从张力控制到纠偏系统：烫金箔分切机的关键技术盘点

烫金箔是一种多层复合的柔性材料（包括PET基膜、离型层、色层、镀铝层和胶水层），其分切过程对张力、对边、刀具和表面保护都极为敏感。任何环节的失误都可能导致废品。

以下是其关键技术的详细盘点：

1. 张力控制系统 - 分切机的“灵魂”

张力控制是分切机最核心的技术，直接决定了分切卷材的松紧、平整度以及是否有“内伤”（如拉伸变形、皱褶、溢胶等）。

• 为什么重要？

◦ 张力过大：会拉伸烫金箔，导致图案变形（后续烫印时对不准）、甚至拉断箔材。对于有镀铝层和色层的烫金箔，过大的张力会导致层间滑移、龟裂或发黑，严重影响外观和转移效果。

◦ 张力过小：卷取松弛，导致卷材出现“菊花纹”（卷皱）、塌边，甚至无法正常上机烫印。

◦ 张力波动：在分切过程中，从放卷到收卷，卷径不断变化，张力必须保持恒定。任何波动都会在卷材上形成一圈紧、一圈松的痕迹，成为质量隐患。

• 如何实现？

◦ 全自动张力控制系统：通常采用“闭环矢量控制”模式。

▪ 核心部件：张力传感器（或浮辊式位移传感器）、PLC（可编程逻辑控制器）、磁粉离合器/制动器（或更先进的伺服力矩电机）、变频驱动器。

▪ 工作流程：

1. 放卷张力：通过磁粉制动器或伺服电机提供反向阻力矩，控制放卷张力。系统根据设定的张力和实时检测到的实际张力，自动调整制动器的电流或伺服电机的扭矩，保持放卷张力恒定。

2. 收卷张力：通过磁粉离合器或伺服电机提供正向扭矩，控制收卷张力。系统采用锥度张力控制——随着收卷直径越来越大，收卷扭矩增大，但表面张力需略微减小，以防止卷芯被压溃或外层箔材嵌入内层。PLC会自动计算并输出一条完美的锥度曲线。

◦ 趋势：高端分切机普遍采用伺服电机作为每个控制点的执行机构，响应更快、控制更精准、更节能免维护。

2. 纠偏系统 - 保证“齐边”的关键

纠偏系统（EPC, Edge Position Control）的作用是确保箔材在进入分切刀之前始终沿着一条正确的路径运行，保证分切后卷材的边缘整齐，没有“蛇形”跑动。

• 为什么重要？

◦ 母卷缺陷：原材料母卷本身就可能存在薄边、飘边等不规则边缘。

◦ 运行偏差：设备安装、辊筒平行度、材料本身应力释放等因素都会导致材料在传输中跑偏。

◦ 后果：如果不纠偏，分切刀会切到图案上，导致产品报废；收卷后会形成错层的“台阶”，卷材边缘参差不齐，无法使用。

• 如何实现？

◦ 核心部件：纠偏传感器（超声波、红外线或CCD视觉传感器）、纠偏控制器、执行机构（通常为气动或伺服电机驱动的摆动辊装置）。

◦ 工作流程：

1. 传感器实时检测箔材的边缘位置。

2. 控制器将检测到的位置信号与预设位置进行比较，计算出偏差量和方向。

3. 控制器发出指令，驱动执行机构（摆动辊）进行微小的角度摆动，从而“引导”箔材回归到正确的路径上。

◦ 安装位置：通常在放卷后、分切前，以及收卷前会设置纠偏系统，确保分切和收卷两个关键工位的对边精度。

3. 分切刀技术 - 精准的“外科手术”

分切方式直接影响切口的质量、毛边多少以及刀具寿命。

• 分切方式：

◦ 平刀分切（剪切）：类似剪刀原理。一把圆刀（底刀）和一把 above it 的圆刀（顶刀）相互作用进行剪切。

▪ 优点：切口平整、无毛边、无粉屑。是烫金箔分切的首选方式，因为它能产生干净的切割，避免粉屑污染烫金箔的胶层面。

◦ 圆刀分切（拉切）：一把锋利的圆刀向下压在一条硬度较低的底辊上，利用压力和线速度差将材料“拉断”。

▪ 优点：适合较厚材料，成本较低。

▪ 缺点：可能产生毛边和粉屑，对烫金箔胶层污染风险高，一般较少采用。

• 刀具材质与设计：

刀具通常采用高速钢（HSS） 或硬质合金（钨钢）。硬质合金刀片更耐磨，寿命更长，适合长时间高速分切。

刀座设计需具备高精度微调功能，以便快速准确地设定分切宽度。

◦ 趋势：自动调刀系统，通过伺服电机驱动每个刀座，在HMI人机界面上输入宽度数值即可自动完成所有刀位的调整，极大提高效率和解码度。

4. 其他辅助关键技术

除了以上三大核心，还有以下几项技术同样至关重要：

• 表面接触辊（S-wrap）传动：箔材经过多个包角较大的固定辊，增加传动的摩擦力和稳定性，避免打滑，减少张力波动。

• 静电消除器：烫金箔（尤其是PET基膜）在高速分切摩擦中会产生大量静电，导致吸附灰尘、盘卷不齐甚至操作风险。静电消除器能有效中和电荷。

• EPC/LPC系统：除了边缘纠偏（EPC），对于有透明或特定标记的材料，还会采用线阵CCD传感器进行线位纠偏（LPC, Line Position Control），通过识别印刷线来保证分切精度。

• 质量监测系统：高端分切机可集成在线视觉检测系统，实时检测烫金箔表面的瑕疵，如划痕、漏涂、气泡等，并自动标记或分拣。

总结

一台高性能的烫金箔分切机是一个精密机电一体化的系统：

这些技术环环相扣，共同确保了烫金箔分切机能够生产出尺寸精确、卷绕整齐、切口干净、无内伤污染的高质量卷材，为后续的烫金工艺奠定了坚实的基础。