あなたの周りを見回してみてください。あなたが目にしたり使用した製品の多くは、ある種の張力制御システムを使用して製造されています。朝のシリアルのパッケージから水筒のラベルに至るまで、あらゆる場所に、製造プロセスにおける正確な張力制御に依存する素材が存在します。世界中の企業は、適切な張力制御がこれらの製造プロセスの「成否を分ける」特徴であることを知っています。しかし、なぜ？張力制御とは何ですか?また、製造において張力制御がなぜそれほど重要なのでしょうか?
掘り下げる前に張力制御、まず緊張とは何かを理解する必要があります。張力とは、材料に加えられた力の方向に材料を伸ばす力または張力です。製造において、これは通常、原材料が下流のプロセスポイントによってプロセスに引き込まれるときに始まります。張力は、ロールの中心にかかるトルクをロール半径で割った値として定義されます。張力 = トルク/半径 (T=TQ/R)。張力が高すぎると、張力が不適切であると材料が伸びてロールの形状が崩れたり、張力が材料のせん断強度を超えるとロールが損傷したりする可能性があります。一方で、張力が強すぎると最終製品が損傷する可能性もあります。張力が不十分な場合、巻き取りリールが伸びたり垂れたりする可能性があり、最終的には完成品の品質が低下します。
張力方程式
張力制御を理解するには、「ウェブ」とは何かを理解する必要があります。この用語は、紙、プラスチック、フィルム、フィラメント、織物、ケーブル、または金属のロールから連続的に搬送されるあらゆる材料を指します。張力制御は、材料の要求に応じてウェブ上の望ましい張力を維持する行為です。これは、張力が測定され、所望の設定値に維持されるため、生産プロセス全体を通じてウェブがスムーズに走行することを意味します。張力は通常、ポンド/リニアインチ (PLI) またはニュートン/センチメートル (N/cm) のメートル法による帝国測定システムを使用して測定されます。
適切な張力制御は、ウェブの張力を正確に制御するように設計されているため、プロセス全体を通じて慎重に制御し、最小限のレベルに保つ必要があります。経験則としては、必要な高品質の最終製品を生産するには、張力を最小限に抑えることが必要です。プロセス全体を通して張力が正確に適用されないと、しわ、ウェブの破損、およびインターリーブ (シャーリング)、ゲージ外 (印刷)、一貫性のないコーティング厚さ (コーティング)、長さのばらつき (ラミネート加工) などの不良なプロセス結果が発生する可能性があります。ほんの数例を挙げると、ラミネートプロセス中の材料のカール、スプールの欠陥 (伸び、スターリングなど) などがあります。
メーカーは、高品質の製品をできるだけ効率的に生産するために、高まる需要に応える必要があります。これにより、より優れた、より高性能、より高品質な生産ラインが必要になります。プロセスが加工、スライス、印刷、ラミネート、またはその他のプロセスであっても、それぞれに共通点があります。それは、適切な張力制御により、高品質でコスト効率の高い生産が得られるということです。
手動張力管理表
張力を制御するには、手動または自動の 2 つの主な方法があります。手動制御の場合、プロセス全体を通じて速度とトルクを管理および調整するために、オペレーターの注意と立ち会いが常に必要です。自動制御では、コントローラーがプロセス全体を通じて所望の張力を維持する責任を負うため、オペレーターは初期設定時に入力するだけで済みます。これにより、オペレーターの対話と依存関係が軽減されます。自動制御製品には、通常、開ループ制御と閉ループ制御の 2 種類のシステムがあります。
投稿日時: 2023 年 12 月 22 日
