|
Вакуум отменяется
Summary:
Применение статической нагрузки для удержания этикетки в форме устраняет потребность в вакуумных портах, что существенно уменьшает стоимость создания и обслуживания оборудования.
Процесс литьевой маркировки (ЛМ) при термоформовке существует уже более 25 лет, но интерес к ней возродился только в последние два года. Прикрепление этикетки при помощи термопластаппарата устраняет необходимость в трафаретной печати этикетки, также как в коронировании или огневой обработке. Что более важно, результат чрезвычайно надежен. Это делает данный способ особенно привлекательным для инструкций, UPC-кодов, логотипов и художественного оформления. ЛМ также отличает чистота и гигиеничность.
Хотя у технологии термоформовки есть много плюсов и минусов, одно из самых важных достоинств — это то, как этикетка поддерживается в месте термоформовки. Электростатичность представляется надежной и рентабельной альтернативой использованию вакуума для удержания этикетки в надлежащем местоположении неподвижной. Этот подход может обеспечить отличные выгоды как для изготовителя этикетки, так и для потребителя.
Удержание вакуумом
Этикетка может быть удержана в нужном положении в форме специально разработанными вакуумными портами. Последовательность действий такова: робот берет этикетку из стопки, размещает ее в нужном положении неподвижно, включается вакуум, происходит термоформовка.
Проектирование и приведение в действие вакуумного механизма существенно увеличивают стоимость оборудования. Этикетка должна быть достаточно большой, чтобы ее не засосало в вакуумный порт. В противном случае могут образоваться вздутия на поверхности готового изделия, и изображение исказится.
Кроме того, очень важно, чтобы робот не выпустил этикетку. Термоформовка без этикетки может закончиться долгосрочным и дорогостоящим простоем оборудования за счет времени, потраченного на чистку вакуумных портов и проходов.
Удержание электростатикой
Использование электростатики в ЛМ представляется наиболее выгодным и надежным способом, устраняя потребность в вакууме. Когда статическая нагрузка действует на этикетку из подходящего материала и структуры, этикетка удерживается электростатически у основания металлической поверхности штампа и может замечательно продержаться так до нескольких минут.
При электростатическом процессе робот забирает этикетку из стопки при помощи всасывания. Высокая статическая нагрузка действует на этикетку. Робот помещает этикетку, выпускает вакуум, и этикетка прилипает к поверхности штампа. Никакого вакуума в штампе и никакой клейкой субстанции на этикетке не нужно.
Стандартный метод зарядки
Пока этикетка удерживается присосками на EOAT, заряженные палочки располагаются непосредственно позади нее. Когда робот размещает этикетку непосредственно рядом с поверхностью штампа, включается электропитание на срок от 0,5 до 2 сек. Это передает статическую нагрузку этикетке, и она немедленно удерживается у металлического основания штампа. Вакуум выключается, и робот извлекает EOAT из пресса.
Если индивидуальные генераторы должны быть установлены на пластине, которая также удерживает вакуумные присоски, пластина должна быть сделана из материала типа полиэтилена, политетрафторэтилена, поливинилхлорида, UHMW-полиэтилена или акрила. Любой компонент, который является электропроводящим, должен быть заземлен.
Жесткая дуга — сильноточный дуговой разряд, обычно видимый как яркая белая или желтая искра от источника высокого напряжения, выходящая из аппликатора. Это может произойти, когда он помещен слишком близко к форме или когда ее рабочее напряжение слишком высоко. Энергия высокого напряжения от источника аппликатора разрушает изоляционные свойства воздуха между источником и металлическим основанием формы, и происходит разряд. Такие дуги могут проделать впадины в поверхности формы и внести радиопомехи (RFI), которые могут сбить микропроцессор робота или пресса.
Некоторые из более новых электростатических источников питания содержат сенсоры разрядки, предназначенные для защиты компонентов твердого источника электропитания. Если сенсоры источника питания чувствуют чрезмерный энергетический поток, его схема контроля тут же блокирует дугу разряда, что состоит в выпускании высокого напряжения, чтобы защитить чувствительную электронику. Когда это случается, статический заряд прерывается.
Простой метод подзарядки
При удаленном способе зарядки, когда аппликатор находится на существенном расстоянии от формы, между формовочным прессом и стопкой этикеток проводится статичное крепление. Источник электроэнергии может быть включен вручную и работать в течение длительного периода времени или удаленно — программируемым логическим контроллером робота.
В некоторых случаях этикетка отсоединяется от присосок или может немного уклониться от взаимного электростатического воздействия из-за статического разряда, возникающего на поверхности присосок. Если это происходит, на дорожке робота между источником электропитания и стопкой этикеток может быть установлен нейтрализатор. Каждый раз при возвращении робота за новой этикеткой присоски будут нейтрализоваться.
Все проводимые компоненты робота должны быть заземлены и иметь округлые грани и углы. Не должны быть никаких острых граней или углов в пределах 1 дюйма от этикетки.
Другая версия упрощенного метода обеспечивает еще лучшую физическую поддержку и однородное перемещение этикетки от EOAT до штампа. Этот процесс функционирует так же, как описано выше, но требует дополнительной антистатической пены на металлической пластине и основании EOAT. Этот материал должен иметь толщину приблизительно 0,375 дюйма, электрическую поверхность и удельное сопротивление приблизительно от 109 до 1010 Ом.
Присоски встроены в пенопласт и должны быть на одном уровне с поверхностью. Т. к. пена имеет высокое электрическое сопротивление по сравнению с металлической поверхностью основания формы, заряженная этикетка гораздо сильнее притягивается к форме и прилипает к ней, когда вакуум выключается. На рисунке 4 –приведен пример того, как это может быть достигнуто на круглых, 360°, контейнерах.
Ключевые свойства этикетки
Физические и электрические характеристики этикетки чрезвычайно важны для надежности использования статических зарядов. Поверхностью этикетки, которая должна входить в контакт со впадиной формы, должен быть хороший изолятор, чтобы принимать и удерживать статическую нагрузку. В идеале эта поверхность должна иметь удельное сопротивление 1012 Ом/кв. или даже большее. Чем выше удельное сопротивление, тем лучше этикетка принимает статическое напряжение, когда входит в контакт с металлической впадиной формы. Если напряжение не удерживается, прилипания не происходит и этикетка падает или сползает с нужного места в форме.
Если используются проводящие краски, покрытия или фольговые ламинаты, они должны быть на обратной стороне этикетки, напротив поверхности, которая должна входить в контакт с формой. Предупреждение: заряженная фольга или проводящий слой наиболее вероятно освободятся от напряжения при помощи дугового разряда по мере приближения к поверхности формы. Длительный дуговой разряд может сбить микронастройки компьютера и образовать впадины на поверхности формы и штампа.
Толщина, искривление и структура поверхности этикетки также влияют на прилипание. Например, относительно толстая этикетка, которая может быть еще и кривой из-за асимметричной слоистой структуры, может разрушиться при соприкосновении с гладкой поверхностью штампа, если электростатические силы будут не способны преодолеть физические силы, заставляющие этикетку искривляться.
И наоборот, относительно тонкая, нетекстурированная этикетка с хорошими диэлектрическими свойствами обнаружит замечательные свойства прилипания.
По материалам plasticstechnology.com
Перевела Елена Бекназарова
2004 #5
|
