핫 스탬핑 포일 슬리팅 기계의 권취 및 되감기 시스템에 대한 설명

핫 스탬핑 포일 슬리팅 기계의 권취 및 풀림 시스템은 전체 장비에서 완성된 롤의 품질을 직접적으로 좌우하는 핵심 모듈입니다. 핫 스탬핑 포일은 일반적으로 두께가 6~20μm에 불과하고 표면이 매끄럽고 신축성이 낮으며 코팅 구조가 깨지기 쉽습니다. 따라서 장력 변동 및 기계적 접촉에 대한 민감도가 일반 포장 필름보다 훨씬 높습니다. 슬리팅 속도가 아무리 빠르거나 절단 날의 성능이 아무리 뛰어나더라도 권취 및 되감기 시스템이 포일을 적절한 장력과 깔끔한 ​​단면으로 감지 못하면 이전 공정의 정밀도를 달성할 수 없습니다. 본 글에서는 풀림 및 되감기 시스템 두 가지 하위 시스템에 초점을 맞춰 기능 구성, 제어 논리 및 일반적인 조정의 주요 사항을 설명합니다.

1. 펼치는 시스템: 안정적인 작동이 정확한 절단의 핵심입니다.

풀림 시스템의 역할은 메인 롤을 풀어서 슬리팅 블레이드 영역으로 공급하는 것처럼 간단해 보일 수 있지만, 실제로는 외부 교란을 차단하고 기본적인 장력을 확립하는 핵심적인 기능을 수행합니다. 전체 롤에서 중공 코어로 바뀌면서 직경이 여러 번 변할 수 있으며, 이로 인해 회전 관성이 크게 달라집니다. 풀림 끝부분을 실시간으로 조정하지 못하면 장력 변동이 절단기에 직접 전달되어 슬리팅 시 치수 편차나 재료 주름이 발생할 수 있습니다.

코일 풀림 메커니즘의 핵심 구동 장치는 일반적으로 가스 팽창축과 자분 브레이크로 구성됩니다. 가스 팽창축은 코일 코어를 고정하는 역할을 하며, 공기압은 보통 0.4~0.6MPa로 설정됩니다. 종이 코일의 경우 낮은 값을 사용하고, 플라스틱이나 알루미늄 코어의 경우 약간 더 높은 값을 사용할 수 있습니다. 팽창 후에는 압력 유지 성능을 반드시 확인해야 합니다. 5분 이내에 압력 강하가 0.05MPa를 초과하면 누출이 발생한 것으로 간주하여 작동 중 코어가 서서히 미끄러지면서 장력이 "처음에는 안정화되다가 나중에는 불안정해지는" 현상이 나타납니다. 자분 브레이크는 역저항 토크를 제공하며, 출력 토크의 안정성은 코일 풀림 장력이 직선인지 여부를 직접적으로 결정합니다. 장기간 저전류 조건에서는 자분 입자가 굳어지는 경향이 있습니다. 1년 이상 사용한 브레이크의 경우 성능 저하를 보상하기 위해 설정 전류를 10~15% 정도 높이는 것이 좋습니다.

제어 전략 측면에서, 풀림단에서는 일정한 장력을 사용해서는 안 됩니다. 코일 직경이 감소하고 제동 토크가 일정하게 유지되면 재료 내부의 응력이 점차 불안정해져 대형 코일의 기저층이 과도하게 늘어나고 펼쳤을 때 세로 방향으로 줄무늬가 나타날 수 있습니다. 올바른 접근 방식은 역테이퍼 제어를 활성화하는 것입니다. 제어 시스템이 실시간 롤 직경에 따라 제동 토크를 자동으로 감소시켜 마스터 롤이 제거되는 순간 포일의 표면 응력이 유사하게 유지되도록 합니다. 기준 장력은 폭과 두께에 따라 달라집니다. 열간 스탬핑 포일은 일반적으로 3N~8N 범위에 속합니다. 고속 작동 시 횡방향 떨림은 5%~10% 정도 약간 증가할 수 있습니다. 세로 방향으로 늘어난 자국이 나타나면 즉시 재설정해야 합니다.

또한, 풀림 및 편차 보정은 슬리팅 정확도를 위한 첫 번째 관문입니다. 광전 센서는 에지 트래킹 또는 라인 트래킹 모드에서 마더 롤의 가장자리 위치를 감지하고, 편차 신호는 풀림 시트를 측면으로 이동시킵니다. 보정 응답이 너무 느리면 커터에 도달하기 전에 오프셋이 누적되고, 응답이 너무 강하면 새로운 뱀 모양의 흔들림이 발생할 수 있습니다. 최신 장비는 일반적으로 상호 간섭을 방지하기 위해 보정 실행과 장력 제어를 분리합니다.

2. 수집 시스템: 모든 롤이 다 있는 경우에만 완료로 간주됩니다.

되감기는 슬리팅 품질의 최종 결과물입니다. 열간 스탬핑 포일의 불균일한 권선은 단면 불균일, 탑 모양의 롤, 부분적인 돌출, 종 모양의 가장자리 등 다양한 형태로 나타나지만, 근본적인 원인은 매우 집중되어 있습니다. 바로 불안정한 장력 제어와 불량한 롤러 상태이며, 이는 전체 불균일 사례의 80% 이상을 차지합니다. 따라서 권선 시스템에 대한 설명은 장력과 압력 롤러라는 두 가지 주요 요소를 중심으로 이루어져야 합니다.

권선 장력 제어의 핵심은 테이퍼 장력입니다. 권선 과정에서 코일 직경은 속이 빈 부분에서 속이 찬 부분으로 갈수록 증가하며, 직경 비율은 5:1 이상입니다. 일정한 장력을 유지하면 외부 재료가 내부 층에 과도한 압축력을 가하여 끝부분이 약간 미끄러지고 심부가 심하게 압축되어 데이지 모양의 주름이 생깁니다. 테이퍼 제어의 원리는 코일 직경이 증가함에 따라 권선 장력을 미리 설정된 비율로 감소시키는 것입니다. 열간 스탬핑 포일과 같은 얇은 재료의 경우, 테이퍼 비율을 60%~80%로 설정하는 것이 좋습니다. 즉, 전체 롤 장력이 초기 값의 60%~80%로 감소해야 합니다. 더욱 정교한 방법은 구간별 제어를 사용하는 것입니다. 시작 구간(코일 직경의 0~20%)에서는 낮은 장력으로 매끄럽고 잘 맞는 심부를 확보하고, 일정 장력 구간(20%~70%)에서는 안정적인 층간 압력을 유지하며, 테이퍼 하강 구간(70%~100%)에서는 외부 링 자체 무게로 인한 추가 압축 효과를 보상하기 위해 장력을 점진적으로 감소시킵니다. 인장 기준값은 폭 1mm당 2~4N에서 시작할 수 있으며, 약간 낮은 인장력으로 시험 가동을 실시합니다. 단면에서 층간 미끄러짐이 발생하면 5~10% 정도 인장력을 증가시킵니다.

권취축 자체는 일반적으로 가스 팽창축 또는 슬립축을 사용합니다. 가스 팽창축은 일반적인 슬리팅에 적합하며, 슬립축은 여러 롤을 동시에 감을 때 롤 간의 속도 차이를 약간 허용하여 슬리팅 스트립의 두께나 장력 불균형을 보정합니다. 각 권취축은 일반적으로 독립적인 서보 모터로 구동되어 다양한 직경의 롤에서도 일관된 장력을 유지합니다.

압력 롤러의 역할은 종종 과소평가됩니다. 단순히 "롤을 누르는" 것뿐만 아니라, 층 사이에 있는 공기를 고르게 배출하여 층간 마찰을 형성하고 필름의 축 방향 미끄러짐을 억제하는 중요한 역할을 합니다. 롤러 축과 권선축 축의 평행도는 최우선 사항이며, 오차는 0.05mm/m 이내로 제어해야 합니다. 압력 롤러의 한쪽 끝이 팽팽하고 다른 쪽 끝이 헐거우면 필름 롤이 회전할 때마다 축 방향 추력이 발생하여 롤이 탑처럼 쌓이는 현상이 나타날 수 있습니다. 압력 설정은 코일 직경에 따라 달라져야 합니다. 권선 초기에는 직경이 작아 층간 공기가 쉽게 배출되므로 높은 접촉 압력이 필요합니다. 권선 후반부에는 직경이 증가함에 따라 압력을 점차 낮춰야 합니다. 그렇지 않으면 필름 표면에 가로 방향의 자국이 남거나 필름이 파손될 수 있습니다. 압력 롤러의 표면 경도는 HS 60~75 사이여야 합니다. 지나치게 부드러우면 변형이 쉽게 발생하고 압력 분포가 불균일해지며, 지나치게 단단하면 호일 두께의 미세한 변화에 적응하지 못합니다.

3. 권선 및 풀림 동작의 조정과 전체 기계 인터페이스

풀림과 되감기는 독립적으로 작동하지 않습니다. 슬리팅 블레이드가 위치한 영역은 상대적으로 "중립적인" 장력을 가진 전환부를 형성해야 합니다. 그래야 포일이 절단 지점에 도달할 때 과도한 세로 장력을 받지 않습니다. 그렇지 않으면 원형 블레이드가 순수한 전단이 아닌 찢어짐으로 절단되어 가장자리에 버가 발생합니다. 최신 슬리팅 기계는 일반적으로 풀림 장력, 견인 장력 및 되감기 장력을 독립적인 제어 영역으로 분리합니다. 플로팅 롤 또는 장력 센서를 통해 각 영역의 장력이 피드백되고 PLC가 각 영역의 설정값을 조정하여 포일이 마스터 롤에서 완성 롤까지 부드러운 장력 곡선을 따라가도록 합니다.

조작 측면에서 터치스크린은 풀림 기준 장력, 권선 시작 장력, 테이퍼율, 압축 롤의 압력 곡선과 같은 매개변수를 중앙에서 설정하고 현재 롤 직경과 실제 장력 값을 실시간으로 표시합니다. 자동 계량 및 고정 길이 차단 기능은 권선 및 풀림 시 엔코더 피드백을 활용하여 각 롤의 길이를 일정하게 유지합니다. 되감기 과정에서 수신 플랫폼은 마스터 코일 접합 또는 완제품 풀림과 함께 작동합니다. 권선 및 풀림 시스템은 대기 모드 또는 저속 모드로 전환되고, 새 코일이 제 위치에 놓이면 장력이 다시 설정되고 작업 속도로 가속됩니다.

결론

열간 스탬핑 포일 슬리팅 기계의 권선 및 되감기 시스템은 궁극적으로 다음과 같은 모순을 해결해야 합니다. 풀림단은 "단단히 당겨져야" 하고, 감김단은 "균일하게 말려야" 하며, 중간 부분이 슬리팅된 포일 재료는 느슨해지거나 조여져서는 안 됩니다. 확장축의 압력 유지 점검, 자기 분말 브레이크의 전류 보상, 권선 테이퍼의 분할 설정, 압력 평행도 및 압력 연동의 논리를 이해함으로써 작업자는 끝면에서 이상이 발생했을 때 문제가 풀림 부분 또는 되감기 부분에 있는지, 매개변수 조정이 필요한지 또는 하드웨어 점검이 필요한지 신속하게 판단할 수 있습니다. 이 시스템이 최적화되면 열간 스탬핑 포일 슬리팅의 품질 기반을 확실하게 구축할 수 있습니다.