Укупорочные валковые машины используются для производства металлических колпачков и крышек для различной тары и упаковки. Это автоматизированное оборудование формирует металлические рулоны в округлые крышки путем непрерывного процесса гибки и фальцовки.
Валковые укупорочные машины производят большое количество однородных колпачков с высокой скоростью. Они широко используются для изготовления крышек для упаковки продуктов питания и напитков, фармацевтической, косметической и другой потребительской продукции. В данном руководстве представлен полный обзор технологии производства укупорочных валковых машин, областей применения, выбора поставщиков и т.д.
Обзор укупорочных рулоноформовочных машин
Что такое укупорочная машина?
Укупорочная вальцовочная машина принимает плоский рулонный металл и превращает его в округлые профили крышек с помощью нескольких этапов гибки и фальцовки.
В ходе этого процесса полоса материала постепенно изгибается через ряд роликовых штампов, которые постепенно формируют контур колпачка до достижения окончательной формы. Затем сформированные колпачки обрезаются ножницами по длине.
При рулонной формовке образуется непрерывная лента колпачков, которую можно отрезать по мере необходимости. Это эффективный автоматизированный процесс, пригодный для массового производства металлических колпачков и крышек.
Как работает формовщик укупорочных валов?
Стандартная укупорочная валковая машина состоит из разматывателя или разматывателя, правильной машины, подающих роликов, формующей секции, отрезного пресса и разгрузочного лотка:
- Разматыватель: Подача сырья для плоских рулонов в валкообразователь
- Выпрямитель: Корректировка кривизны и выравнивания рулонной массы для формовочной секции
- Подающие ролики: Протягивает ленту через машину с заданной скоростью
- Секция формовки: Гибочные ролики поэтапно формируют профиль крышки
- Пресс с отсекателем: Отрезание готовых крышек от ленты на желаемую длину
- Разгрузочный желоб: Выход колпачков из системы для последующих процессов
Полоса подается из разматывателя через каждую секцию в непрерывном автоматизированном процессе. Секция формовки является основной частью машины и использует серию роликовых штампов для постепенного изгиба металла в конечную форму крышки.
Рулонные формовочные машины могут быть выполнены в горизонтальном или вертикальном поточном исполнении. Формирующие ролики расположены таким образом, чтобы изгибать полосу по мере ее прохождения через машину.
Для получения требуемого профиля контура крышки необходимы точная конструкция, размеры и расположение роликов. Ролики могут иметь вогнутую, выпуклую, угловатую или другую форму, необходимую для конкретной геометрии крышки.
Какие материалы для крышек могут быть изготовлены методом рулонной штамповки?
Укупорочная вальцовочная машина работает с тонкими плоскими полосками ковкого металла толщиной, как правило, 0,3-2 мм. К распространенным материалам для изготовления колпачков относятся:
- Алюминий
- Жестяная/безжаростойкая сталь
- Нержавеющая сталь
- Металлы с предварительным покрытием
- Пластмассы (ПЭТ, ПП, ПВХ)
Более мягкие металлы, такие как алюминий и жесть, допускают более узкие радиусы изгиба и более сложные формы крышек. Более твердые металлы, такие как нержавеющая сталь, требуют более плавной гибки. Пластмассы также могут быть подвергнуты валковой формовке на более низких скоростях с использованием нагревателей и соответствующей оснастки.
Какие фасоны колпачков могут быть изготовлены?
Укупорочные валковые машины могут производить самые разнообразные конструкции крышек и укупорочных средств, включая:
- Крышки ROPP - Roll-On Pilfer Proof
- Защелкивающиеся колпачки
- Винтовые крышки
- Дозирующие колпачки
- Крышки с носиком
- Алюминиевые бутылки и банки
К распространенным профилям относятся плоские, куполообразные, конические, флип-топ, а также крышки нестандартной или запатентованной формы. Многоступенчатые инструменты позволяют создавать более сложные конструкции крышек с двойной формой и фасонные крышки.
Основные преимущества укупорочной вальцовочной машины
- Высокие скорости - производительность 100 м/мин, а у некоторых машин - более 200 м/мин
- Объемное производство - Идеально подходит для длительных пробегов с минимальным временем простоя
- Автоматизированный процесс - сокращение трудозатрат по сравнению с ручной штамповкой
- Гибкость - быстрая смена валов для различных размеров крышек
- Simplicity - Формирование колпачков за одну непрерывную операцию
- Последовательность - обеспечивает однородность и повторяемость
- Прочность - закалка и упрочнение металла при обработке давлением
Крышки, изготовленные методом рулонной формовки, имеют преимущества перед штампованными крышками за счет большей размерной стабильности, прочности и экономии материала. Автоматизированный процесс также позволяет масштабировать объем производства.
Ограничения технологии валковой формовки
- Не столь экономически эффективна при коротких сериях или частой переналадке
- Более дорогие первоначальные капитальные вложения по сравнению со штамповочными прессами
- Ограниченная сложность по сравнению с процессами штамповки и вытяжки
- Для каждого профиля крышки требуется прецизионная оснастка
- Диапазон размеров ограничен радиусами изгиба роликов
Для простых конструкций крышек при длительном производстве валковая штамповка обеспечивает эффективность и качество. Однако для коротких серий или сложных форм крышек лучше использовать штамповочные прессы.
Применение рулонных крышек
Укупорочные валковые машины производят металлические колпачки и крышки для широкого спектра упаковочных задач:
Крышки для продуктов питания и напитков
Винтовые колпачки, защелкивающиеся колпачки, колпачки ROPP и колпачки-дозаторы для:
- Приправы - кетчуп, горчица, майонез
- Молочные продукты - стаканчики для йогурта, сливочники
- Вода и напитки
- Напитки и добавки для здоровья
- Масла, соусы, заправки для салатов
- Ореховые масла, джемы
Доменные и фигурные крышки используются также для бутылок с ликером, вином, пивом и другими видами стекла.
Фармацевтические колпачки
Крышки с защитой от детей и контролем вскрытия для:
- Бутылки для рецептурных препаратов
- Безрецептурные лекарственные средства
- Добавки и витамины
Косметические колпачки
Дозирующие колпачки и декоративные колпачки для:
- Лосьоны, кремы, сыворотки
- Гели для волос, солнцезащитные средства
- Косметические банки
- Дезодоранты, парфюмерия
Крышки для дома и личной гигиены
Колпачки для бытовых чистящих средств, мыла, моющих средств и т.д:
- Очистители поверхностей, дезинфицирующие средства
- Мыло для мытья посуды, мыло для рук
- Стиральный порошок
- Освежители воздуха
- Шампуни, средства для мытья тела
Другие приложения
- Крышки для банок и жестянок
- Дозаторы и приспособления для разлива
- Лакокрасочные материалы, покрытия, клеи
- Бутылки для автомобильной химии
- Аэрозольные приводы
Рулонные колпачки выполняют важнейшие функции по герметизации контейнеров, дозированию, защите от детей, защите от вскрытия и т.д.
Типы укупорочных рулоноформовочных машин
Существует несколько конфигураций машин, используемых при формовке колпачковых валов в зависимости от требований к изделию:
Горизонтальные укупорочные валковые формовщики
Горизонтальные валковые формовочные машины имеют прямолинейную поточную схему, при которой формующие секции расположены встык. Это наиболее распространенная схема для стандартных профилей крышек.
Преимущества:
- Компактная площадь
- Поточное расположение упрощает транспортировку материалов
- Эффективность для крупносерийного производства
- Обеспечивает высокую скорость формования
Ограничения:
- Диапазон размеров ограничивается радиусами изгиба роликов
- Не оптимально для быстрой переналадки
- Для доступа к формующим роликам могут потребоваться боковые сервисные двери
Вертикальные укупорочные валковые формовщики
Машины с вертикальной ориентацией имеют штабелированную схему формовки, что облегчает доступ к рулонам. Перемещение материалов между секциями осуществляется вертикально.
Преимущества:
- Обеспечивает лучший доступ к оснастке при наладке и переналадке
- Легче добавлять модульные формовочные секции
- Занимает меньше места на полу
Ограничения:
- Повышенная сложность обработки материалов
- Не так эффективен при больших объемах
- Диапазон размеров по-прежнему ограничен радиусами изгибов
Сервоприводные установки для формовки рулонов
Для повышения точности и возможностей вальцовочные станки с сервоприводом используют серводвигатели на формующих роликах.
Преимущества
- Повышение точности и повторяемости формования
- Позволяет регулировать скорость в процессе производства
- Обеспечивает быструю переналадку валков благодаря сохраненным рецептам
- Упрощение наладки благодаря автоматическому позиционированию роликов
- Позволяет создавать более сложные профили
Ограничения
- Значительно более высокие капитальные затраты по сравнению со стандартными машинами
- Требуются современные средства управления и программное обеспечение
- Не требуется для базовых профилей крышек
Ротационная формовка пластмасс
Ротационные роликовые формовщики пластмасс используют роликовые матрицы, установленные на вращающихся головках. Нагреватели размягчают пластик для формования.
Преимущества
- Идеально подходит для высокоскоростного производства ПЭТ-колпачков
- Подходит для полипропиленовых, поливинилхлоридных и других пластиковых колпачков
- Компактная конструкция для производства пластиковых крышек
Ограничения
- Применяется только для пластиковых крышек, но не для металлических
- Ограниченные формы профилей по сравнению с обработкой металлов давлением
- ПЭТ и ПП имеют особые требования к нагреву
Комбинированные валковые формовочные линии
Комбинированные машины объединяют вспомогательные процессы с валковой формовкой для создания комплексной системы производства крышек.
Типичные комбинации включают:
- Рулонная штамповка + футеровка/покрытие
- Рулонная формовка + термозапечатывание
- Рулонная штамповка + печать/декорирование
- Валковая формовка + спин-формовка
- Формирование рулонов + герметизация/запечатывание
- Рулонная штамповка + лазерная зачистка
Преимущества
- Автоматизирует множество этапов обработки
- Упрощает обработку материалов
- Меньшая занимаемая площадь по сравнению с отдельными машинами
- Улучшает контроль качества
Ограничения
- Требуется техническая интеграция
- Повышение сложности при возникновении проблем
- Комбинация может ограничивать темпы производства
Технические характеристики формирователя колпачковых валов
Формирователи укупорочных валов определяются основными параметрами в зависимости от конфигурации машины:
| Параметр | Типовой диапазон |
|---|---|
| Ширина катушки | 50 - 720 мм |
| Толщина полосы | 0,3 - 2 мм |
| Диаметры колпачков | 10 - 150 мм |
| Скорость производства | До 220 кап/мин |
| Установленная мощность | 5 - 30 кВт |
| Время смены рулона | 10 - 60 мин |
Другие факторы, влияющие на выбор валкообразователя, включают в себя:
- Уровень автоматизации - ручной, полуавтоматический или полностью автоматизированный
- Гибкость переналадки - быстросменная или фиксированная оснастка
- Варианты интеграции - вторичные процессы, системы обработки
- Интерфейс управления - экраны оператора, мониторинг данных
- Объемы производства - короткосерийное производство в сравнении с крупносерийным
- Требования к персоналу - необходимый уровень квалификации оператора
- Окружающая среда завода - площадь пола, высота потолка
Соответствие технических характеристик и компоновки валковой машины требованиям к продукции обеспечивает оптимальную производительность и возврат инвестиций.
Проектирование валковой оснастки для укупорочных валковых формовочных машин
Валковая оснастка содержит профили роликов, которые изгибаются и формируют контур крышки. Конструкция валков является решающим фактором в достижении требуемых характеристик крышки.
Основными элементами конструкции валковой оснастки являются:
Размеры роликов - диаметр, ширина, длина в зависимости от размера крышки
Рулонные материалы - сталь, резина, уретан, пескоструйная обработка
Геометрия роликов - форма, канавки, вогнутость, выпуклость
Количество роликовых ступеней - большее количество ступеней позволяет создавать более сложные профили
Позиционирование роликов - линейные, круговые, угловые по мере необходимости
Межэтапный доступ - Отверстия для отрезков лома или измельчителей лома
Регулировка роликов - прецизионная зачистка, вертикальная и горизонтальная
Быстросменная конструкция - быстрая смена валов для обеспечения гибкости
Геометрия профиля ролика обрабатывается, отливается или шлифуется, чтобы соответствовать обратной форме требуемого контура крышки. Для проектирования профилей оснастки на основе спецификации крышки используются программы CAD.
Слишком малое количество роликовых клетей приводит к неадекватной формовке, а слишком большое количество клетей увеличивает нагрузку и стоимость. Последовательность роликов и зазоры должны быть точно рассчитаны для получения оптимальной подачи материала и гибки.
Быстросменная оснастка позволяет заменять валы для колпачков разных размеров в течение 10-60 минут, что сводит к минимуму время простоя. Возможность сохранения рецептов в цифровом виде упрощает переналадку валов на сервоприводных валковых линиях.
Укупорочная вальцовочная машина Производители
Существует множество производителей оборудования, которые разрабатывают и выпускают укупорочные валковые машины. Вот некоторые из ведущих мировых поставщиков:
| Компания | Расположение |
|---|---|
| Самко Машинери | Торонто, Канада |
| Фэйюэ | Чжэцзян, Китай |
| Jingjing Machinery | Цзянсу, Китай |
| Anhui Innovo | Аньхой, Китай |
| Ботоу Сяньфа | Хэбэй, Китай |
| Greenerd | Нашуа, штат Нью-Джерси, США |
| Formtek | Массачусетс, США |
| Dimetroll | Pawcatuck, CT, США |
| Formtek | Массачусетс, США |
| FOM Industrie | Венария, Италия |
| Erhardt+Leimer | Штутгарт, Германия |
| Системы формовки металла | Сассекс, Великобритания |
Эти известные производители предлагают полный спектр стандартных и нестандартных укупорочных валковых формовочных машин, отвечающих различным производственным потребностям. Консультации с квалифицированными поставщиками помогают выбрать оптимальные конфигурации и технические характеристики.
При выборе поставщика вальцовочных станков необходимо учитывать следующие факторы:
- Многолетний опыт работы с валковой формовкой крышек
- Инженерно-технический опыт сотрудников
- Ассортимент предлагаемого оборудования
- Гибкость при интеграции и настройке
- Местное и зарубежное производство и поддержка
- Установка, обучение и послепродажное обслуживание
- Общая репутация и отзывы клиентов
- Ценообразование и сроки поставки
укупорочная валковая формовочная машина Ценообразование
Стоимость укупорочного рулонного оборудования зависит от размеров машины, скорости производства, уровня автоматизации и дополнительных функций:
| Тип машины | Диапазон цен |
|---|---|
| Ручные укупорочные машины | $8,000 – $35,000 |
| Полуавтоматические линии | $45,000 – $120,000 |
| Автоматические высокоскоростные линии | $150,000 – $250,000 |
| Сервоприводные установки для формовки рулонов | $250,000+ |
| Комбинированные линии со вспомогательными процессами | $300,000+ |
На ценообразование также влияют:
- Системы управления - базовые, ПЛК или продвинутые
- Конструкция переналадки - фиксированная или быстросменная оснастка
- Количество головок и комплектов оснастки в комплекте
- Необходимые толщина и ширина материала
- Скорость производства в колпачках в минуту
Перед покупкой получить ценовые предложения не менее чем от 3-4 квалифицированных поставщиков. Помимо первоначальной цены оцените долгосрочные затраты, такие как запасные части, техническое обслуживание и эффективность производства.
Как правильно выбрать укупорочную валкообразующую машину
Выбор оптимальной вальцовочной машины зависит от четкого определения производственных требований:
- Тип металла - алюминий, сталь, SS
- Размеры крышек - диаметры, глубины
- Конструкция крышки - сложность профиля
- Требуемая производительность - колпачков в минуту
- Годовой объем - всего кап/год
- Потребности в переналадке - частота, гибкость
- Разнообразие продукции - количество SKU
- Кадровое обеспечение - уровень квалификации оператора
- Площадь помещений - ограничения на компоновку
- Бюджет - инвестиции в оборудование
Имея такие производственные данные, поставщики могут рекомендовать подходящие спецификации оборудования:
- Ширина и толщина полос
- Скорость и производительность оборудования
- Уровень автоматизации
- Конструкция переналадки
- Элементы управления и функциональность
- Потребности в интеграции линий
Не переплачивайте за ненужные возможности или сложность. Но убедитесь, что машина отвечает текущим и будущим производственным потребностям, чтобы максимально эффективно использовать капиталовложения.
Экспериментальные испытания на площадке поставщика с использованием ваших материалов могут подтвердить эффективность работы перед покупкой. Внимательно изучите гарантийные обязательства на оборудование, услуги по установке, обучению и другие виды дополнительной поддержки.
Штампованные крышки по сравнению со штампованными крышками
Рольганг и штамповка - два основных способа производства металлических колпачков. Здесь приводится сравнение преимуществ и недостатков роликовых и штампованных колпачков:
| Колпаки из рулонных материалов | Штампованные колпачки | |
|---|---|---|
| Время установки | Средний, 10-60 мин с быстрой заменой | Короткие, менее 10 минут |
| Скорость процесса | Высокая, до 220 кап/мин | Средний, около 120 кап/мин макс. |
| Короткие пробеги | Переналадка ограничивает гибкость | Отлично подходит для небольших партий |
| Длительные забеги | Низкая стоимость, высокая согласованность | Прогрессирующий износ инструмента |
| Комплексность | Ограничено радиусами изгибов | Возможность реализации профилей высокой сложности |
| Точность размеров | Превосходная, точная автоматизация | Повышение вариабельности без автоматизации |
| Прочность | Закалка повышает прочность | После штамповки часто требуется отжиг |
| Профиль затрат | Более высокая первоначальная стоимость, более низкие переменные затраты | Низкая первоначальная стоимость, более высокая переменная стоимость |
| Требования к трудовым ресурсам | 1-2 оператора | Полуквалифицированные операторы прессов |
| Общие приложения | Основные профили крышек, длинные прогоны | Малые и средние тиражи, сложные конструкции |
В итоге можно сказать, что валковая штамповка подходит для крупносерийного непрерывного производства, а штамповка - для коротких партий и сложных форм крышек, которые оправдывают дополнительное время на переналадку. Выбор зависит от условий производства и ассортимента продукции.
Многие производители используют комбинацию обеих технологий для достижения оптимальной гибкости. При необходимости рулонные колпачки могут также подаваться во вторичные штампы для дополнительных операций формования после первоначального процесса рулонной формовки.
Работа машины для формовки крышек
Правильная эксплуатация укупорочного валкообразователя требует соблюдения следующих процедур и мер предосторожности:
| Шаги | Описание |
|---|---|
| 1. Загрузка материала | Выберите катушку, соответствующую запланированному объему производства. Загрузите катушку на разматыватель и пропустите через машину. |
| 2. Установка формовочного вала | Устанавливать валки с правильной индексацией в каждую клеть в соответствии с заданием. Отрегулируйте зазоры между валками. |
| 3. Настройки машины | Ввод параметров продукта в систему управления, таких как ширина, толщина, скорость. |
| 4. Пробный запуск | Медленно прогоните материал, проверяя форму и точность резки. |
| 5. Регулировка скорости | Постепенно увеличивать скорость производства, обеспечивая качество. |
| 6. Производственный цикл | Контролируйте работу линии. Периодически проверяйте крышки на наличие проблем. |
| 7. Изменение смены | Полностью проинформировать следующего оператора о состоянии работы, подсчетах, проблемах. |
| 8. Переключение рулонов | При необходимости безопасно заменять формующие валки с помощью мостового крана. |
| 9. Техническое обслуживание | Соблюдайте график осмотра валов, смазки, обслуживания гидравлики, натяжения ремней. |
| 10. Безопасность | При замене валов соблюдайте все процедуры блокировки/тактировки. Используйте защитные ограждения. |
- При работе с машиной всегда используйте соответствующие СИЗ, такие как плотно прилегающая одежда, перчатки и средства защиты глаз. Снимите свободные предметы, например, украшения или галстуки, которые могут зацепиться.
- Во время работы убедитесь, что все панели доступа и защитные устройства находятся на своих местах. Не обходите и не отменяйте защитные блокировки.
- Во время работы уделяйте машине все свое внимание. Не отвлекайтесь.
- Регулируйте скорость постепенно. Резкое ускорение может привести к опасному взбиванию полос или колпачков.
- Контролируйте натяжение и выравнивание ремня. Натяните или выровняйте ремень до того, как он соскочит или выйдет из строя.
- Прислушайтесь к необычным звукам, таким как стук или скрежет, которые указывают на наличие проблемы. Немедленно остановите машину для устранения неполадок.
- Убедитесь, что на участке нет предметов, которые могут упасть в машину или создать опасность скольжения.
- При погрузке рулонов используйте правильные приемы обращения с материалом. Закрепите их во избежание смещения.
- Соблюдайте графики технического обслуживания, особенно в части смазки. Отсутствие смазки приводит к чрезмерному износу.
- Соблюдать установленные процедуры блокировки и маркировки при обслуживании, замене валов, устранении заторов и т.д. Перед началом работы убедитесь в отсутствии энергии.
- Осторожно используйте мостовые краны или подъемники при работе с тяжелыми валками. Примите меры предосторожности против травм от защемления.