La découpe de films expliquée : Techniques clés pour une production efficace

Introduction

La fabrication contemporaine ne peut fonctionner sans les films qui, dans la plupart des cas, sont d'abord des bobines mères de grande largeur. Les opérations en aval exigent des largeurs spécifiques plus étroites. La coupe précise de ces rouleaux, ou découpe du film, devient une opération indispensable. Une découpe imprécise ou inefficace engendre des déchets coûteux et des produits défectueux.

Cet article traite de la procédure de découpe des films et des principaux types de machines utilisées, ainsi que de leurs applications dans les différentes industries, notamment en ce qui concerne les matériaux d'emballage. Il définit en outre les principaux critères de sélection des équipements et explique comment l'application de méthodes et de systèmes sophistiqués améliore les performances et la qualité de la production lors de cette étape critique de la transformation, afin de garantir que les matériaux sont correctement préparés pour leur application finale.

Qu'est-ce que le découpage de films ?

Dans le contexte de la transformation des films, la refente consiste à couper une large bande de film ou de matériau souple similaire en plusieurs bandes plus étroites sur toute sa longueur. La matière première, également appelée bobine mère, est ensuite déroulée et introduite dans une ligne de refendage où elle est coupée par des couteaux ou des lasers. Les bandes étroites qui en résultent sont ensuite réenroulées sur des mandrins séparés, appelés rouleaux refendus ou rouleaux finis.

Le besoin de refendre se fait sentir parce que la plupart des matériaux souples tels que les films plastiques souples, les feuilles laminées, le papier et les tissus non tissés sont produits ou achetés dans des largeurs plus grandes que la largeur finale nécessaire dans la ligne de production ou d'emballage. Les grandes bobines mères sont rentables aux premiers stades de la production et de la distribution. Le refendage, qui peut utiliser des méthodes telles que la cisaille, le rasoir et l'écrasement, est le processus crucial qui permet d'adapter la largeur du matériau aux besoins des processus ultérieurs. Le degré de précision du refendage détermine la qualité et la fonctionnalité des rouleaux étroits et des paramètres tels que la rectitude des bords, la plage de largeur et la tension de l'enroulement.

Types de machines à découper les films

La manière dont le film est coupé est l'une des caractéristiques qui peuvent être utilisées pour définir une machine à refendre. Le type de découpe à utiliser dépend du type de matériau à découper, de la qualité du bord souhaitée, de la vitesse à laquelle la découpe doit être effectuée et du facteur coût. Il existe trois grandes catégories de refendage : le refendage rotatif (marquage/écrasement), le refendage par cisaillement et le refendage par laser.

Machine à refendre rotative

La refente rotative, également connue sous le nom de refente par points ou de coupe par écrasement, est l'une des techniques de refente les plus anciennes. Le mécanisme consiste à faire passer la bande sur un rouleau enclume en acier trempé. Au-dessus de la bande se trouvent des roues ou des couteaux en acier trempé qui exercent une forte pression sur le matériau. Cette pression a pour effet de comprimer ou d'écarter le matériau situé sous le bord du couteau, ce qui permet de découper la bande le long de la ligne voulue.

Machine à refendre par cisaillement

La découpe par cisaillement fonctionne sur le même principe que les ciseaux. Elle utilise deux couteaux rotatifs qui travaillent en tandem pour couper le matériau. Il existe normalement deux types de coupe par cisaillement : la coupe par cisaillement tangentiel et la coupe par cisaillement enveloppant. Dans les deux cas, un couteau mâle (lame circulaire) et un couteau femelle (souvent un rouleau rainuré ou une autre lame circulaire) sont placés de manière à s'imbriquer légèrement l'un dans l'autre. Lorsque la bande passe par le point d'intersection où ces couteaux s'engagent, elle est soumise à une force de cisaillement propre.

Machine à découper au laser

La découpe laser est l'une des techniques de découpe des matériaux sans contact. Elle utilise un faisceau laser étroit et intense qui est focalisé sur la surface de la bande. La densité d'énergie élevée du laser fait rapidement fondre, évaporer ou enlever le matériau sur la trajectoire de coupe, créant ainsi la séparation.

Afin de mieux cerner les avantages, les inconvénients et les utilisations les plus courantes des différentes techniques de refendage, le tableau suivant présente une comparaison détaillée :

Méthode de refendage	Avantages	Inconvénients	Matériaux typiques
Rotatif (fente de marquage/broyage)	- Installation simple, coût réduit - Peut traiter des adhésifs multicouches sans gommer les lames	- Bords plus rugueux - Génération accrue de poussière - Ne convient pas aux films fins ou délicats	Papier lourd, certains non-tissés, stratifiés durables
Refendage par cisaillement	- Bords nets, haute précision - Large compatibilité avec les matériaux - Fonctionnement à grande vitesse	- Nécessite un alignement précis des couteaux - Coût d'équipement plus élevé	Films PET, BOPP, PE, PVC, feuilles, matériaux enduits de haute qualité
Refendage au laser	- Pas d'usure de la lame - Possibilité de réaliser des coupes complexes et non linéaires - Pas de contact pour minimiser les contraintes	- Zone affectée par la chaleur (ZAT) - Coût d'investissement élevé - Nécessite une extraction des fumées	Polymères spéciaux, composites, textiles, besoins de fentes très étroites

Applications du découpage de films dans diverses industries

Le découpage de films est un processus fondamental qui est utilisé dans un large éventail d'industries et qui est à la base de la création de nombreux produits et pièces. Le fait que la découpe de film soit capable de convertir des matières premières en formes utilisables en fait un processus crucial en raison de sa flexibilité et de sa précision.

Le découpage de films dans le secteur de l'emballage

L'industrie de l'emballage est sans doute le plus grand consommateur de matériaux pour films fendus. Les emballages souples, les étiquettes, les rubans et les films d'operculage dépendent tous de la précision des rouleaux de fente.

Emballage souple

Les matériaux pour les sachets alimentaires, les sacs (snacks, café, aliments surgelés), les films barrières et les suremballages sont normalement convertis à partir de lignes d'extrusion ou de laminage larges, puis fendus aux largeurs appropriées pour les machines FFS (verticales et horizontales). Une largeur de rouleau uniforme et une bonne finition des bords sont essentielles pour une alimentation correcte de la machine, la soudure et l'aspect général de l'emballage.

Étiquettes et rubans

Les étiquettes sensibles à la pression (frontal, adhésif, support) et divers rubans adhésifs (rubans d'emballage, rubans industriels, rubans médicaux) sont découpés à partir de bobines mères à la largeur requise pour l'impression, la découpe ou l'utilisation directe. Il est important de contrôler la largeur avec précision dans les processus d'impression et de transformation, ainsi que dans l'équipement d'étiquetage automatisé.

Films d'operculage

Les films utilisés pour couvrir les barquettes et les conteneurs (par exemple, pour les yaourts ou les plats préparés) doivent être coupés à la forme de l'ouverture du conteneur et fonctionner correctement dans l'équipement de scellage.

Le rôle du refendage dans l'impression et la transformation

Dans les industries de l'impression et de la transformation, la refente est utilisée de plusieurs manières avant et après les principales étapes de création de valeur.

Préparation de la prépresse

Le papier, le film ou la feuille sont généralement découpés en largeurs plus étroites pour s'adapter à une presse d'impression flexographique, hélio ou numérique particulière ou à un équipement d'enduction et de pelliculage. Cela permet d'optimiser l'utilisation des matériaux et de tenir compte des limites des machines concernées.

Conversion/finition post-impression

Après l'impression, l'enduction ou le pelliculage, la grande bande transformée est souvent découpée en rouleaux de la taille requise par l'utilisateur final ou par le processus suivant. Par exemple, les grands rouleaux de film d'emballage sont découpés en paquets de la largeur requise. Les matériaux abrasifs enduits sont découpés en bandes ou en disques à partir de larges rouleaux.

Produits spécialisés

Parmi les produits spécialisés, citons les films graphiques pour la signalisation, les laminés décoratifs, les rubans de transfert thermique et les feuilles de séparation qui sont fendues aux dimensions commercialisables. La précision est cruciale pour la forme et la performance, ainsi que pour l'esthétique.

Applications en électronique et dans d'autres domaines spécialisés

La plupart des technologies sophistiquées exigent une grande précision dans la découpe de films minces pour diverses pièces. Ces applications sont généralement caractérisées par l'utilisation de matériaux fins, de petites dimensions et de normes de propreté élevées.

Électronique

Films séparateurs de batterie : Ces films utilisés dans les batteries lithium-ion doivent être découpés à une épaisseur très fine et les bords doivent être propres pour éviter les courts-circuits. Les tolérances peuvent être de l'ordre du micron.

Films sur les condensateurs : Les films diélectriques minces utilisés dans les condensateurs doivent être fendus à la bonne largeur pour permettre le bobinage et les performances électriques.

Films optiques : Les films LCD et OLED, tels que les polariseurs et les films d'amélioration de la luminosité, nécessitent une qualité de bord très élevée et une contrainte minimale lors de la découpe afin d'éviter toute distorsion optique. Le découpage en salle blanche est souvent nécessaire.

Médical

Les patchs transdermiques, les rubans médicaux, les emballages stériles et les bandelettes de diagnostic sont quelques-uns des produits qui doivent être découpés dans un environnement propre et en tenant compte de la qualité du matériau. La qualité des bords est cruciale pour garantir que le matériau adhère bien et ne provoque pas d'irritation.

Autres domaines

Les bandes d'enregistrement magnétique, les films pour panneaux solaires et les films d'encapsulation, certaines applications textiles et les membranes de filtration sont d'autres domaines dans lesquels une découpe précise des films est essentielle pour le produit.

Principaux éléments à prendre en compte lors du choix d'un équipement de refendage de films

Le choix du bon équipement de découpe de film est une décision critique qui peut avoir un impact significatif sur la productivité, la rentabilité et la qualité des produits d'un fabricant dans le processus de découpe. Plusieurs facteurs clés doivent être soigneusement pris en compte au cours du processus de sélection.

Comprendre les propriétés des matériaux et les exigences en matière de refendage

C'est la première étape et la plus importante.

Principales considérations :

Propriétés mécaniques

Résistance à la traction, épaisseur, sensibilité à la chaleur et à la pression (films en polyéthylène, polypropylène, PET, PVC). Ces facteurs définissent la méthode de découpe appropriée et les caractéristiques de la machine de découpe.

Technique de refendage

En fonction du type de matériau, de son épaisseur et de son abrasivité, il existe deux types de refendage : le refendage par rainurage, qui nécessite un contrôle précis de la tension, et le refendage par cisaillement, qui utilise des lames robustes.

Spécifications de la fente

Les largeurs de fente requises, les tolérances admissibles et la qualité requise des bords. Il est également nécessaire de définir les valeurs maximales et minimales de la largeur de la fente, les écarts admissibles et la qualité des bords.

Exigences de production

Cela dépend de la quantité de production attendue, qui détermine dans ce cas la vitesse des machines. Déterminez le diamètre et le poids maximum de la bobine mère que la machine doit traiter, ainsi que le diamètre de la bobine finie et les dimensions du mandrin.

Évaluer les caractéristiques et les capacités des machines

Cette évaluation commence après la définition des propriétés des matériaux et des spécifications de découpe.

Principales caractéristiques à évaluer :

Dimensions maximales de la toile

Plage de vitesse de refendage :

Il est possible d'atteindre une vitesse élevée, mais il est également important de tenir compte de la vitesse possible tout en maintenant la qualité de la fente.

Précision du processus de coupe

Capacités d'automatisation :

Contrôle automatique de la tension

Positionnement automatique de la lame

Déchargement automatique des rouleaux

Ces caractéristiques peuvent contribuer à réduire la quantité de travail manuel, à augmenter la productivité et à diminuer le nombre d'erreurs.

Interface utilisateur et configuration :

La facilité d'utilisation et d'installation ainsi que la facilité de réglage de l'équipement sont des facteurs qui influencent la courbe d'apprentissage et l'efficacité de l'opérateur.

Capacités en matière de noyaux et de bobinage :

La capacité de la machine à traiter différentes dimensions de noyaux et configurations d'enroulement en fonction du type d'application.

Évaluation des coûts et de la maintenance à long terme

Les dépenses totales de propriété, qui tiennent compte des coûts d'entretien, sont très importantes.

Des facettes importantes à analyser :

Frais de propriété totaux :

Il s'agit de la consommation d'énergie, des dépenses en pièces détachées, de la fréquence et de la complexité des opérations de maintenance.

Durabilité de l'équipement :

Un équipement constitué de pièces durables et d'une construction solide fonctionnera plus longtemps et nécessitera moins d'entretien, ce qui se traduira à long terme par une réduction des frais d'exploitation.

Support après-vente :

Une assurance fiable telle que

Assistance à la maintenance

Avantages des composants de rechange

Instruction

Les fabricants proposent des systèmes d'assistance complets qui permettent de réduire les temps d'arrêt des équipements et de maintenir un fonctionnement efficace.

Évaluations approfondies construites :

Les dépenses d'investissement initiales doivent être combinées avec les dépenses opérationnelles continues.

KETE : Amélioration de l'efficacité globale de la production dans le domaine du découpage de films

KETE a été fondé en 2011 et est devenu l'un des principaux fabricants de machines de découpe de films en Chine, fournissant des solutions innovantes pour diverses industries. Voici comment KETE vous aide à améliorer l'efficacité générale de votre production dans le domaine de la découpe de films :

Large compatibilité avec les matériaux

Idéal pour les films BOPP, PET, PE, PVC, LDPE, HDPE, CPP, PA et autres types de films, ce qui le rend adapté à diverses applications.

Capacité de refendage étroit

La largeur de coupe peut être réglée jusqu'à 5 mm, ce qui permet de répondre facilement à tous les besoins de production.

Haute précision

Les machines servocommandées permettent d'obtenir une grande précision, jusqu'à ±0,1 mm, pour des coupes nettes, des pertes minimales et une qualité uniforme, même à des vitesses élevées.

Une vitesse inégalée

Les modèles à grande vitesse travaillent jusqu'à 500 mètres par minute, ce qui vous permet de gérer facilement les grosses commandes et la forte demande.

Optimisation des capacités

Il est possible de traiter des rouleaux d'une largeur allant jusqu'à 2600 mm et d'un diamètre de 1400 mm, ce qui permet de réduire le nombre de changements de matériaux et d'augmenter la productivité.

Contrôle dynamique de la tension

La tension élevée et les caractéristiques antistatiques sont maintenues tout au long du processus afin d'obtenir la meilleure finition possible.

Excellence en matière d'automatisation

Ces fonctions comprennent le déroulement, l'enroulement et le contrôle de la tension, ce qui permet de réduire les coûts de main-d'œuvre tout en améliorant la précision et la productivité.

Interface conviviale

L'écran tactile LCD facile à utiliser facilite la formation des utilisateurs et réduit les risques d'erreur.

Avec KETE, augmentez l'efficacité de votre production, réduisez vos coûts et obtenez à chaque fois des résultats cohérents et de haute qualité !

Conclusion

La découpe de films est une opération essentielle et primordiale dans la transformation de matériaux souples pour diverses utilisations dans l'industrie. Le choix de la machine de découpe, qu'elle soit rotative, à cisaillement ou à laser, dépend du type de matériau, du type de produit à fabriquer et de la quantité à produire. Il est essentiel de prendre en compte les caractéristiques et les capacités des machines, y compris les capacités de rembobinage, ainsi que d'autres facteurs susceptibles d'affecter l'utilisation à long terme des machines.

En utilisant des équipements appropriés et en intégrant des technologies améliorant l'efficacité, les fabricants peuvent garantir une qualité de production élevée, une utilisation appropriée des matériaux et une organisation adéquate des processus de production qui sont nécessaires dans l'environnement de fabrication moderne. La précision et la cohérence de l'opération de refendage sont essentielles à la réussite de nombreuses autres opérations de fabrication.