Введение

Закрепление ленты вокруг предмета или связки
Ленты, используемые в упаковке

Строповка, также известная как обвязка и бандажирование, – это процесс применения ленты к предмету для его объединения, стабилизации, удержания, усиления или закрепления. Лента также может называться стропом. Строповка наиболее часто используется в упаковочной промышленности.

Типы ремней

Ремень — это плоский, гибкий материал, чаще всего изготавливаемый из стали или различных видов пластика.

Сталь

Сталь – это самый старый и обладающий наивысшей прочностью на разрыв материал для обвязки. Она доступна в различных ширинах и толщинах, а также в различных марках стали. Сталь используется для надежной фиксации тяжелых грузов, когда требуется высокая прочность и минимальное растяжение. Варианты поверхностной обработки стальной ленты включают: окраску, окраску с восковым покрытием, воронение или цинкование с восковым покрытием. Воск используется для лучшей передачи усилия натяжения по обвязке и для работы с определенными типами натяжителей. Типичные области применения: стальные рулоны, связки металла, проволока для прессования, кирпичи и другие брусчатые изделия, а также обвязка концов рулонов. Стальная лента продается по весу, а не по длине, из-за естественного расширения и сжатия стали в процессе производства. Катушка стальной ленты размером 3/4 x 0,020 дюйма дает примерно 19,6 футов на фунт веса.

Полипропилен

Полипропиленовая лента (ориентированная или неориентированная) – это экономичный материал, предназначенный для легкой и средней степени фиксации, паллетирования и обвязки грузов. Она доступна в различных ширинах, толщинах и модификациях полимера (например, сополимеры). Большинство полипропиленовых лент имеют рельефную поверхность, а некоторые также напечатаны. Этот продукт обеспечивает более высокое удлинение при разрыве, но склонен к необратимой остаточной деформации при постоянном напряжении. Неизвестно многим конечным пользователям, что полипропиленовая лента теряет около 50% приложенного усилия в течение одного часа, и эта потеря усилия ускоряется при повышении температуры окружающей среды. Следовательно, хотя она подходит для обвязки грузов благодаря определенному запасу энергии, который компенсирует ослабление ленты, при использовании с твердыми продуктами, такими как кирпич или бетон, со временем может возникнуть неприемлемое ослабление обвязки. Кроме того, полипропиленовая лента подвержена УФ-деградации и может быстро разрушаться под воздействием окружающей среды. УФ-деградацию можно снизить, используя черную ленту или УФ-стабилизатор. На полипропиленовую ленту можно наносить печать. Для достижения наивысшего качества и точности печать выполняется в процессе производства (и до нанесения рельефа). Печать также может выполняться после производства поверх рельефа, но при этом качество снижается. Оба варианта обеспечивают преимущества в плане безопасности и маркетинга для обвязанной продукции.

Полиэстер

Ориентированный полиэстер и нейлон – самые прочные виды пластиковой ленты, которые в некоторых отраслях промышленности используются как полноценная альтернатива стальной ленте. Полиэстер обеспечивает отличное сохранение натяжения при креплении жестких грузов. Благодаря своим превосходным восстановительным свойствам, он позволяет грузу поглощать удары без разрыва ленты. Существуют специализированные типы лент для конкретных задач. Например, в холодном климате используется лента, склеенная горячим клеем, поскольку она устойчива к воздействию погодных условий.

Нейлон

Нейлоновая стропа обладает наибольшей удельной прочностью среди трех видов пластика, но редко используется из-за высокой стоимости. Раньше нейлоновая стропа была очень популярна, но со временем полиэстеровая стропа почти полностью её вытеснила. Тем не менее, нейлоновая стропа до сих пор применяется в холодных помещениях, поскольку она меньше подвержена ползучести, чем другие типы пластика.

С шнуром и ткаными

Сплетение из шнура и тканого полотна доступно в различных конструкциях, преимущественно из полиэстера и вискозы. Некоторые типы можно использовать повторно. Благодаря использованию пряжки для соединения, шнуровое и тканое крепление может обладать большей прочностью системы, чем стальная лента. Шнуровое полиэстерное крепление также имеет более высокую степень растяжения, чем другие системы крепления, что обеспечивает ему оптимальную эластичность при морских и железнодорожных перевозках. Поскольку шнуровое и тканое полиэстерное крепление легкое и мягкое, оно также является более безопасной альтернативой стальной ленте.

Бумага

Бумажный ремень используется для обвязки бумажной продукции между технологическими процессами. Это позволяет подавать связку в процесс, не разрезая ремни, что может привести к преждевременному разрушению изделия.

Композитные

Композитные ремни содержат продольно расположенные полиэфирные филаменты по всей длине, обеспечивающие прочность на разрыв. Эти полиэфирные волокна встроены в полипропиленовое покрытие. Полипропилен придает ремню амортизирующие свойства, а также повышает устойчивость к скольжению при использовании с проволочной пряжкой. В индустрии крепления грузов композитные ремни часто называют "синтетической сталью". Они обладают высокой износостойкостью и обеспечивают максимальную эффективность соединения при использовании с пряжкой. Эти преимущества не зависят от климатических условий.

Методы соединения

После натяжения лента часто герметизируется сама собой. Стальная лента герметизируется с помощью замка и пломбы, обжимного замка и пломбы, соединения без пломбы или сваркой. Пломбы имеют различные формы в зависимости от применения; некоторые можно установить после натяжения ленты, а другие – до натяжения. Для создания герметизации лента и пломба имеют выемки с обеих сторон; если создается один набор выемок, это называется одновыемчатым соединением, если два – двойным выемчатым соединением. Обжимные соединения также используют пломбу, но вместо сформированных выемок используются обжимные неровности. Эти обжимы создают значительные силы трения, предотвращающие просачивание в соединении. Соединения без пломбы создаются путем формирования взаимоблокирующихся ключей в середине ленты. Пластиковая лента чаще всего соединяется путем расплавления ленты с добавлением тепла в место соединения. Для более тонкой ленты, обычно более узкой, тепло подается с помощью системы горячего ножа. Сначала горячий нож вводится между лентами. Затем планка поднимается и сжимает ленты и горячий нож к наковальне в течение десятков миллисекунд. Затем планка опускается, и горячий нож удаляется. После полного освобождения горячего ножа от лент планка поднимается и сжимает соединение, чтобы расплавленные части ленты смешались и затвердели. Для более толстой пластиковой ленты, обычно более толстой, для создания тепла в соединении используется трение. Процесс начинается с того, что лента сжимается между планкой и наковальней. В планке или наковальне встроен вибратор с зубьями; зубья также есть на противоположной неподвижной детали. Вибратор быстро вибрирует, создавая достаточно тепла для расплавления интерфейса между двумя лентами из-за трения. Для завершения сварки вибратор останавливается, и давление удерживается до затвердевания соединения. Полипропиленовую и полиэстеровую ленту также можно герметизировать аналогичным образом, при этом тепло генерируется звуком в виде ультразвуковых волн, проходящих через материалы и изменяющих их молекулярную структуру. Затем они сжимаются, как при термоусадочной герметизации. При ультразвуковой сварке пластмасс используются высокочастотные (15 кГц – 40 кГц) колебания малой амплитуды для создания тепла за счет трения между соединяемыми материалами. Интерфейс двух частей специально разработан для концентрации энергии и достижения максимальной прочности сварки. Соединение можно выполнить и вручную, обжимая пломбу или используя пряжку. Соединение является самым слабым звеном системы, поэтому тип используемого метода соединения имеет решающее значение, если важна прочность. Прочность соединения определяется как сила, необходимая для разрыва ленты при одноосном растяжении. Затем она сравнивается с одноосной прочностью ленты и выражается в процентах (например, образец стальной ленты может иметь предел прочности на разрыв, а пломба может разрушиться при, следовательно, прочность пломбы составляет 60%). Сварные швы, выполненные горячим ножом, имеют минимальный предел прочности на разрыв 55%. Сварные швы, выполненные трением, имеют минимальный предел прочности на разрыв 65%. Хорошо настроенные лентоупаковочные машины или инструменты для сварки трением стремятся к прочности, составляющей около 80% от предела прочности на разрыв. Металлические зажимы/пломбы имеют удивительно низкое сопротивление скольжению – около 100–120 кг. Для лентования поддонов в соответствии со стандартом ASTM D3953 минимальное количество процедур лентования составляет около 10.

Оборудование

Существует два основных типа оборудования для обвязки: ручной инструмент и обвязочные или лентоупаковочные машины. Диспенсер используется с обоими типами оборудования для подачи обвязочной ленты. Некоторые обвязочные машины имеют встроенный диспенсер, другие (обычно на больших арочных машинах) – отдельно приводимый в действие диспенсер, который может автоматически загружать или наматывать новые рулоны. Неприводные отдельные диспенсеры оснащены шкивом, который ослабляет и активирует тормоз для остановки инерции рулона и предотвращения скатывания ленты на пол. Как правило, диспенсеры, используемые на больших арочных обвязочных машинах, имеют несколько шкивов, служащих для хранения ленты таким образом, чтобы ее можно было быстро подавать. Меньшие арочные машины, такие как настольные, вместо этого подают ленту в накопительный бункер. В обоих случаях это необходимо, иначе обвязочная машина будет вытягивать ленту быстрее, чем диспенсер сможет ее подать.

Ручные инструменты

Существует два типа ручных инструментов: ручные и автоматические. И ручные, и автоматические инструменты доступны в виде комбинированных инструментов, выполняющих натяжение, обжим и резку, или в виде отдельных натяжителей, обжимных и режущих инструментов. Ручные и автоматические ручные герметизаторы для стальных лент могут использовать как обжимное соединение с замком, так и без замка. Ручные натяжители и системы обжима доступны для небольших объемов производства. Ручные герметизаторы для пластиковых лент всегда используют замок и компрессионное (с зазубринами) или обжимное (с гладкой поверхностью) соединение. Автоматические ручные инструменты используются для больших объемов производства. Автоматические инструменты могут питаться от электрической батареи или сжатого воздуха. Автоматические ручные инструменты для пластиковых лент используют сварку трением.

Машины для перевязывания

Машины для обвязки, также известные как пучкоупаковщики или бандеры, используются для больших объемов продукции или специальных задач. Они доступны в горизонтальной и вертикальной ориентации (причем вертикальная ориентация значительно более распространена). Также они выпускаются с нижним, боковым и верхним типом запайки, определяющими место соединения на упакованном пучке. Машины для обвязки бывают полуавтоматическими и автоматическими. Автоматические машины могут дополнительно использоваться в конвейерных линиях. Фотодатчик определяет, когда пучок находится в правильном положении, останавливает конвейер и активирует машину для обвязки. Однако большинство машин используются автономно. Полуавтоматические и полностью автоматические машины для обвязки существенно повышают эффективность работы склада и улучшают внешний вид упакованной продукции. Экономия на трудозатратах часто легко покрывает относительно невысокую стоимость машины для обвязки. Как полуавтоматические, так и полностью автоматические машины для обвязки могут быть легко интегрированы в производственную линию упаковки, где упаковочные столы и машины для обвязки расположены на удобной высоте. Бандирующие машины, как и машины для обвязки, позволяют объединять и фиксировать продукцию различных форм и размеров. Однако бандирующие машины меньше повреждают продукт, поскольку большая ширина лент (20 мм – 100 мм) обеспечивает большую площадь контакта, что снижает риск повреждения деликатных товаров. Бандирующие машины также могут использовать бумажные ленты в качестве более экологичной альтернативы пластиковым лентам. Управление осуществляется с помощью фотосенсора, педали или ПЛК, что позволяет интегрировать эти машины в производственные линии или использовать их автономно. Автоматические машины для обвязки обеспечивают бесконтактное закрепление посылок с автоматически натянутыми, запаянными и обрезанными полипропиленовыми лентами. Эти машины управляются педалью или датчиком посылки, что делает их идеальными для обработки больших объемов. Полуавтоматические машины для обвязки позволяют одному оператору автоматически натягивать, запаивать и обрезать полипропиленовые ленты, обеспечивая аккуратное и надежное закрепление на коробках любого размера. Регулируемое натяжение ленты позволяет подобрать оптимальный режим для каждой упаковки и предотвратить повреждение лентой мягких коробок.