キャストフィルム押出ラインのマスター：精密制御で高品質を実現

ストレッチフィルムは、製品を安全かつ経済的に梱包するための汎用性と高品質なソリューションを提供するため、包装業界で不可欠です。フィルムはフラットダイ押出プロセスで製造され、ACモータと可変速ドライブが高品質出力を大きく支えています。プロセスは、高粘度流体を溶融・搬送するポンプである押出機から始まります。ポリマーは重力供給により押出機に入ります。材料は溶融、混合され、押出ヘッドを通じて熱と機械的応力の組み合わせで所望の形状に押し出されます。押出ヘッドを出た後、材料は冷却ユニットに入ります。ここで、水冷「チルロール」がフィルムの温度を下げ、最終的にロールに巻き取られます。

キャストフィルム押出ライン：押出機

押出機は、電動機で駆動される単一または二重スクリューを回転させる中空シリンダーで構成され、通常ギアボックスによってスクリューと結合されています。モータは必要なトルクを提供し、期待される溶融流量を得るために必要な速度で回転します。スクリュー速度の精密制御に失敗すると、機械方向のフィルム厚に変化が生じる可能性があります。

過去20年間、キャストフィルム押出ラインアプリケーションでは、押出機スクリューの制御にDCモータに代わってACモータが主流となっています。利便性、信頼性、低メンテナンス、システムソリューション全体の寸法削減など、多くの利点を提供してきました。ACモータはAC可変速ドライブで制御され、安定した回転を保証します。非常に低速でも（インクリメンタルエンコーダによるクローズドループ回路を通じて）、短絡保護（低・高電圧）を提供し、EMCフィルタを組み込んで電気ノイズと干渉を排除します。

近年、ACモータとドライブに加え、トルクモータもスクリュー押出制御に活用されています。これらは、ギアボックス、ベルト、プーリーなどの異なる要素の組み立てを必要としない、完全なダイレクトドライブソリューションを提供します。トルクモータは、運動の均一性、直線性、プラスチック材料押出の恒常性を保証します。

キャストフィルム押出ライン：冷却セクション

前述の通り、材料が押出ヘッドを出ると、冷却セクションを形成するチルロールで溶融状態から冷却されます。冷却ユニットは、フィルムの片面を冷却する一次急冷ロールと、反対側を冷却する二次ロールで構成されます。また、ロールの正しい垂直およびクロスマシン方向アライメントのためのモータ駆動ロール位置決めシステム、多くの場合バキュームボックスやエアナイフも含まれます。

ロールはウェブと完全にアライメントされ、ウェブ幅全体で均一なテンションを保証し、厚み変動を最小限に抑える必要があります。また、ロールの角速度を適切に制御して、機械方向のフィルム厚変動を防止する必要があります。

キャストフィルム押出ライン：アキュムレータと巻取セクション

冷却セクションと巻取セクション内にアキュムレータがあり、これは空のワインダーから満タンのワインダーへゼロ速度でウェブを継ぎ目なく切り替え、ラインを止めずに済むようにします。プロセスの最後に、さらにワインダーが押出材料をロールに巻き取ります。巻取プロセスは、ロールが下流工程でアンワインドされたときにフィルムの特性と寸法を保持する必要があります。いくつかのタイプのワインダーがあります。「タレット」または「センター」ワインダーがキャストフィルム押出アプリケーションで通常使用され、ロール径の増加に伴いウェブテンションが減少します。冷却、アキュムレータ、ワインダーセクションのすべての動作は、ウェブ速度と正しいウェブテンションを制御するACモータとドライブによって駆動されます。

キャストフィルム押出ライン：ACドライブとモータ

ハイエンド制御を備えたACドライブは、プロセス全体で高品質フィルムを保証するために非常に重要です。クローズドループ制御のための設定しやすいソフトウェアと、多くの異なる材料タイプに対する最適効率は、キャストフィルムラインシステムとプロセスの不可欠な要素です。

パーカーのAC30シリーズ（0.75〜450kWの定格出力）と、完全なIEC61131 PLC機能を持つQuicktoolソフトウェアまたはパーカーDSE Liteソフトウェアを組み合わせると、すべてのラインセクション間の最適な同期を達成するために必要なすべての機能が提供されます。専用ファンクションブロック（ワインダー、PID、径計算など）を使用して、ユーザー定義アプリケーションの作成、パラメータ化、設定が可能です。AC30シリーズは、豊富なアプリケーションマクロライブラリと実装例へのアクセスを提供します。

デュアルEthernetポートを通じたEtherCAT、Profinet、Ethernet IP、Modbus TCP IPによる接続性により、個々のドライブ間の通信をシンプルかつ柔軟に実現。インテリジェントデータ分析と外部サーバへの接続をサポートします。ライン設定値は、1588タイムシンクロナイズドピアツーピア通信でサポートされる高速チャネルで送信可能です。機械の各部分は、ドライブ内またはPLCによる通信プロトコルで独自の制御を持ちます。パーカーのパートナーによるこのアニメーションは、高性能ドライブソリューションがキャストフィルム押出ラインの最適制御をどうサポートするかを示しています。

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