張力控制與涂布質(zhì)量的基本概念

時間：2024-05-15

作者：蘇州愛發(fā)邁思機電科技有限公司

張力控制系統(tǒng)被廣泛應用在鋰電池、柔性電子、水處理(過濾膜)光伏、造紙、光學膜、包裝、印刷和紡織印染等行業(yè)中。本文介紹了張力的基本概念、檢測方法、影響張力變化的因素和張力引發(fā)的涂布缺陷以及張力控制。

容易混淆的概念

界面張力

:兩相間界面上的張力。

表面張力

:專指液相與氣相之間界面

上的力。

張力:彈性物體拉長時產(chǎn)生的應力。

基本概念

力:推力或拉力。

力矩:描述力對物體的轉(zhuǎn)動作用。

扭矩:在一定距離處產(chǎn)生或傾向于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的力。

張力:涂布過程中，電機通過制造扭力，使傳動輥和收放卷能夠轉(zhuǎn)動，電機依程序要求控制扭矩和速度，進而控制各傳動輥之間基材的力，稱為張力。

張力檢測

張力檢測是張力控制過程中的重要環(huán)節(jié)，檢測信號的精度直接影響著控制精度。根據(jù)檢測方式的不同，大致分為

稱重傳感器檢測

和

擺輥檢測

兩類。

稱重傳感器檢測

稱重傳感器是一種測力系統(tǒng)，是通過彈簧元件和應變片的組合，將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。

分類:

按工作原理可以分為電阻應變式電感式、電容式、壓電式、壓磁式、振弦式等

按結(jié)構(gòu)形式可以分為S型、柱式懸臂梁式、剪切梁式、輪輻式、圓環(huán)式、箱式等。

優(yōu)點:測量實際張力，響應速度快，線性好，范圍寬，維護韃長O

缺點:蓄積量小，對高頻擾動響應差，設備的加減速難以處理，不容易實現(xiàn)高速切換卷等

擺輥檢測
擺輥檢測張力是通過電位器來檢測擺輥偏離中心零位 (擺輥自然垂直位置)的角度，而間接檢測張力的大小和變化波動，這個過程需要使用擺輥反饋信號，通過擺輥的位置偏差來反映張力的波動量。
分類:按機械結(jié)構(gòu)可以分為重量調(diào)節(jié)器式、彈簧調(diào)節(jié)器式和蓄積器
優(yōu)點:吸收或隔離張力的擾動，結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。
缺點:導輥擺動式會導致張力波動，精度不高、壽命短

影響張力的因素

影響張力的各種因素廣泛存在于涂布機的各個環(huán)節(jié)，如放卷單元、涂布單元干燥單元和收卷單元。

放卷單元
①基材纏繞不均勻、質(zhì)量不均勻:卷芯偏心等;
②基材的內(nèi)在質(zhì)量水平，如均勻性、直線性和表觀弊病等;
③卷料的直徑變化、不停機接換卷料、翻轉(zhuǎn)架和卷軸切換導致的機器振動等。
涂布單元
①涂布環(huán)境，如溫度、濕度、壓力、靜電和潔凈度等;
②涂布工藝參數(shù)，如涂布速度、
涂布單元
①涂布環(huán)境，如溫度、濕度、壓力、靜電和潔凈度等;
②涂布工藝參數(shù)，如涂布速度、涂層厚度等;
③涂布液的性質(zhì)，如黏度、表面張力和固含量等
干燥單元
①涂層體積收縮和重量變化;
②基材受到導輥拉伸產(chǎn)生彈性應變
③基材產(chǎn)生熱應變;
④熱風干燥中烘箱長度、風速、溫度、風嘴分布及排列方式等
收卷單元
收卷單元影響張力的因素與放卷單元相同。
收卷單元主要功能為實現(xiàn)基材的收取及保收卷段張力平穩(wěn)，避免帶材靠內(nèi)芯處出現(xiàn)皺折或擠成錐形突起。

張力引發(fā)的涂布缺陷
如果生產(chǎn)加工過程張力控制效果不能達到工藝控制的基本要求，將嚴重影響涂布過程和產(chǎn)品的表觀質(zhì)量。

張力控制重要的原因
卷料傳送流程的主要在于保證小的料帶損傷，同時以大的速度傳動。為了達到此目的，卷料張力控制至關重要，原因如下:
①影響料帶的結(jié)構(gòu)，比如料帶的長度和寬度;
②有助于減少褶皺，較高的張力有助于減少因卷輥錯位而產(chǎn)生的褶皺，但過高的張力反而會引起多褶皺;
③影響卷輥外層的張力，從而影響產(chǎn)品輥的外形，終影響產(chǎn)品的質(zhì)量，
張力控制方法
為了使張力保持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，一般使用的控制方式有:手動控制、開環(huán)控制、閉環(huán)控制。

詞條
詞條說明
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