Таспалау және буыштыру: қаптамада қолданылатын таспалар

Кіріспе

Замдарды немесе жинақталған заттарды таспамен байлау.

Таспалау, сондай-ақ жинақтау және байлау деп те аталады, бұл затты біріктіру, тұрақтандыру, ұстау, нығайту немесе бекіту үшін таспаны қолдану процесі. Таспаны белдеу деп те атай беруге болады. Таспалау көбінесе қаптама саласында қолданылады.

Белгілердің түрлері

Таспа – көбінесе болаттан немесе түрлі пластиктен жасалған жалпақ, иілгіш материал.

Болат

Болат – ең көне және ең жоғары созылу күшіне ие белдеу. Ол әртүрлі ені мен қалыңдығында, сондай-ақ болат сапасының әртүрлі түрлерінде қолжетімді. Болат жоғары беріктік және минималды созылу қажет болатын ауыр жүктерді ұстап тұру үшін қолданылады. Болат белдеудің беткі қабатын өңдеуге бояу, бояу және балауыз, көк түсті қаптау немесе мырыш және балауыз жатады. Балауыз белдеуге түсетін кернеуді жақсы тарату және белгілі бір кергіштермен қолдану үшін пайдаланылады. Көбінесе болат орамдары, металл шоғырлары, байланыстыру сымдары, кірпіштер және басқа да плиткалар, сондай-ақ рулонды өнімдерді байлау үшін қолданылады. Болат белдеу өндіріс процесінде болаттың табиғи түрде кеңеюі мен қысқаруына байланысты ұзындығы бойынша емес, салмағы бойынша сатылады. 3/4 x 0,020 болат белдеудің бір фунты шамамен 19,6 футқа тең келеді.

Полипропилен

Полипропилен таспасы (бағытталған немесе бағытталмаған) – жеңіл және орташа ауырлықтағы жүкті біріктіру, паллеттеу және орау үшін арналған экономикалық материал. Ол әртүрлі ендіктерде, қалыңдықтарда және полимер түрлерінде (мысалы, сополимерлер) қол жетімді. Полипропилен таспаларының көпшілігі рельефті, ал кейбіреулері басылған. Бұл өнім үзілген кезде жоғары созылу қабілетіне ие, бірақ тұрақты күш түсірілгенде қалпына келмейтін созылуға бейім. Көптеген соңғы пайдаланушылар полипропилен таспасы қолданылған күштің шамамен 50% -ын бір сағат ішінде жоғалтатынын, ал бұл жоғалту қоршаған ортаның температурасы жоғарылағанда күшейеді дегенді білмейді. Осыған байланысты, таспаның серпімділігін толыққанды пайдалана отырып, жүкті қамтамасыз етуге жарамды болғанымен, кірпіш немесе бетон сияқты қатты өнімдерге қолданғанда уақыт өте келе таспаның босаңсуына мүмкіндік бар. Сонымен қатар, полипропилен таспалары ультракүлгін сәулелердің әсеріне ұшырайды және ауа райының әсерінен тез бүлінеді. Ультракүлгін сәулелердің зиянын қара таспаны немесе ультракүлгін сәулелерге қарсы ингибиторды қолдану арқылы азайтуға болады. Полипропилен таспаларына басылым жасауға болады. Ең жоғары сапа мен дәлдік үшін басылым өндіріс кезінде (және алдын ала рельефтеу кезінде) жасалады. Басылымды өндіріс аяқталғаннан кейін рельефтің үстіне де жасауға болады, бірақ бұл жағдайда сапасы төмендеуі мүмкін. Екі әдіс те таспаланған өнімге қауіпсіздік пен маркетингтік артықшылықтарды ұсынады.

Полиэстер

Бағдарланған полиэстер және нейлон – ең берік пластикалық таспа өнімдері және кейбір салаларда болат таспаға қолданылатын тиімді балама ретінде пайдаланылады. Полиэстер қатаң жүктемелердегі тартылу күшін жақсы сақтайды. Оның жоғары серпімділік қасиеттері жүктемеге соққыны таспаның жыртылуынсыз сіңіруге көмектеседі. Нақты қолданулар үшін арнайы түрлері бар. Мысалы, суық аймақтарда ыстық ерітілген желіммен біріктірілген таспа қолданылады, себебі ол ауа райына төзімді келеді.

Найлон

Найлон таспасы үш пластиктң ішінде ең жоғары қатынастық беріктікке ие, бірақ жоғары бағасының кесірінен сирек қолданылады. Бұрын найлон таспасы өте танымал болған, бірақ уақыт өте полиэстер таспасы оны толығымен ығыстырды. Дегенмен, найлон таспасы әлі де суық қоймаларда қолданылады, себебі ол басқа пластик түрлеріне қарағанда аз деформацияланады.

Қылқан және тоқылған

Қылқанды және тоқылған таспалар бірнеше конструкцияда қол жетімді, негізінен полиэстер мен rayon материалынан жасалады. Кейбір түрлерін қайта пайдалануға болады. Бұл жүйе бірге қосу үшін токаны пайдаланатындықтан, қылқанды және тоқылған таспалар болат ленталардан гөрі жоғары жүйелік беріктікке ие болуы мүмкін. Қылқанды полиэстер таспасы басқа таспа жүйелерімен салыстырғанда жоғары созылғыштыққа ие, бұл оны теңіз және теміржол тасымалдары үшін өте қолайлы етеді. Қылқанды және тоқылған полиэстер таспалары жеңіл және жұмсақ болғандықтан, болат ленталардан қарағанда қауіпсіз таңдау болып табылады.

Қағаз

Қағаз белдеуі өнеркәсіптік процестер арасында қағаз өнімдерін бірге ұстау үшін қолданылады. Бұл қағаз өнімдерін белдеулерді кеспестен процеске енгізуге мүмкіндік береді, бұл өнімнің мерзімінен бұрын ыдырауына алып келуі мүмкін.

Құрама

Композиттік белбеуде белбеудің ұзындығы бойымен бойлық бағытта орналасқан полиэстер жіпшелері кіріктірілген, олар тартылу күшіне төзімділікті қамтамасыз етеді. Бұл полиэстер жіпшелер полипропилен қаптамасына енгізілген. Полипропилен белбеуге серпімділік береді, сонымен қатар сымды құлыппен қолданғанда сырғуға қарсы қасиеттерін жақсартады. Жүк бекіту саласында композиттік материалды көбінесе "жасанды болат" деп атайды. Ол тозуға өте төзімді және құлыппен қолданғанда ең жоғары біріктіру тиімділігін көрсетеді. Бұл екі артықшылыққа ауа райының жағдайы әсер етпейді.

Қосу әдістері

Белгісі тартылғаннан кейін, белдік көбінесе өзіне жабысады. Болат белбеуді мөрмен және кесілген түйінмен, мөрмен және қысыммен, мөрсіз түйінмен немесе дәнекерлеу арқылы бекітіледі. Мөрлердің пішіні қолданылуына байланысты әртүрлі болады; кейбіреулерін белдік тартылғаннан кейін, ал басқаларын тарту алдында орнату керек. Мөр жасау үшін мөр мен белдік екі жағынан тілімделеді; егер бір жиын тілімдер жасалса, ол бір тілімді түйін, егер екі жиын тілімдер жасалса, ол екі тілімді түйін деп аталады. Қысыммен бекітілген түйіндерде де мөр қолданылады, бірақ пішінделген тілімдердің орнына қысым толқындары қолданылады. Бұл қысымдар үлкен үйкеліс күшін жасайды, ол түйіндің ағып кетуіне жол бермейді. Мөрсіз түйіндер белдіктің ортасына өзара кірігетін тіректер жасау арқылы жасалады. Пластмасса белдіктер көбінесе белдіктерді бірге балқыту арқылы, түйінге жылу қосу арқылы біріктіріледі. Жіңішке, әдетте және тар белдіктер үшін, жылуды ыстық пышақ жүйесімен енгізеді. Біріншіден, ыстық пышақ белдіктердің арасына енгізіледі. Содан кейін пластина жоғары көтеріліп, белдіктерді және ыстық пышақты бірнеше миллисекунд ішінде қысады. Содан кейін пластина төмен түсіп, ыстық пышақ алынып тасталады. Ыстық пышақ белдіктерден толықтай алынғаннан кейін, пластина қайтадан жоғары көтеріліп, түйінді қысады, сонда белдіктің балқыған бөліктері араласып, қатаяды. Жұқа пластикалық белдіктер үшін, әдетте және жуан, түйінде жылу жасау үшін үйкеліс қолданылады. Процесс белдікті пластина мен тіреуге қысып қоюдан басталады. Пластинада немесе тіреуде тістері бар вибратор орнатылған, ал қарсы компонентте де тістер бар, ол қозгалмайды. Вибратор жылдам дірілдейді, бұл екі белдіктің арасындағы интерфейсті балқыту үшін жеткілікті жылуды тудырады, себебі үйкеліс пайда болады. Дәнекерлеуді аяқтау үшін вибратор тоқтатылады және түйін қатаңдағанша қысым ұсталады. Полипропилен және полиэстер белдіктерін де осыған ұқсас әдіспен бекітуге болады, жылу материал арқылы өтіп, молекулалық құрылымнан шығатын ультрадыбыстық толқындар арқылы жасалады. Содан кейін олар жылумен бекітілгендей қысылады. Пластмассаны ультрадыбыстық дәнекерлеуде, қосылатын материалдар арасындағы үйкеліс арқылы жылу жасау үшін жоғары жиілікті (15 кГц-ден 40 кГц-ге дейін) және төмен амплитудалы діріл қолданылады. Екі бөліктің интерфейсі максималды дәнекерлеу беріктігін қамтамасыз ету үшін энергияны шоғырландыру үшін арнайы жасалған. Оны тұтқамен немесе құлыппен қолмен бекітуге болады. Түйін жүйенің ең әлсіз бөлігі болып табылады, сондықтан беріктік маңызды болған жағдайда қолданылатын бекіту әдісінің түрі өте маңызды. Түйіннің беріктігі белдікті бір осьті кернеуде сындыру үшін қажетті күш ретінде анықталады. Бұл белдіктің бір осьті беріктігімен салыстырылады және пайыздық айырмашылық ретінде тіркеледі (мысалы, болат белдіктің үлгісінде үзілу беріктігі болуы мүмкін және мөр , сондықтан мөрдің 60% беріктігі бар деп айтылады). Ыстық пышақпен дәнекерленген түйіндердің ең төменгі сыну беріктігі 55% құрайды. Қысыммен дәнекерленген түйіндердің ең төменгі сыну беріктігі 65% құрайды. Жақсы орнатылған белдік машиналары немесе үйкеліс дәнекерлеу құралдары бұзылу беріктігінің 80% -ын қамтамасыз етуге тырысады. Металл қысқыштар/мөрлер 100–120 кг шамасындағы сырғанауға төзімділігімен таңқаларлық түрде төмен. ASTM D3953 стандартына сәйкес паллеттерді байлау үшін байлау процедурасының саны ең кемі 10 рет болуы керек.

After the strap is tensioned, the strap is often sealed to itself. Steel strap is sealed with a seal and notch joint, a seal and crimp, seal less joint, or via welding. Seals come in various shapes depending on the application; some can be put on after the strap is tensioned, while others must be installed before tensioning. To create the seal, the seal and strap are notched on both sides; if one set of notches are created then it is called a single notch joint, if two sets of notches are created then it is called a double notch joint. Crimp joints also use a seal, but crimp undulations are used instead of formed notches. These crimps form great frictional forces which keep the joint from seeping. Seal less joints are created by forming interlocking keys into the middle of the strap. Plastic strap is most commonly joined by melting the straps together by adding heat to the joint. For lighter gauge strap, usually and narrower, heat is introduced with a hot knife system. First, the hot knife moves in between the straps. Then a platen comes up and compresses the straps and hot knife against an anvil on the order of tens of milliseconds. The platen then drops and the hot knife is removed. After the hot knife is completely clear of the straps the platen comes back up and compresses the joint so that the melted portions of the strap mix and harden. For thicker plastic strap, usually and thicker, friction is used to create heat within the joint. The process starts with the strap compressed between the platen and the anvil. There is a vibrator built into either the platen or the anvil, which has teeth; there are also teeth on the opposite component, which does not move. The vibrator is quickly vibrated, which creates enough heat to melt the interface between the two strap, because of friction. To complete the weld the vibrator is stopped and the pressure held until the joint has solidified. Polypropylene and Polyester strapping can also be sealed in a similar manner with the heat being produced by sound in the form of Ultrasonic waves passing through the materials and exiting the molecular structure. They are then compressed as in a heat seal. In ultrasonic welding of plastics, high frequency (15 kHz to 40 kHz ) low amplitude vibration is used to create heat by way of friction between the materials to be joined. The interface of the two parts is specially designed to concentrate the energy for the maximum weld strength. It may also be joined manually by crimping a seal or via a buckle. The joint is the weakest part of the system, therefore the type of joining method used is very important if strength is an issue. The strength of a joint is defined as the force required to break the strap in uniaxial tension. This is then compared to the uniaxial strength of the strap and recorded as the percent difference (e. g., a sample of steel strap may have a break strength and the seal may fail at , so the seal is said to have a 60% strength). Hot knife welds have a minimum break strength of 55%. Friction welds have a minimum break strength of 65%. Well set up strapping machines or friction weld tools will aim for around 80% of break strength. Metal clips/seals are surprisingly low with about 100 – 120 kg slip resistance. For pallets strapping based on norm ASTM D3953 Standard Specification, the number of the strapping procedure is around 10 times for a minimal.

Жабдық

Қаптау үшін екі негізгі жабдық түрі бар: қол құралдары және қаптау машиналары немесе лента тарту машиналары. Екі түрдегі жабдықпен де лентаны тарату үшін диспенсер қолданылады. Кейбір қаптау машиналарында диспенсер орнатылған, ал басқаларында (әдетте үлкен аркалы машиналарда) жеке қуаттандырылатын диспенсер болады, ол жаңа орамдарды автоматты түрде жүктей немесе өткізе алады. Қозғалтқышы жоқ жеке диспенсерлерде орамның инерциясын тоқтату және лентаның еденге түсіп қалмауы үшін тежегішті босататын және іске қосатын шкив бар. Әдетте, үлкен аркалы қаптау машиналарында қолданылатын диспенсерлерде лентаны жылдам тарату үшін бірнеше шкивтер болады. Кішкентай аркалы машиналар, мысалы үстел үстіндегі машиналар, оның орнына лентаны жинағыш қорапшаға/аккумуляторына жібереді. Екі жағдайда да мұндай қажеттілік бар, әйтпесе қаптау машинасы диспенсер лентаны бере алмай тұрып-ақ тартып алады.

Қол құралдары

Қол құралдарының екі түрі бар: қолмен және автоматты. Қолмен және автоматты құралдарды кернеу, бекіту және кесу операцияларын бірге атқаратын біріктірілген құралдар түрінде немесе жеке кернеу, бекіту және кесу құралдары ретінде алуға болады. Болатқа арналған қолмен және автоматты қолмен бекіткіштер бекіткіш немесе бекіткішсіз қосылыстарды пайдалана алады. Аз көлемді қолданулар үшін қолмен тартылатын және қысылатын жүйелер қол жетімді. Пластмасса таспаға арналған қолмен бекіткіштер әрқашан бекіткіш пен қысымды (тісті бекіткіштер) немесе қысымды (тегіс бетті бекіткіштер) қосылысты пайдаланады. Автоматты қол құралдары жоғары көлемді қолданулар үшін қолданылады. Автоматты құралдар электр батареясымен немесе қысылған ауамен жұмыс істей алады. Пластмасса таспаға арналған автоматты қол құралдары үйкеліс дәнекерлеуді пайдаланады.

Қаптау машиналары

Таспалау машиналары, сондай-ақ бунделер немесе бандерлер деп те аталады, жоғары көлемді немесе арнайы қолданулар үшін қолданылады. Олар көлденең және тік бағыттарда (дегенмен тік бағыты әлдеқайда көп таралған) ұсынылады. Таспалау машиналары төменгі, бүйірлік және жоғарғы мөрлену түрлерінде де қол жетімді, бұл буып-түйілген өнімдегі біріктіру тігісінің орналасқан жерін анықтайды. Таспалау машиналары жартылай автоматты және толық автоматты түрлерінде болады. Автоматты машиналарды конвейерлік жүйелермен біріктіріп пайдалануға болады. Фотоэлемент буып-түйілген өнімнің дұрыс орналасқанда анықтап, конвейерлерді тоқтатып, таспалау машиналарын іске қосады. Дегенмен, көпшілігі жеке қолдануда кездеседі. Жартылай автоматты және толық автоматты таспалау машиналары қоймадағы тиімділікті және қаптамаланған өнімнің жалпы көрінісін айтарлықтай жақсартады. Ұсталған еңбек шығыны көбінесе таспалау машинасының салыстырмалы түрде төмен құнын өтеуге жетеді. Жартылай автоматты және толық автоматты таспалау машиналарын қаптау өндіріс желісіне оңай енгізуге болады, онда қаптау үстелдері мен таспалау машиналары жұмыс істеуге ыңғайлы биіктікте орналастырылады. Таспалы машиналар сияқты, бандерлеу машиналары да әртүрлі пішіндер мен өлшемдердегі өнімдерді біріктіруге және бекітуге мүмкіндік береді. Алайда, бандерлеу машиналары таспамен байланған өнімге азырақ зиян келтіреді, себебі қол жетімді бандерлердің кең ені (20 мм – 100 мм) сезімтал өнімдерге зиянды азайтатын үлкен беттік ауданды қамтамасыз етеді. Бандерлеу машиналары пластикалық таспаға қарағанда экологиялық таза балама ретінде қағаз таспаларды да пайдалана алады. Оларды фотосенсор, аяқ педалі немесе ПЛК (программируемый логикалық контроллер) арқылы басқаруға болады, бұл машиналарды өндіріс желілеріне немесе жеке жұмыс істеуге қосуға мүмкіндік береді. Автоматты таспалау машиналары қолсыз, автоматты түрде керілген, мөрленген және кесілген полипропилен таспасымен жәшіктерді бекітуге мүмкіндік береді. Бұл машиналар аяқ педалі немесе жәшік сенсоры арқылы басқарылады, бұл оларды үлкен көлемде өңдеу үшін өте қолайлы етеді. Жартылай автоматты таспалау машиналары бір операторға полипропилен таспасын автоматты түрде керіп, мөрлеп, кесіп, кез келген өлшемдегі қораптарды таза және сенімді бекітуге мүмкіндік береді. Әрбір қаптамаға сәйкес таспаның кернеуін реттеу жұмсақ қораптардың зақымдануын болдырмайды.

Strapping machines, also known as bundlers or banders, are used for higher volume applications or special applications. They are available in horizontal and vertical orientations (with the vertical orientation being far more common). They are also available in bottom seal, side seal, and top seal orientations, which define where the joint is located on the bundle. Strapping machines are available in semi automatic and automatic varieties. The automatic machines can additionally be used inline with conveyor systems. A photocell is used to detect when the bundle is in the correct location, stop the conveyors, and activate the strapping machine. Most, however, will be found in standalone applications. Semi automatic and fully automatic strapping machines substantially improve efficiency in a warehouse and also the overall presentation of a packaged product. The saved labor can often easily cover the relatively low cost of the strapping machine. Both semi and fully automatic strapping machines can easily be included in a packing production line where packing tables and strapping machines are positioned at workable heights. Banding machines like strapping machines allow the unitization and securing of products with a variety of different shapes and sizes. Banding machines, however, are less damaging to the product being strapped, since the larger widths of bands available (20mm 100mm) allow greater surface area that minimizes the harm on sensitive products. Banding machines can also run on paper straps for a more eco friendly alternative to plastic strapping. Operation is by photo sensor, foot pedal, or a PLC, allowing these machines to be integrated into production lines or for standalone operation. Automatic strapping machines allow hands free securing of parcels with automatically tensioned, sealed, and cut polypropylene strapping. These machines are operated either by foot pedal or parcel sensor, which makes them ideal for volume throughput. Semi automatic strapping machines will allow one operator to automatically tension, seal, and cut polypropylene strapping to give neat and secure fastening on any size box. Adjustable strap tensioning to suit each package prevents strap damage to softer boxes.