Тема 2. ПОДГОТОВКА И РАСКРОЙ ИСКУССТВЕННЫХ КОЖ И ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Искусственные кожи и пленочные материалы составляют более 90 % от общего баланса перерабатываемого в кожгалантерейной промышленности сырья. Поэтому совершенствование технологии раскроя этих материалов имеет важное значение для повышения технико-экономических показателей работы кожгалантерейных предприятий.

Основные экономические показатели (производительность труда, использование материалов, ритмичность подачи кроя, съем кроя с единицы производственной площади) подготовительно-раскройных цехов и участков зависят не только от применяемых технологических процессов, но и от уровня проектирования планов (раскладок деталей) раскроя, совершенства методики расчета и выбора рациональных вариантов организации раскроя, качества (наличие дефектов и разнооттеночности лицевой поверхности, стабильность ширины и длины полотен, ровность их намотки и др.) рулонных материалов, характеристик раскройного оборудования, уровня специализации предприятия и серийности выпуска изделий, квалификации исполнителей и других факторов.

Раскраиваемые на кожгалантерейных предприятиях искусственные кожи характеризуются (по сравнению, например, с тканями) повышенными показателями жесткости, плотности и толщины, малой длиной (20—30 м) материала и наличием коротких отрезов в рулонах. Раскладки деталей основных видов кожгалантерейных изделий состоят из сочетания различных по размерам и форме деталей. Для некоторых изделий (например, женских сумок) характерен раскрой малыми партиями и частая смена моделей.

Названные факторы обусловливают особенности раскроя кожгалантерейных изделий, а также ограничивают возможности заимствования без существенных изменений технологии и оборудования подготовительно-раскройного производства из смежных отраслей промышленности (обувной, швейной и др.).

Подготовка рулонных материалов к раскрою включает операции проверки качества, контроля площади с измерением длины и ширины полотен, комплектования производственных партий рулонов в соответствии с требованиями, указанными в картах раскроя. Последующими операциями являются загрузка рулонов в рулонодержатель и заправка полотен в подающий механизм (при рулонном питании раскройного оборудования) или подготовка многослойных настилов (при питании раскройного оборудования настилами).

Требования к операциям и оборудованию для разбраковки и измерения длины материала зависят от качества последнего, технологии, оборудования и уровня автоматизации раскройного производства.

В настоящее время кожгалантерейные предприятия получают часть партий искусственных кож, имеющих нестандартные ширину и длину рулонов, разнооттеночность, несколько отрезов и неровную намотку полотен без обрезного края на нестандартные деревянные оси. Это затрудняет подбор и комплектование рулонов в производственные партии, а также формирование и экономичный раскрой многослойных настилов.

При подготовке настилов на некоторых предприятиях одновременно рулоны разбраковывают и контролируют их ширину, а иногда и измеряют длину полотен в рулонах. Однако настилоч­ные машины и столы не приспособлены для качественного и высокопроизводительного выполнения этих операций, поэтому кожгалантерейные предприятия должны иметь на складах материалов участки, оснащенные специализированным оборудованием для подготовки рулонов к раскрою.

Требования к подготовительным операциям повышаются при рулонном питании раскройного оборудования и автоматизации процесса раскроя. Для подготовки (выравнивание края, сты­ковка отрезов, замена осей) рулонов к раскрою применяют перемоточную машину МПР-А. Продолжительность перемотки одного рулона (с учетом заправки и съема) составляет 120—240 с (в зависимости от числа отрезов в рулонах и запаса в них материала), увеличить скорость намотки и уменьшить затраты времени на выполнение вспомогательных операций можно достичь путем механизации установки и съема рулонов, стыковки отрезов, автоматизации выравнивания края полотна при перемотке. Машина МПР-А оснащена автоматическим выравнивателем, а для стыковки отрезов используется липкая лента.

Установка и съем рулонов могут быть механизированы с помощью загрузочного устройства, например автооператора или транспортирующей тележки с наклонной (подъемной) площад­кой. Данные средства механизации следует применять при установке перемоточного устройства в немеханизированном складе или автономно в раскройном цехе. Комплексная механизация подготовительного участка должна предусматривать агрегатирование перемоточного устройства с устройствами для хранения рулонов или передвижным рулонодержателем, являющимся приставкой к траверсному прессу с рулонным питанием. Подготовительный участок целесообразно размещать в складе хранения рулонов, где комплектуют производственные партии материала для раскроя. В этом случае улучшается компоновка оборудования и организация труда в раскройном цехе.

На отдельных предприятиях применяют автоматизированную машину ПРМ-ЗМ для подготовки к раскрою рулонов искусствен­ных кож.

Многослойные настилы искусственных кож формируют двумя способами: параллельно (совмещенно) с раскроем с помощью рулонных приставок к прессам или на настилочных столах последовательно с раскроем. Первый способ является более прогрессивным, так как способствует повышению производитель­ности труда, экономии материала и производственной площади.

Технология и средства механизации рулонного питания траверсных прессов позволили ликвидировать или значительно сократить операции приготовления настилов и число настилочных столов.

Рулонное питание раскройного оборудования. Из всего перерабатываемого сырья в кожгалантерейной промышленности более 97 % поступает в рулонах, а основные материалы (искусственные кожи, пленки) — только в рулонах. Наиболее эффективная технология подготовки и раскроя этих материалов основана на подаче полотен в зону резания непосредственно из рулонов.

Особенности раскроя искусственных кож на детали кожгалантерейных изделий позволяют в большинстве случаев ликвидировать процесс приготовления настилов и эффективно применять рулонное питание используемых видов раскройного оборудования (вырубных прессов, дисковых и других ножевых машин) ротационных, лазерных, гидроструйных и других раскройных установок.

В зависимости от вида раскраиваемого материала, принципа действия раскройного оборудования, геометрии и ассортимента выкраиваемых деталей рулонное питание подразделяют на одно-и многослойное (разматывание одного или одновременно нескольких рулонов), непрерывное и периодическое, с образованием и без образования запаса размотанного материала перед зоной раскроя, с натяжением материала при подаче и без натяжения, с совмещением рабочими органами функций подачи и раскроя и разделением этих функций, с фиксацией материала перед зоной раскроя и без фиксации, с размоткой рулона и без размотки (разрезание рулона на бобины), с намоткой выкроенных деталей (длинномерных).

В кожгалантерейном производстве рулонное питание применяют в основном при раскрое искусственных кож на траверсных прессах, ротационных машинах с дисковыми и прямыми ножами. На ротационных машинах с рулонным питанием раскраивают также бумагу, картон и пленочные материалы. На ротационных машинах раскраивают также ткани и другие материалы. Создаваемое в настоящее время автоматизированное раскройное оборудование с программным управлением оснащают устройством, обеспечивающим в автоматическом режиме подачу полотна непосредственно с рулона.

Широко распространено многослойное рулонное питание траверсных прессов при раскрое искусственных кож, чему способ­ствуют физико-механические и раскройные свойства материала, а также широкие технологические возможности траверсных прес­сов. Искусственные кожи раскраивают в основном в 8—12 слоев. Размещение такого числа рулонов (при их диаметре до 0,35 м) в механизированных рулонодержателях не вызывает затруднений и не ведет к увеличению занимаемой производственной площади (в отличие от настилочных столов). Отпадает необходимость в приставных столах к траверсным прессам для размещения настилов. При раскрое на прессах тонких искусственных кож и пленок применяют также рулонодержатели для размещения 20—25 рулонов.

Усилие натяжения полотен при размотке рулонов не вызывает существенных деформаций растяжения искусственных кож и не влияет на качество (точность) кроя. Запас материала в рулонах (20—30 м, в отдельных случаях 40—50 м) позволяет раскраивать их без остатка на изделия сравнительно небольшой серийности.

Указанные факторы, а также экономия материала при раскрое (ликвидация припусков на длину настилов и возможность раскроя рациональных длинномерных раскладок), повышение производительности труда (в результате сокращения технологического цикла и совмещения операций) и коэффициента использования прессов (из-за непрерывности подачи настила) обусловливают эффективность использования в кожгалантерейном производстве способа подачи искусственных кож непосредственно с рулонов в зону раскроя.

Отдельные виды кож имеют сравнительно малую жесткость и повышенный коэффициент трения (сцепления) между слоями, что затрудняет выравнивание края рулонов без перемотки. Формируемый из неподготовленных (без ровного края) рулонов настил необходимо подравнивать оператору-вырубщику в процессе раскроя, поэтому отдельные рулоны целесообразно перематывать на стандартные оси. В процессе перемотки выравнивают один край и состыковывают отрезы липкой лентой, клеем или нитками. Одновременно разбраковывают материал (контролируют качество и измеряют длину полотен).

Наиболее широко распространены рулонодержатели с механизированной загрузкой и вертикальным в два ряда расположением рулонов, которые имеют малые размеры и не трудоемки в обслуживании. Однорядное горизонтальное и наклонное расположение рулонов удобно для заправки полотен материала в подающий механизм, однако оно требует больших производственных площадей.

В процессе подачи полотен из рулонов в зону вырубания формируется настил. Основными требованиями к настилу являются: отсутствие продольного и поперечного смещения слоев (полотен), снижающих использование материала при раскрое, а также повреждений верхнего и нижнего слоев в результате взаимодействия настила с подающими рабочими органами; число слоев в настиле должно соответствовать числу загруженных рулонов.

Качество формируемого настила в основном зависит от качества подготовки рулонов и выравнивания их по одному краю в рулонодержателе. Однако смещение слоев может происходить и в процессе подачи настила, если неправильно выбраны параметры подающего механизма. Процесс подачи влияет также на производительность раскроя, уровень его механизации и автоматизации, поэтому важен выбор подающего устройства.

При выборе принципа действия, конструкции и параметров подающего устройства следует учитывать принцип работы, конструкцию и параметры пресса, параметры (ширину и число слоев) настила, производственную площадь, фрикционные и другие физико-механические свойства материала, требования к уровню механизации и автоматизации процесса подачи, к условиям заправки полотен, быстродействие, точность подачи и допуск на смещение слоев настила.

Для подачи настила в зону вырубания применяют преимущественно валковые и клещевые подающие устройства.

Валковые устройства целесообразно применять также для подачи одного слоя по­лотна в зону резания машин с дисковыми и пластинчатыми ножами.

Клещевые устройства отличаются универсальностью применения и практически отсутствием сдвига слоев при подаче материалов с различными свойствами. Для повышения точности подачи настила и исключения влияния на сдвиг слоев неравномерности натяжения полотен применяют захватно-подающий и прижимной 3 механизмы. В этом случае положение настила постоянно фиксируется.

Во ВНИИКГП разработаны и на кожгалантерейных предприятиях внедрены модификации клещевых устройств, которые целесообразно применять для подачи широкого ассортимента искусственных кож в зону вырубания траверсных прессов раз­личных типов. Для рулонного питания траверсных прессов ПОТГ-20 и ПТК-25 используют рычажно-клещевые подающие устройства типов МКП и МЦР, а для рулонного питания травер­сного пресса ПОТГ-40 — малогабаритные устройства МВЦ-1 и МВЦ-2 встроенного типа. Пресс с выдвижной плитой [например, прессы 2054 фирмы «Шен» (Германия)] оснащают устройствами МЦД.

Независимо от типа подающего устройства основными его параметрами являются тяговое и зажимное усилия, шаг подачи за один цикл работы, скорость подачи, ширина и высота захвата (ширина и толщина настила), мощность привода, допустимое смещение слоев. Для устройств, работающих в полуавтоматиче­ском цикле с прессом (при автоматическом вырубании), харак­терны также точность подачи и быстродействие механизмов.

Для расчета и выбора параметров подающего устройства необходимо знать технологические особенности и параметры процесса вырубания, физико-механические свойства и размеры раскраиваемых материалов, сопротивления разматыванию рулонов и подачи настила, кинематические и динамические характеристики выбранных механизмов.

Для снижения прижимного усилия поверхность рабочих органов должна иметь повышенные фрикционные свойства по отношению к подаваемым материалам.

Одним из условий эффективного применения подающего устройства является перемещение настила по плите пресса в автоматическом режиме, что зависит от способа и шага подачи, жесткости настила и других факторов. Большинство видов искусственных кож имеет достаточную жесткость, обеспечивающую автоматическую подачу настила на плиту пресса посредством толкающего усилия на шаг до 0,5—1 м. В связи с этим отпадает необходимость в дополнительных механизмах и приспособлениях, применяемых при способах подачи тянущим усилием и пластиной настила.

В зависимости от доминирующего влияния одного или группы факторов возможны следующие виды потери устойчивости на­стила и смещения слоев в процессе подачи:

- смещение (отставание) нижнего слоя относительно верхних;

- поочередное смещение слоев от нижнего к верхнему;

- продольный изгиб (выпучивание) переднего края настила со смещением слоев;

- продольный изгиб настила на участке между плитой и кон­вейером;

- продольный изгиб настила на плите или конвейере.

Анализ показывает, что для повышения надежности автоматической подачи настила на плиту пресса необходимо уменьшать коэффициент трения нижнего слоя о плиту, расстояние между захватно-подающими рабочими органами и плитой, поддерживать опорные поверхности конвейера и плиты на одном уровне, рабочая поверхность плиты должна быть ровной.

Если захватно-подающие рабочие органы расположены на значительном расстоянии от плиты пресса (например, на расстоянии, больше удвоенного шага подачи), то на концевом участке конвейера, примыкающем к плите, целесообразно установить дополнительный прижимной или захватно-подающий рабочий орган (например, пневмоструйный прижим).

Повысить качество и уровень автоматизации процесса подачи настила из рулонов можно путем фиксации настила, применения пневмопривода для захвата и электропривода для подачи настила в зону вырубания.

Технология многослойного раскроя искусственных кож и пленочных материалов. Наиболее эффективно вырубание деталей кожгалантерейных изделий из длинномерных настилов искусственных кож и пленочных материалов групповыми и комбинированными тонкостенными резаками на траверсных прессах повышенной мощности с рулонным питанием.

Сокращение потерь материала связано с составлением рациональных раскладок деталей, подготовкой производственных партий рулонов, технологией раскроя, выбором оснастки и оборудования.

При разработке рациональных раскладок деталей необходимо использовать следующие правила: размещать крупногабаритные (основные) детали с учетом их комплектности, максимального использования ширины материала и' ограниченной длины раскладки. Число комплектов деталей в раскладке зависит от оптимального размещения крупногабаритных деталей и ограниченной длины настила. На образовавшихся от некратности ширины материала и деталей полосах (некратная ширина) размещают длинномерные и малогабаритные детали; оптимально размещать детали в раскладке с учетом разной ширины полотен для минимизации потерь материала по ширине. Для этого на противоположном по отношению к базовому краю настила вырубают детали минимальной ширины (ремни, ручки и др.) тогда, когда резак перекрывает лишь края более широких полотен. Некомплектность деталей небольшой ширины ликви­дируют при раскрое участков настила другой ширины или концевых остатков полотен; составлять раскладки с учетом получения требуемой ком­плектности деталей; уменьшать межлекальные отходы при выкраивании деталей разной длины или фигурных. В большинстве случаев непрямоугольные и фигурные детали кожгалантерейных изделий можно попарно размещать в раскладке с учетом так называемого линейного эффекта и достигать такой укладываемости этих деталей, как укладываемость прямоугольных.

При автоматическом вырубании краевые отходы зависят от точности подачи настила и позиционирования резака. Минимальные припуски на длину настила составляют 20 мм.

Формирование и подача на шаг вырубания длинномерных настилов с выровненными краями и без сдвига являются резервами экономии искусственных кож в результате сокращения краевых отходов.

На показатель использования материала существенно влияют краевые отходы (3—5 мм) и межлекальные мостики. Уменьшение высоты настила, а также повышение жесткости и остроты лезвий резаков сокращает краевые отходы. Припуск можно существенно уменьшить, если линии контура резака и настила сопрягаются при вырубании в точке или на минимальной длине. В отдельных случаях прямоугольные детали вырубают без припусков на раз­мещение резака от передней кромки (плоскости среза) настила, что снижает точность кроя. Поэтому более рационально сокра­щают потери материала на краевые отходы крупногабаритные групповые и комбинированные резаки с максимальным числом деталей. Сокращение технологических припусков при разрубе настилов материала дает экономию до 3,5 %.

Тема 3.ПОДГОТОВКА И РАСКРОЙ ТКАНЕЙ, БУМАГИ,