Folienschneiden erklärt: Schlüsseltechniken für eine effiziente Produktion

Einführung

Die moderne Fertigung kommt ohne Folienmaterialien nicht aus, die in den meisten Fällen als breite Mutterrollen beginnen. Nachgelagerte Prozesse erfordern spezifische, schmalere Breiten. Das präzise Schneiden dieser Rollen, das so genannte Folienschneiden, ist ein unverzichtbarer Vorgang. Ungenaues oder ineffizientes Schneiden führt zu teurem Abfall und fehlerhaften Produkten.

Dieser Artikel befasst sich mit dem Verfahren des Folienschneidens und den wichtigsten Maschinentypen sowie mit ihren Anwendungen in verschiedenen Branchen, insbesondere bei Verpackungsmaterialien. Darüber hinaus werden die wichtigsten Kriterien für die Auswahl der Ausrüstung definiert und es wird erörtert, wie die Anwendung hochentwickelter Methoden und Systeme die Produktionsleistung und -qualität in dieser kritischen Verarbeitungsphase verbessert, um zu gewährleisten, dass die Materialien ordnungsgemäß für ihre endgültige Anwendung vorbereitet werden.

Was ist Folienschneiden?

Unter Schneiden versteht man in der Folienverarbeitung das Zerschneiden einer breiten Folienbahn oder eines ähnlichen flexiblen Materials in mehrere schmale Bahnen entlang ihrer Länge. Das Rohmaterial, auch Mutterrolle genannt, wird dann abgewickelt und durch eine Folienschneidanlage geführt, wo es von Messern oder Lasern geschnitten wird. Die so entstandenen schmalen Streifen werden dann auf separate Kerne aufgewickelt, die als Schnittrollen oder Fertigrollen bezeichnet werden.

Die Notwendigkeit des Schneidens ergibt sich aus der Tatsache, dass die meisten flexiblen Materialien wie flexible Kunststofffolien, laminierte Folien, Papier und Vliesstoffe in größeren Breiten hergestellt oder gekauft werden, als die endgültige Breite, die in der Produktions- oder Verpackungslinie benötigt wird. Große Mutterrollen sind in den ersten Phasen der Produktion und des Vertriebs kostengünstig. Das Schneiden, bei dem Methoden wie Scheren-, Rasiermesser- und Quetschschneiden zum Einsatz kommen können, ist der entscheidende Prozess, um die Breite des Materials an die Anforderungen der nachfolgenden Prozesse anzupassen. Der Grad der Genauigkeit beim Schneiden bestimmt die Qualität und Funktionalität der Schmalrollen und Parameter wie die Geradheit der Kanten, den Breitenbereich und die Spannung der Wicklung.

Arten von Folienschneidemaschinen

Die Art und Weise, wie die Folie geschnitten wird, ist eines der Merkmale, die zur Definition einer Schneidemaschine herangezogen werden können. Die Art des Schneidens hängt von der Art des zu schneidenden Materials, der gewünschten Qualität der Kante, der Geschwindigkeit, mit der geschnitten werden soll, und dem Kostenfaktor ab. Es gibt drei Hauptkategorien des Schneidens: Rotationsschneiden (Ritzen/Zerschneiden), Scherenschneiden und Laserschneiden.

Rotierende Schlitzmaschine

Das Rotationsschneiden, auch als Rillenschneiden oder Quetschschneiden bekannt, ist eine der ältesten Schneidetechniken. Der Mechanismus besteht darin, die Bahn über eine Ambosswalze aus gehärtetem Stahl zu führen. Oberhalb der Bahn befinden sich gehärtete Stahlräder oder Messer, die mit großem Druck gegen das Material gepresst werden. Dieser Druck bewirkt, dass das Material unter der Messerkante zusammengedrückt oder zur Seite geschoben wird, wodurch die Bahn entlang der gewünschten Linie durchtrennt wird.

Scherenschneidmaschine

Das Scherenschneiden funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie eine Schere. Es werden zwei rotierende Messer verwendet, die im Tandem arbeiten, um das Material zu schneiden. Normalerweise gibt es zwei Arten des Scherenschneidens: tangentiales Scherenschneiden und Umschlingungsscherenschneiden. Bei beiden werden ein männliches Messer (Rundmesser) und ein weibliches Messer (oft eine gerillte Walze oder ein anderes Rundmesser) so angeordnet, dass sie leicht ineinander greifen. Wenn die Bahn durch den Walzenspalt läuft, in dem diese Messer ineinandergreifen, wird sie einer sauberen Scherkraft ausgesetzt.

Laser-Schneidemaschine

Das Laserschneiden ist eine der berührungslosen Techniken zum Schneiden von Materialien. Dabei wird ein schmaler und intensiver Laserstrahl auf die Oberfläche der Bahn fokussiert. Die hohe Energiedichte des Lasers schmilzt, verdampft oder entfernt das Material in der Schneidbahn und erzeugt so die Trennung.

Um ein klareres Bild von den Vorteilen, Nachteilen und den häufigsten Verwendungszwecken der verschiedenen Schneidtechniken zu vermitteln, bietet die folgende Tabelle einen detaillierten Vergleich:

Schlitzverfahren	Vorteile	Benachteiligungen	Typische Materialien
Rotierend (Ritzen/Schneiden)	- Einfache Einrichtung, geringere Kosten - Kann mehrschichtige Klebstoffe ohne Gummierung der Klingen verarbeiten	- Raue Kanten - Mehr Staubentwicklung - Nicht geeignet für dünne oder empfindliche Folien	Schweres Papier, einige Vliesstoffe, haltbare Laminate
Scherenschlitzen	- Sauberste Kanten, hohe Präzision - Breite Materialkompatibilität - Hohe Arbeitsgeschwindigkeit	- Erfordert präzise Messerausrichtung - Höhere Gerätekosten	PET-, BOPP-, PE-, PVC-Folien, Folien, hochwertig beschichtete Materialien
Laserschlitzen	- Kein Klingenverschleiß - Komplexe und nicht-lineare Schnitte möglich - Berührungslos minimiert die Belastung	- Wärmebeeinflusste Zone (HAZ) - Hohe Investitionskosten - Erfordert Rauchabsaugung	Spezielle Polymere, Verbundwerkstoffe, Textilien, sehr enge Spaltmaße

Anwendungen des Folienschneidens in verschiedenen Branchen

Das Schneiden von Folien ist ein grundlegender Prozess, der in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt wird und die Grundlage für die Herstellung zahlreicher Produkte und Teile bildet. Die Tatsache, dass das Schneiden von Folien in der Lage ist, Rohmaterialien in verwendbare Formen umzuwandeln, macht es aufgrund seiner Flexibilität und Genauigkeit zu einem entscheidenden Verfahren.

Schneiden von Folien im Verpackungssektor

Die Verpackungsindustrie ist wohl der größte Verbraucher von geschnittenem Folienmaterial. Flexible Verpackungen, Etiketten, Klebebänder und Deckelfolien sind alle auf präzise geschnittene Rollen angewiesen.

Flexible Verpackungen

Materialien für Lebensmittelbeutel, Tüten (Snacks, Kaffee, Tiefkühlkost), Barrierefolien und Umverpackungen werden normalerweise von breiten Extrusions- oder Laminieranlagen verarbeitet und dann auf die entsprechenden Breiten für FFS-Maschinen (vertikal und horizontal) geschnitten. Eine gleichmäßige Rollenbreite und eine gute Kantenbeschaffenheit sind entscheidend für die ordnungsgemäße Beschickung der Maschine, die Versiegelung und das Gesamterscheinungsbild der Verpackung.

Etiketten und Bänder

Selbstklebendes Etikettenmaterial (Obermaterial, Klebstoff, Trägermaterial) und verschiedene Klebebänder (Verpackungsklebebänder, Industrieklebebänder, medizinische Klebebänder) werden von Masterrollen auf die erforderliche Breite für den weiteren Druck, das Stanzen oder die direkte Verwendung zugeschnitten. Es ist wichtig, die Breite in den Druck- und Verarbeitungsprozessen und auch in den automatischen Etikettieranlagen genau zu kontrollieren.

Abdeckfolien

Folien, die zum Abdecken von Schalen und Behältern (z. B. für Joghurt oder Fertiggerichte) verwendet werden, müssen auf die Form der Öffnung des Behälters zugeschnitten sein und in der Verschließanlage einwandfrei funktionieren.

Die Rolle des Schneidens beim Drucken und Verarbeiten

In der Druck- und Verarbeitungsindustrie wird das Schneiden auf verschiedene Weise vor und nach den wichtigsten Wertschöpfungsschritten eingesetzt.

Pre-Press-Vorbereitung

Das Papier, der Film oder die Folie wird in der Regel in schmalere Breiten geschnitten, um sie an eine bestimmte Flexo-, Tiefdruck- oder Digitaldruckmaschine oder an Beschichtungs- und Laminiergeräte anzupassen. Dies trägt zur Optimierung des Materialeinsatzes bei und ist auch auf die Grenzen der beteiligten Maschinen zurückzuführen.

Weiterverarbeitung/Post-Press-Finishing

Nach dem Bedrucken, Beschichten oder Laminieren wird die breite verarbeitete Bahn häufig auf die vom Endverbraucher oder dem nächsten Prozess benötigten Endrollengrößen zugeschnitten. So werden zum Beispiel große Rollen Verpackungsfolie in Pakete mit der erforderlichen Breite geschnitten. Beschichtetes Schleifmaterial wird von breiten Rollen in Bänder oder Scheiben geschnitten.

Spezialprodukte

Zu den Spezialprodukten gehören Grafikfolien für die Beschilderung, dekorative Laminate, Thermotransferbänder und Trennfolien, die auf ihre marktfähige Größe zugeschnitten werden. Präzision ist sowohl für Form und Leistung als auch für die Ästhetik entscheidend.

Anwendungen in der Elektronik und anderen Fachgebieten

Die meisten anspruchsvollen Technologien erfordern eine hohe Genauigkeit beim Schneiden von dünnen Folien für verschiedene Teile. Diese Anwendungen sind im Allgemeinen durch die Verwendung dünner Materialien, kleiner Abmessungen und hoher Sauberkeitsstandards gekennzeichnet.

Elektronik

Batterie-Trennfolien: Diese in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Folien müssen sehr dünn geschlitzt werden und die Kanten müssen sauber sein, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Die Toleranzen können im Mikrometerbereich liegen.

Kondensator-Filme: Dünne dielektrische Folien, die in Kondensatoren verwendet werden, müssen auf die richtige Breite geschlitzt werden, um die Wicklung und die elektrische Leistung zu ermöglichen.

Optische Filme: LCD- und OLED-Folien wie Polarisatoren und Folien zur Verbesserung der Helligkeit erfordern eine sehr hohe Kantenqualität und minimale Belastung beim Schneiden, um optische Verzerrungen zu vermeiden. Das Schneiden im Reinraum ist oft erforderlich.

Medizinische

Transdermale Pflaster, medizinische Bänder, sterile Verpackungen und diagnostische Teststreifen sind einige der Produkte, die in einer sauberen Umgebung und unter Berücksichtigung der Qualität des Materials geschnitten werden müssen. Die Qualität der Kanten ist entscheidend dafür, dass das Material gut klebt und keine Reizungen verursacht.

Andere Felder

Magnetische Aufzeichnungsbänder, Rückseitenfolien für Solarzellen und Verkapselungsfolien, bestimmte Textilanwendungen und Filtermembranen sind weitere Bereiche, in denen ein präzises Schneiden der Folien für das Produkt unerlässlich ist.

Wichtige Überlegungen bei der Auswahl von Folienschneidanlagen

Die Wahl der richtigen Folienschneidanlage ist eine wichtige Entscheidung, die sich erheblich auf die Produktivität, die Kosteneffizienz und die Produktqualität des Schneidprozesses eines Herstellers auswirken kann. Bei der Auswahl müssen mehrere Schlüsselfaktoren sorgfältig berücksichtigt werden.

Verstehen von Materialeigenschaften und Schneidanforderungen

Dies ist der erste und wichtigste Schritt.

Wichtige Überlegungen:

Mechanische Eigenschaften

Zugfestigkeit, Dicke, Hitze- und Druckempfindlichkeit (Polyethylen-, Polypropylen-, PET-, PVC-Folien). Diese Faktoren bestimmen das geeignete Schneideverfahren und die Eigenschaften der Schneidemaschine.

Technik des Schlitzens

Je nach Materialart, -dicke und -abrieb gibt es zwei Arten des Schneidens, nämlich das Rillenschneiden, das eine präzise Spannungssteuerung erfordert, und das Scherenschneiden, bei dem robuste Messer verwendet werden.

Spalt Spezifikationen

Erforderliche Spaltbreiten, zulässige Toleranzen und die erforderliche Kantenqualität. Außerdem müssen die Höchst- und Mindestwerte für die Spaltbreite, die zulässigen Abweichungen und die Qualität der Kanten festgelegt werden.

Anforderungen an die Produktion

Dies steht im Zusammenhang mit der zu erwartenden Produktionsmenge, die in diesem Fall die Geschwindigkeit der Maschinen bestimmt. Bestimmen Sie den maximalen Durchmesser und das maximale Gewicht der Mutterrolle, die die Maschine verarbeiten muss, sowie den Durchmesser und die Kerngrößen der fertigen Rolle.

Bewertung der Maschinenmerkmale und -fähigkeiten

Diese Bewertung beginnt nach der Festlegung der Materialeigenschaften und der Schnittvorgaben.

Zu bewertende Hauptmerkmale:

Maximale Bahnabmessungen

Bereich der Schlitzgeschwindigkeit:

Es ist möglich, eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, aber gleichzeitig ist es auch wichtig, die Geschwindigkeit zu berücksichtigen, die möglich ist, während die Qualität des Spalts erhalten bleibt.

Präzision des Schneidprozesses

Automatisierungsfähigkeiten:

Automatische Spannungskontrolle

Automatische Messerpositionierung

Automatische Rollenentladung

Diese Funktionen können dazu beitragen, die Menge der von Hand zu erledigenden Arbeiten zu verringern, die Produktivität zu steigern und die Zahl der Fehler zu verringern.

Benutzeroberfläche und Einrichtung:

Die Benutzerfreundlichkeit, die Einrichtung und die einfache Anpassung des Geräts sind die Faktoren, die die Lernkurve und die Effizienz des Bedieners beeinflussen.

Kern- und Wicklungsfähigkeiten:

Die Fähigkeit der Maschine, verschiedene Kernabmessungen und Wickelkonfigurationen je nach Anwendungstyp zu verarbeiten.

Bewertung der langfristigen Kosten und Wartung

Die Gesamtbetriebskosten, die auch die Wartungskosten einschließen, sind sehr wichtig.

Wichtige Facetten, die es zu analysieren gilt:

Total Ownership Expenses:

Besteht aus Energieverbrauch, Ausgaben für Ersatzteile, Häufigkeit und Komplexität der Wartungsarbeiten.

Langlebigkeit der Ausrüstung:

Ein Gerät, das aus langlebigen Teilen und einer stabilen Konstruktion besteht, arbeitet länger mit weniger Wartungseingriffen, was auf lange Sicht zu geringeren Betriebskosten führt.

Unterstützung nach dem Verkauf:

Verlässliche Versicherungen wie:

Unterstützung bei der Wartung

Vorteile von Ersatzkomponenten

Anleitung

Die Hersteller bieten komplette Unterstützungssysteme an, die es ermöglichen, die Ausfallzeiten der Geräte zu verringern und so einen effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten.

Konstruierte gründliche Evaluierungen:

Die Anfangsinvestitionen müssen mit den laufenden Betriebsausgaben kombiniert werden.

KETE: Steigerung der Gesamteffizienz der Produktion beim Folienschneiden

KETE wurde 2011 gegründet und hat sich zu einem der bekanntesten Hersteller von Folienschneidmaschinen in China entwickelt, der innovative Lösungen für verschiedene Branchen anbietet. Hier erfahren Sie, wie KETE Sie bei der Verbesserung der allgemeinen Produktionseffizienz beim Schneiden von Folien unterstützt:

Breite Materialkompatibilität

Ideal für BOPP-, PET-, PE-, PVC-, LDPE-, HDPE-, CPP-, PA- und andere Folientypen, wodurch es sich für verschiedene Anwendungen eignet.

Schmales Schlitzen möglich

Die Spaltbreite kann bis auf 5 mm eingestellt werden, so dass alle Produktionsanforderungen problemlos erfüllt werden können.

Hohe Präzision

Die hohe Präzision von bis zu ±0,1 mm wird durch servogesteuerte Maschinen erreicht, die auch bei hohen Geschwindigkeiten saubere Schnitte, minimalen Verschnitt und gleichmäßige Qualität liefern.

Unerreichte Geschwindigkeit

Hochgeschwindigkeitsmodelle arbeiten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 500 Metern pro Minute, so dass Sie große Aufträge und eine hohe Nachfrage problemlos bewältigen können.

Optimierung der Kapazität

Es ist möglich, Rollen mit einer Breite von bis zu 2600 mm und einem Durchmesser von 1400 mm zu verarbeiten, wodurch die Anzahl der Materialwechsel reduziert und die Produktivität erhöht wird.

Dynamische Spannungskontrolle

Behalten Sie die hohe Spannung und die antistatischen Eigenschaften während des gesamten Prozesses bei, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.

Exzellente Automatisierung

Diese Funktionen umfassen das Abwickeln, Aufwickeln und die Spannungskontrolle, die dazu beitragen, die Arbeitskosten zu senken und gleichzeitig die Präzision und Produktivität zu erhöhen.

Benutzerfreundliches Interface

Der einfach zu bedienende LCD-Touchscreen erleichtert die Schulung der Benutzer und verringert die Fehleranfälligkeit.

Mit KETE können Sie Ihre Produktionseffizienz steigern, die Kosten senken und jederzeit gleichbleibend hochwertige Ergebnisse liefern!

Schlussfolgerung

Das Schneiden von Folien ist ein wesentlicher und grundlegender Vorgang bei der Verarbeitung flexibler Materialien für verschiedene Anwendungen in der Industrie. Die Wahl der Schneidemaschine, ob Rotations-, Scher- oder Lasermaschine, hängt von der Art des Materials, der Art des herzustellenden Produkts und der Produktionsmenge ab. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Merkmale und Fähigkeiten der Maschinen, einschließlich der Aufwickelmöglichkeiten, und andere Faktoren zu berücksichtigen, die sich auf die langfristige Nutzung der Maschinen auswirken können.

Durch den Einsatz geeigneter Ausrüstungen und die Integration effizienzsteigernder Technologien können die Hersteller eine hohe Produktionsqualität, einen angemessenen Materialeinsatz und eine ordnungsgemäße Organisation der Produktionsprozesse gewährleisten, die in der modernen Fertigungsumgebung erforderlich sind. Die Genauigkeit und Konsistenz des Schneidevorgangs sind entscheidend für den Erfolg vieler nachfolgender Arbeitsgänge in der Fertigung.