التحكم في التوتر الإلكتروني

التحكم في توتر الويب هو العملية الآلية للحفاظ على مقدار محدد وثابت من قوة الشد (التوتر) على مادة مستمرة ومرنة—المعروفة باسم “ويب”—بينما تتحرك خلال ماكينة. في صناعات مثل الطباعة والتغطية والتلحيم والشرائح، ليس التحكم الدقيق في التوتر مجرد تفضيل؛ إنه ضرورة مطلقة لتحقيق جودة منتج عالية، وتقليل الهدر، وزيادة سرعة الإنتاج.

لماذا يعتبر التحكم في التوتر أمرًا حيويًا؟

قد يؤدي الويب غير المتوتر بشكل صحيح إلى العديد من العيوب المكلفة. إذا كان التوتر منخفضًا جدًا، قد تتجعد المادة، أو تتوه في جهة من الجانبين، أو تتدلى، مما يؤدي إلى طباعه خارج المحاذاة، وتغطية غير متسقة، أو لفائف ذات جودة رديئة. إذا كان التوتر عاليًا جدًا، قد تتمدد المادة، وتضيق (تقل في العرض)، أو حتى تنكسر، مما يسبب توقفات مكلفة للمكينة وهدر المادة.

نظام التحكم في التوتر المصمَّن بشكل صحيح يضمن تدفق المادة خلال العملية باستقرار مثالي، مما يؤدي إلى جودة مثالية وكفاءة تشغيلية.

المناطق الثلاث للسيطرة على التوتر

عادة ما يتم تقسيم آلة معالجة الويب إلى ثلاثة مناطق حاسمة، وكل منها يتطلب حلقة سيطرة توتر خاصة به:

1. منطقة الفكّ: هنا يتم فقدان لفافة المادة الخام. يجب على النظام تطبيق قدر مستمر ودقيق من السحب أو عزم الكبح على لفة الفكّ لإنشاء التوتر الأولي. يمكن القول بأن هذه المنطقة هي الأكثر أهمية، لأنها تحدد التوتر لعملية كاملة.
2. منطقة العملية: هذه المنطقة المتوسطة، حيث تتم عمليات الطباعة أو التطبيق أو غيرها، تستخدم بكرات أسطوانية محركة لعزل التوتر عن مناطقي الفكّ والإحكام.
3. منطقة الإعادة: هنا يتم لف المادة النهائية في لفة جديدة. يجب على النظام التحكم في عزم محرك إعادة اللف لتخفيف التوتر، لضمان لفة منتهية سلسة ومستقرة.

الدور الذي لا غنى عنه للفرامل في منطقة الفكّ

في منطقة الفكّ الحاسمة، الكبح الصناعي هو الجهاز الرئيسي لخلق التوتر. يعمل النظام في حلقة مغلقة:

1. القياس: يقيس مستشعر، مثل خلية حمل أو بكرة راقصة، باستمرار التوتر الفعلي للويب.
2. التحكُّم: يتم إمداد هذه القياس إلى جهاز تحكُّم يقارنها بنقطة التوتر المرجوة.
3. الإجراء: ثم يرسل جهاز التحكم إشارة دقيقة إلى الكبح المثبت على عمود لفة الفكّ. من خلال تعديل عزم الكبح، يمكن لجهاز التحكم زيادة السحب أو تقليله بشكل فوري على ويب، مع ضمان بقاء التوتر ثابتًا تمامًا، حتى مع انخفاض قطر اللفة وتغير سرعة الخط.

عادة ما تشمل المكابح المستخدمة لهذا التطبيق مكابح قرص هوائية، لارتفاع عزمها وتشتت حراري ممتاز، ومكابح جسيمات مغناطيسية أو كبح هستيري لسيطرة عزم سلاسة استثنائية، بغض النظر عن السرعة.

في الختام، يعد التحكم في توتر الويب تقنية أساسية في التصنيع عالي السرعة، والكبح الصناعي هو حجر الزاوية في تلك الأساس، حيث يوفر القوة الدقيقة والموثوقة اللازمة لتحويل مادة خام إلى منتج مثالي.