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1、 镀铝膜加工工艺分析系 部: 机 电 工 程 系 学生姓名: 华梦园 专业班级: 机 电 11C3 班学 号: 121011313 指导教师: 沈玲莉 2014年3月20日声 明本人所呈交的镀铝膜加工工艺分析,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名: 日期: 2015年2月28日 【摘要】镀铝膜是一种精加工,其质量的好坏直接影响产品的外观,因此对膜的镀铝加工及复卷均需采用先进可靠的工艺、工序及操作技术来获得高质
2、量。本文主要研究镀铝膜工艺分析,根据其加工步骤及对机器的操作,并分析其工艺过程进行参数计算等,根据其真空镀铝和复卷工艺来完成镀铝膜的技术要求,并编制了膜被镀铝加工时的卡片。随着世界经济的快速发展,计算机技术和信息技术的发展也是突飞猛进,而且机械和测量技术也向着精细化、精密化和信息化发展,本文针对这一趋势也介绍了机械发展与计算机技术发展的重要产物数控加工技术的重要特点,数控机床实现了机械生产智能化和信息化,实现了机电一体化发展,同时也标志着机械设计、电子技术和计算机技术的完美融合。本文还利用数控机床工艺对镀铝膜的部分工艺进行计算机分析,以此让我们看出在对类似于对膜的镀铝加工等复杂的工艺和操作技术
3、领域中,为了获得更为高质量、高可靠度的产品,采用数控机床加工相对于传统工艺上更具优势力。【关键词】:工艺; 工序; 镀铝目录引言1一丶绪论2(一)真空镀铝的发展趋势2(二)课题来源3二丶设备与材料的介绍4(一)对镀膜机的介绍4(二)对薄膜的介绍5(三)分切复卷机的情况说明6三丶膜镀铝的工艺9(一)镀铝膜加工工艺简介9(二)镀膜机的加工工序9(三)复卷机的操作流程13(四)真空镀膜工艺流程13四丶对机器的保养、维修、管理15(一)保持真空的清洁15(二)定期给传动部位加油及对传动密封部位的检查15(三)油扩散泵的保养和管理15(四)机械真空泵的保护和管理15五丶常见的问题及防治17(一)擦伤17
4、(二)镀空线:17(三)亮孔:17(四)冒点:17(五)铝层不均:17(六)翘边:18(七)打皱:18(八)暴筋:18(九)掉铝:18(十)铝层易脱落:18(十一)漏真空:18(十二)卡丝,偏丝:18总结19参考文献20谢辞21引言现如今,制造技术的发展进入了一个新时期,通过科技人员的不断努力和技术革新,制造技术逐步迈入了一个先进制造技术的新阶段。这个新阶段有着传统技术和最新科技技术的双重优势,在于它既保留了传统制造技术中的主要优势,又在创新的前提下不断吸取当今世界由于科技、信息、计算机技术等的不断发展所产生的各种高新技术成果,不断完善科技制造技术,形成了时代特有的先进制造技术,并且慢慢渗透到
5、每一个生产环节和生产过程当中,使得生产出来的产品向着精密化和精细化方向发展。人类对精细化和精密化程度的认识应该追溯到上世纪八十年代,电子扫描显微镜的发明使用使得人类认识世界、改造世界的范围进入到了纳米精度领域,通过几十年的人类的不断发明和探索发现,纳米技术对于将来改造世界有着举足轻重的作用,纳米技术的发明对于人类社会带来了巨大变革。纳米技术是指从纳米级精度的角度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用,将这种技术运用到为人类服务的高新技术上来,纳米技术具有广泛的应用性,同时对制造业也产生了深远的影响,其中,纳米材料和加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等都已成为制造业领域最尖端科技的展现,为制
6、造业向精细化方向发展,同时为世界人民服务做出了巨大贡献。自纳米级领域发现以来这几十年的时间中,纳米技术已经成功运用到制造业当中,并承担着制造业领域最先进科技的任务。人们需求的不断增加和人类对于未知事物的不断探索,比如手机电脑制造业、航空航天制造业等等,对于高科技产品的要求越来越高,使得超精密加工的技术发展越来越迅速,在2000年超精密加工精度已经达到纳米级,随着STE、分子束生长和离子注入等新技术的不断应用,精密工程的精度正向着原子精度方向发展,这也就意味着,人类在制造业中将要把纳米技术运用到了极致,自此,制造业的发展将完全进入高精度科技时代,彻底告别传统粗加工时代。一丶绪论(一)真空镀铝的发
7、展趋势1、随着我国产品生产技术的不断成熟,对包装的需求越来越大使得镀铝膜在软包装的应用上有了很大程度上的增长,由于数控技术的不断发展,镀铝膜已经逐渐摆脱传统制造工艺,数控技术的运用使得镀铝膜的工序自动化、质量更优、成本降低,并且可以实现大规模生产。这样一来,镀铝膜这项技术能够大范围运用到软包装中。2、现如今,镀铝膜主要运用高真空镀铝膜的方法,高真空镀膜是指在高真空条件下,高温将铝线熔化蒸发,铝蒸发后吸附在柔性材料表面并发生沉淀,形成一层保护层,最终实现软包装的特定用途。关键步骤是这样的,首先需要蒸镀的薄膜放置在原料处,通过机械设备将薄膜按照一定的方式穿过一系列的导辊,被连接在收料轴上放入密封的
8、具有三级真空泵的真空腔中,当真空度达到真空标准后,将预先安装好的蒸发舟开始升温加热,铝线在1400度的高温中融化蒸发,镀铝基材以极快的速度,通过布满来自蒸发舟上的铝蒸发的区域时,铝蒸发被吸附积在薄膜表面。经过镀铝的薄膜必须进行严格的冷却,不能直接使用,否则将会影响薄膜使用的效果,改变其特定性质,从而给我们的使用带来很大的影响和不便。因此我们需要在温度可控的范围之内使用。3.镀铝膜的特点 (1)外观:镀铝膜自身具有很高的金属光泽,能够让软包装产生十分夺目的视觉效果和光学效果,让购买者的眼前一亮。(2)阻隔性:实现镀铝膜之后的薄膜具有很好的阻隔性,用以盛放食品等需要较长保质期的产品可以阻隔空气和其
9、他因素的影响,达到延缓保质期的实用作用。(3)在成本和加工性能方面,镀铝膜比铝箔的优势更大,成立相当于只有铝箔的一半。铝箔容易在加工中出现揉搓、皱褶等现象,而镀铝膜因为其材料整体柔性和良好的机械性能,使得镀铝膜不易在加工中出现问题,有利于提高生产效率,同时保证了产品的合格率;镀铝膜具有导电性,因此在加工过程中不易产生静电干扰致使产品发生质量问题,尤其是易燃易爆的产品,如果用不导电的材料,很容易产生静电影响致使产品发生爆炸或燃烧,而镀铝膜可以确保封口出于密闭环境且不与外界接触,同时,不产生静电。(4)符合环保要求:镀铝产品很符合环保要求,因为其主要消耗电能,不会产生废水、废气等污染物质,而且可以
10、再次回收利用残留的氧化铝,真正做到零排放的环保要求;镀铝膜表面的铝非常少,因此节约了铝资源;已镀过铝的薄膜已成为一种整体材料,所以可以很容易的被重新利用或分解。现如今,镀铝膜正在向着高效化、优质化和环保方向发展,其特有的优势决定了在软包装领域占有非常重要的作用,对镀铝膜的需求也在大幅度提高。(二)课题来源这个课题来源于实习过程中所遇到的一系列操作要求及其过程,还有一系列问题的解决方案的分析总结。在镀铝的过程中一定要严格遵从每一道工序,一定要仔仔细细不能粗心大意,做加工行业要尽可能避免一切问题是加工的产品达到最完美的标准,因此我详细介绍了加工过程中所有的操作及遇到的问题的详解。二丶设备与材料的介
11、绍(一)对镀膜机的介绍镀膜机械设备主要特点:SBD2000系列高真空卷绕式真空镀铝机是在聚脂、聚丙、聚乙等薄膜卷材表面及介质材料真空蒸镀金属铝膜的专用设备,材料: CPP,OPP,PVC,纸,彩虹镭射防伪材料,介质,塑料薄膜的表面金属化即电化铝,烫印转移膜,金银丝线,表面装潢和各种标签,瓶贴及商标等。该机器采用了快速高效率的高真空抽气系统,能够在短时间内完成真空抽气工作,排气功率很大,都是实现了真空操作自动化和信息化控制,能够根据人机界面对系统进行科学合理的控制管理,实现了人机交互。可根据客户的要求选择。该机工作效率高、工作时间快、生产出的产品质量好。可确保生产出来的多种薄膜具有很好的延展性、
12、无裂纹、揉搓、皱褶的情况出现。蒸发源装置了高密集度的氮化硼蒸发坩埚,采用直接加热和200脉冲步进直流电机可调单独或连续铝丝,恒压自动保温调节。型号SBD2000-13IIISBD2000-21III蒸发室直径2000mm,2000mm最大镀膜宽度1300mm,2000 mm最大卷绕直径850mm,纯度99.99%蒸镀材料8mPET,10m OPP,20m CPP,20m PVC , 45g150g纸张(湿度低于3%木浆涂布纸)。工作功率160kw300kw最大卷绕速度500(m/min)500(m/min)抽空时间空载8分钟空载8分钟极限真空(空载)上室:610-1Pa下室:510-3Pa结构
13、双机组双机组占地面积14124.514124.5。如图2-1所示。图2-1(二)对薄膜的介绍真空镀铝薄膜是在低于大气压力的封闭空间内将薄膜粘附在金属表面的的一种,它是在是在气体稀薄程度高于10mba以上的情况下,采用对电流产生阻碍的电子元件、快速的无线电波或者提高电子束温度使得铝熔融化直至变为气体,在薄膜材料的外表上贴着并变成复合薄膜的一种加工方法,镀铝薄膜或镀铝纸就是把一层非常非常薄的金属材料-铝粘附在塑料薄膜或者纸张上所制作而成的。平常生活中用来盛东西的真空镀铝薄膜做成的袋子有很多优点:(1)用铝的数量与铝箔相比少很多,能源和材料的支出减少了,制作的成本降低了。复合用铝箔厚度在7到9um之
14、间,而镀铝薄膜的厚度约为400(0.04um)左右,由此可见铝的用量只占了铝箔的1/200,而且生产速度很快,为700m/min。(2)柔韧度和耐折性都很好,出现小孔和裂开的几率小,不会出现弯曲和小裂痕,加大了对气体、水蒸汽、气味、光线等的隔离性。(3)金属亮度很好,光照射到表面有92%会被反射回去;且可以涂上涂料可以变成彩色膜,用于装潢非常美观的。(4)可用屏蔽或洗脱来做想要的图形或让它变透明,做包装袋可以看到里面的物品。(5)镀铝层可以导电,可以消除静电,如需包装粉状物品,不会在封口部分沾的到处都是,密封性能好。(6)可以很快的适应印刷、复合等后加工。从以上的优点可以看出,镀铝薄膜作为新研
15、发出的复合薄膜,性能非常好,成本非常低廉,外型又非常美观,完胜铝箔复合材料。可以广泛应用在日常生活中装盛日用品、办公用品等各种瓶瓶罐罐、大大小小的东西。黄山永新股份有限公司有生产真空镀铝薄膜10年的经验,产品包含VMPET、VMCPP、VMBOPP、VMBOPA、VMPE、VMPVC以及彩虹膜、激光防伪膜、网布等。2002年公司达成与英国REXAM公司的技术交流,学习了CAMPLUS技术并镀铝工艺中使用,对真空镀铝薄膜的牢固和阻隔性能进行了提升优化,在奶制品、医药用品的包装袋上广泛应用。如图2-2所示。图2-2(三)分切复卷机的情况说明1.复卷机各部件组成及运作的基本规律 复卷机是将造纸机生产
16、完成的原纸卷,按照我们想要的宽度切开、运用机器加工,按照指定的长度、宽度、紧度要求,再重新卷成卷筒纸或者其他形状、厚度的纸,作为新型的包装材料或者日用品。一台性能好的复卷机生产速度快,符合经济效益,可以提升厂家的生产效率。复卷机的品牌、分类都比较多:有轴复卷机和无轴复卷机,这是按所卷纸的性质来区分;有单电机转动和双电机转动,这是根据转动方式来区分。1.1各部件的组成构造复卷机由好多圆柱形可以旋转的辊轴组成,如放卷、引导、压辊、卷取都需要这些辊轴的支撑,如图2-3所示。 图2-3图1 图片所展示的就是复卷机各个部件的组成:双底辊复卷机的特点是由滚筒支撑卷筒,两个滚筒在工作的时候高速转动,一般情况
17、下在卷筒的上部放压纸辊。卷取辊是机器的核心构成部分(有前、后底辊两个组成),前底辊和后底辊之间需要减速箱和电机为纽带,前底辊表面比后底辊略微粗糙。压纸辊又叫负荷辊,它利用本身的重量与依附在它上面的辊所产生的压力差转化成一股向下的压力。放卷部分由几个组件组成:退纸架、钢制圆辊、连接器以及放卷电机。竖切的刀片和书把一般会同时安装在一个轴上,用途是切掉之变。依据所需要的纸张宽度切纸板来改变纸张的厚度。为了接收纸幅张力,在辊上加装两个感应的机器来控制张力。1.2运作原理本文采取下引纸方式来解释运作的原理。在退纸辊处拉出纸幅,绕过导纸辊到达竖切机构,由下往上由前往后在底辊之间绕过,把后卷放在纸芯上(如图
18、1)。竖切刀片左右均放置1支撑辊,并安装张力感应器可以观察到到纸幅张力。为了卷纸的硬度达到标准,将压纸辊设在纸芯上部。复卷机的各个组件没有相互依附,各自独立通过电动机传动来连接后才可运行,原理是:原纸卷用造纸机做好,拿出来放在放卷辊上,利用开关使纸幅保持张力,并在切割时使纸卷迅速停止转动。纸幅通过引导辊绕到竖切刀片那里,竖切圆刀会按照设定把纸切割成指定的宽度,之后是复卷的程序,只要送到卷取辊就可以了,卷到规定长度就完成了。复卷机优劣的根据以下几点开区分:一:能处理的最大纸张和最快转速,二:完成后纸张能否快速退出以及制造卷纸的最大厚度。 复卷机的运作原理告诉我们,两个卷取轴通电后,让纸卷围绕纸芯
19、快速转动,纸一圈一圈绕入纸卷,纸卷慢慢变厚,同时纸卷的中心因为厚度增加慢慢向上移动,压纸辊也跟着向上移动,从而压力逐渐变小。放卷电机主要提供一种让卷纸绕着纸芯转动的趋向,使张力存在于纸面上,让纸幅的在转动的同时保持平整,放卷电机在工作的时候速度会慢慢变快,而纸幅的线速度不会发生变化。如图2-4所示。图2-4三丶膜镀铝的工艺(一)镀铝膜加工工艺简介我们所做的是彩印外包装的一种加工,就是对比如说酒盒和外面包装的膜镀一层铝就是真空镀铝。真空镀铝是在低于大气压的封闭空间,加温让铝金属融化并蒸发,变成了小分子粘着在高分子材料的外面。真空镀铝要求表面不能粗糙、不凹凸、厚度保持一致;挺度和摩擦系数适当;表面
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