскую катушку на небольшие и равные по размеру бобины. Поэтому эти станки иногда называют бобинорезательными. Они способны резать все виды рулонных материалов, такие как: металлы, полимерные и клеящие плёнки, ткани, резиновые материи, ПВХ, винил, баннеры, каучук EPDM и другие.

В результате предприятие получает готовый потребительский продукт для оптовой или розничной продажи.

 Наиболее известные товары:

• Скотч.
• Фольга.
• Плёнка.
• Изолента.
• Кожзаменитель.
• Бумажная филигрань.
• Рулоны мягкой кровли.
• Рулоны искусственных газонов.
• Рулонные металлы: сталь, алюминий, медь и другие.

Перечисление рулонной продукции далеко неполное. 

Её широко применяют в таких работах, как:

• дизайн;
• кулинария;
• гидроизоляция;
• электроизоляция;
• сельское хозяйство;
• строительство и ремонт;
• транспортировка грузов;
• текстильная архитектура стен и крыш;
• автомобилестроение и кораблестроение;
• возведение военно-морских, спортивных и детских площадок.

Толщина рулонных материалов для резки от 10 до 2500 микрон. Хотя может быть и больше, что в свою очередь зависит от типа оборудования.

Что представляет собой оборудование для резки рулонных материалов

Оборудование для резки рулонных материалов представляет собой автоматизированный или полуавтоматизированный станок. Ещё есть и ручные машины, но они почти не используются в промышленной или коммерческой деятельности, поскольку не могут обеспечить предприятию высокую продуктивность. Среди основных элементов типичной конструкции бабинорезательного станка можно выделить такие как:

• Станина.
• Электромотор.
• Секция тарельчатых или резцовых ножей.
• Передняя шпиндельная и задняя упорная бабки (для рулона).
• Электронный блок управления и кнопочный узел (сенсорный дисплей).

Конструкция станков может различаться на одновальную, двухвальную, трёхвальную и т.д. Концепцию моделей определяют инженеры, руководствуясь технологией резки. Поэтому на рынке промышленного оборудования представлены 2 вида машин: CUT и SLIT.

В чём различие CUT- и SLIT-машин?

Поскольку существует 2 технологий резки, то и станки делятся по конструкции на 2 типа: поперечные и продольно-перемоточные. 

Оба вида бобинорезательные:

• Поперечные (одновальные) режут материнскую катушку на одноразмерные тонкие рулончики – мульты (от англ. multiple – «множественный»). Например, изоленту или тонкий двухсторонний скотч. Диаметр материнского рулона до 1 м.
• Продольно-перемоточные (многовальные) режут полотно на ровные ленты в процессе его перемотки с бухты на бухту, пока материал натянутый. В итоге получаются катушки заданных размеров. Например, обои или бумажная филигрань, а также медные или алюминиевые катушки. Диаметр материнского рулона до 2 м (джамбо).

Первые машины называют CUT (от англ. CUTTING «разрезание»), а вторые SLIT (от англ. SLITTING «продольная резка»). Причём SLITTING всегда будет означать резку полотна вдоль, параллельно боковой кромке, а CUTTING – как резку вдоль, так и поперёк. Кстати, количество валов у SLIT-машин может быть больше двух. Это в свою очередь увеличивает объём выпускаемой продукции.

Какие ножи применяются?

Разработчики станков предлагают перерабатывающей промышленности развёрнутый ассортимент оборудования для резки рулонных материалов. Одни машины простые однодисковые, а другие современные с многоножевыми секциями. Есть инновационные станки с лазерными технологиями. Поэтому на моделях оборудования для резки рулонных материалов можно встретить не менее 4 видов ножей:

• Тарельчатые (дисковые).
• Пластинчатые (резцы).
• Гильотинные.
• Лазерные.

Тип режущего узла определяет готовность машины к уровню сложности операции. Образно говоря, одни станки предназначены для однослойных материалов, а другие для многослойных. Например, слиттеры с лёгкостью режут плёнку, фольгу или металл толщиной до 0,5 мм, а куттеры способны справиться с линолеумом толщиной 3,5 мм. 

По типу материала

Выбирать станок следует с учётом того материала, который предполагается резать. Потому что одни ножи предназначены для мягких рулонных материалов, а другие – для твёрдых.

Ножи для твёрдых материалов

К твёрдым материалам относятся все виды рулонного проката металла: сталь холоднокатаная (низкоуглеродистая), оцинкованная сталь, нержавеющая горячекатаная сталь, медь, алюминий.

Для их резки применяются:

• резцовые ножи из легированной инструментальной стали марки: ХВГ, 9ХС, ХГ, 9ХВГ, ХВСГ или ШХ15СГ;
• лазеры (газовый СО2-лазер или неодимовый Nd, Nd:YAG).

Последние уже не редкость.

Лучевая технология:

• обеспечивает узкий срез;
• не деформирует структуру металла;
• гарантирует высокую точность и скорость;
• создаёт идеальную параллельность кромок;
• оказывает минимальное термическое воздействие на область обработки.

Металлы режут только на перемоточных SLIT-машинах, со средней скоростью 10 м/мин.

Для справки! Laser – аббревиация Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – «Усиление света посредством вынужденного излучения».

Ножи для мягких материалов

К мягким рулонным материалам относятся: плёнка; бумага; текстиль; синтетический каучук, кожзаменитель и другие. Секция ножей состоит из лезвий в виде полотна, тарельчатых ножей или дисков. Здесь точность реза зависит от качества притирки и шлифовки лезвия. Иногда результат не уступает лазерам, соответствуя допускам +/- 0,1 мм. На станках продольно-перемоточного типа (SLIT) размещено несколько ножей (клинковых или тарельчатых), встроенных в рядное ножничное режущее устройство. На поперечной CUT-машине всего один нож – дисковый. И те, и другие, обладают такими качествами, как

• ударопрочность;
• износостойкость;
• длительным срок службы.

Скорость резки мягких материалов очень высокая. Например, на продольно-перемоточной SLIT-машине она достигает 320 м/мин.

Технология резки рулонов на одновальных CUT-машинах

Принцип работы поперечной машины довольно простой. К тому же почти все операции, как на современных станках, здесь часто выполняет автоматика. Но в целом технология резки рулонов осталась принципиально консервативной и состоит из 5 этапов:

• Материнская катушка устанавливается на вал между передней шпиндельной и задней упорной бабками.
• Оператор задаёт в ПЛК программу размеры (ширину) рулонов, на которые будет порезана катушка.
• Станок запускает вращение материнской катушки и дискового ножа на головке.
• Нож двигается на каретке и поочерёдно наносит резы по заданной шире.
• По завершению операции готовые рулоны снимаются с вала.

Некоторые одновальные машины оснащаются ж/к монитором. На экране оператор видит данные о точном положении режущей головки, параметры операции, время её окончания и другую информацию контроллера. А ещё CUT-машины могут быть оборудованы автоматической системой смазки лезвия. Она позволяет деликатно резать плавкие рулонные материалы, такие как: нетканый TST и TNT; полипропилен; полиэстер и пластмассы.

Технология резки рулонов на двухвальных SLIT-машинах

Технология продольно-резательных SLIT-машин делится на 2 типа:

• Резка ротационными ножницами.
• Резка продавливанием.
• Резка бритвенная.

Между собой они различаются типами ножей и методикой раскройки полотна.

Резка ротационными ножницами

В данной технологии применяются тарельчатые ножничные диски. Они могут быть одинарными или сдвоенными. То есть, в первом случае ряд дисков подаётся на полотно только с одной стороны: снизу или сверху, а во-втором – снизу и сверху одновременно. Ножи изготавливаются из стали твёрдостью 54-60 HRC.

Резка продавливанием

Метод применяется к твёрдым рулонным материалам. Он заключается в сквозном продавливании полотна острыми резцами. Как правило такие ножи похожи на подшипники, один край которых имеет острое лезвие. Сам процесс довольно простой. Твёрдый материал проходит между верхним рядом ножевых роликов и нижней круглой наковальней в виде мощного вала. Далее распущенные ленты сматываются в катушки. Ножи здесь из легированной инструментальной стали.

Бритвенная резка

Метод очень простой и заключается в роспуске материала на ленты, в процессе перемотки, клиночными (бритвенными) лезвиями. Как правило ножи установлены в ряд и подаются снизу (иногда сверху). Из трёх перечисленных способов продольной резки рулонных материалов, бритвенная технология является менее дорогостоящей и лучше всего подходит для работы с очень тонкими материями, например, плёнками.

Обзор оборудования

Для наглядности предлагаем сжатый обзор CUT- и SLIT-машин с кратким описанием и основными техническими характеристиками. Это позволит ближе познакомиться с видами оборудования для резки рулонных материалов.

Станок для резки рулонных материалов HAIDE-1400

Одновальный станок (CUT) для резки мягких рулонных материалов в автоматическом режиме. Классифицируется, как промышленное оборудование начального уровня. Предназначен для эксплуатации на производственных и торговых предприятиях. Эффективно режет на катушки полимерные плёнки, ткани, резиновые материи, ПВХ, винил, баннеры, каучук EPDM и другие.

Машина скомпонована на прочной и устойчивой L-образной станине. Отличается открытой операционной зоной, что в свою очередь упрощает установку рулона на вал вращения (вручную или автоматически, что зависит от комплектации). Головка с дисковым ножом перемещается на манёвренной каретке.

Все подвижные системы, включая резак, оснащаются частотными преобразователями скоростей. Есть механизм двусторонней заточки ножей с алмазным шлифованием. Управляется станок программируемым логическим контроллером с операционным модулем, через цветной сенсорный экран.

Одноосный автоматический станок для резки рулонов FR-1300C

Одновальный станок (CUT) для резки мягких рулонных материалов в автоматическом режиме. Классифицируется, как промышленное оборудование среднего уровня. Предназначен для эксплуатации на производственных и оптовых предприятиях. Прекрасно справляется нарезкой скотча, поролоновой ленты, ткани, изоляционной ПВХ-плёнки и иных аналогичных материалов в стандартах 1300 и 1600 мм.

Машина скомпонована на базе опорной металлической рамы, основу которой составляет тумба закрытого типа с помещённой внутрь автоматикой и электромеханической зоной. Главным приводом выступает электродвигатель переменного тока с частотным преобразователем. Шпуля с материалом удобно устанавливается в переднюю шпиндельную и заднюю упорную бабки. Трёхскоростной циркулярный нож облачён в защитный кожух и смонтирован на подвижной каретке. Она в свою очередь двигается за счёт серводвигателей Mitsubishi.

Управление станком осуществляется при помощи микропроцессора ПЛК, через панель 10-дюймового LCD экрана. Память устройства может хранить до 20 производственных алгоритмов нарезания для одного диаметра шпули. Контроллер автоматически отслеживает работу электродвигателя и корректирует угол циркулярного ножа, который во многом зависит от структуры обрабатываемого материала.

Бобинорезательный станок для скотча и плёнки HN-1600

Перемоточно-резательная SLIT-машина для мягких рулонных материалов, таких как: BOPP, PET, CPP, CPE, PVC, алюминиевой фольги, бумаги и прочее. Классифицируется, как промышленное оборудование среднего уровня. Предназначена для эксплуатации на производственных предприятиях. Скомпонована на стальной опорной раме. В качестве силового агрегата выступает асинхронный двигатель. Он обеспечивает станку стабильную работу и контролирует скорость преобразованием частот. Управляется с помощью программируемого логического контроллера через кнопочный пульт.

Бобинорезательный станок ZTM-D600

Высокопроизводительный бобинорезательный станок бритвенного типа для продольной резки рулонных заготовок плёнки, ткани, бумаги, в том числе, самоклеящейся. Обрабатываемые виды материалов, как натурального, так и синтетического происхождения: бумага, картон, ткани, плёнки (полипропиленовые, полиэтиленовые, поливинилхлоридные).

Машина представляет собой стационарный тип оборудования, применяемый в лёгкой промышленности (изготовление одежды, обуви, галантерейной продукции), в отрасли производства упаковочных, отделочных и маркировочных товаров.

Конструкционная схема ZTM-D600 следующая:

• Система промежуточных и подающих валов с электромеханическим приводом управляется промышленным логическим контроллером.
• Промежуточные валы оборудованы пневматическими цилиндрами, для регулировки натяжения заготовки.
• Система подачи заготовки укомплектована подающими валами, для более надёжного сцепления и исключения проскальзывания, валы покрыты полиуретаном. Протягивание заготовки осуществляется за счёт серводвигателя намоточного аппарата.
• Режущий инструмент: регулируемые клиновидные ножи с индивидуальным кронштейном и пневматическим приводом. Их настройка происходит путём изменения расстояния между ножами, что определяет ширину будущего готового изделия.

Управление станком осуществляется при помощи пульта с сенсорным цветным дисплеем, отображающим в реальном времени параметры работы оборудования.

Линия для продольной резки металла ZJ600

Линия для продольной резки рулонного металла представляет собой комплекс программируемого электрогидравлического оборудования. Классифицируется, как промышленное оборудование высшего уровня. Предназначена для эксплуатации на крупных или средних металлообрабатывающих заводах. Непосредственная задача машины заключается в точном и ускоренном рассечении рулона металла или сплава (сталь, жесть, алюминий и других) на полосы, которые сматываются в катушки.

Линия скомпонована из взаимосвязанных станков и вспомогательных механизмов по модульной концепции. Резка представляет собой процесс рассечения материнского рулона в узкие полосы с повторяющейся точностью и высокой скоростью. Узкие боковые полоски (отходы резки) сворачиваются и отправляются на переплавку. Смазка подвижных узлов и механизмов выполняется принудительно. Гидравлические компоненты марки YUKEN (Япония).

Машина оснащается системой автоматического управления на платформе программируемого логического контроллера Siemens, обладающего обширным багажом функций. Например, он обеспечивает: базовое управление приводами постоянного тока; расширенные функциональные возможности привода постоянного тока; линейное управление скоростью; управление толчковой скорости; контроль натяжения; динамическую компенсацию ускорения/замедления крутящего момента; расчёт опорного тока поля; компенсацию переменной катушки диаметра; контроль уровня петли и другое.

Все параметры программы выводятся на цветной сенсорный экран (интерфейс «человек-машина).

Представленное в обзоре оборудование изготавливается в Китае. Каждая машина соответствует правилам международной сертификации. Поэтому оборудование свободно поступает в РФ для продажи. По качеству китайские станки не уступают аналогам из США, ЕС, Южной Кореи и Японии. При этом в цене они существенно интересней, чем конкуренты из развитых стран.

Заключение

Резка рулонных материалов от плёнок до металлов осуществляется на автоматизированных станках. В зависимости от способа операций машины разделяются на 2 технологических типа: CUT и SLIT. Оба они широко представлены на рынке, поэтому заинтересованному предпринимателю будет из чего выбрать.