Revelando a mais recente tecnologia em máquinas de corte de cartão canelado: Quatro tendências que aumentam a eficiência e a segurança

Introdução

Com o rápido desenvolvimento da indústria global de embalagens, o cartão canelado tornou-se um material de embalagem essencial em vários sectores. As máquinas de entalhar, ferramentas cruciais para o processamento de cartão canelado, têm um impacto direto na eficiência da produção e na qualidade do produto.

As estatísticas mostram que o mercado mundial do cartão canelado atingiu centenas de milhares de milhões de dólares e está em constante crescimento. De acordo com MarketWatchO tamanho do mercado global de papelão ondulado era de aproximadamente $1,455 bilhões em 2019 e deve atingir $107,8 bilhões em 2031, com uma taxa composta de crescimento anual de 3,9%.

Neste contexto, a tecnologia e o desempenho das máquinas de entalhar têm merecido uma atenção e um controlo significativos. A precisão das lâminas de corte, a eficiência da máquina e as normas de segurança estão em constante evolução.

Este artigo explora as mais recentes tecnologias e tendências em máquinas de entalhar cartão canelado para ajudar os leitores a compreender a dinâmica do sector e orientar os profissionais na resposta às exigências e desafios do mercado.

1. Avanços na tecnologia das lâminas

A tecnologia de lâminas é uma inovação crucial no domínio das máquinas de entalhar cartão canelado.

1.1 Lâminas ultra-finas

Nos últimos anos, a utilização de lâminas ultra-finas para cortar cartão canelado tornou-se um tema quente devido aos avanços na ciência dos materiais e na tecnologia de processamento. Estas lâminas ultra-finas, normalmente feitas de carboneto de tungsténio de alta resistência e resistentes ao desgaste, têm uma espessura de apenas 1,2 milímetros, o que as torna mais finas do que as lâminas tradicionais.

De acordo com LANLINGAs lâminas ultra-finas produzem cortes mais limpos e com menos rebarbas, melhorando a qualidade do cartão. Os cortes de alta precisão também oferecem mais possibilidades para designs de embalagens personalizados.

À medida que a tecnologia avança, os materiais e os designs das lâminas continuam a inovar. Para além do carboneto de tungsténio, as novas lâminas são feitas de compósitos cerâmicos e aço de alta resistência para melhorar a resistência ao desgaste e a estabilidade. O design estrutural das lâminas é continuamente optimizado para responder a diferentes necessidades de corte, melhorando ainda mais a precisão e a eficiência.

1.2 Principais desenvolvimentos em Lâminas de corte:

• Resistência ao desgaste melhorada: À medida que as velocidades de produção e as frequências de corte aumentam, a resistência ao desgaste torna-se crucial. Os recentes avanços nos materiais das lâminas, como o aço para ferramentas e as ligas duras, aumentaram a vida útil das lâminas e melhoraram a resistência ao desgaste.
• Precisão e estabilidade melhoradas: A precisão e a estabilidade do corte são vitais para a qualidade do cartão canelado. A moderna tecnologia de lâminas centra-se na seleção de materiais, no design e nos processos de fabrico. A otimização da geometria da lâmina, dos ângulos dos bordos e das estruturas dos bordos permite obter cortes mais precisos e estáveis.
• Design multifuncional da lâmina: À medida que as exigências do mercado se diversificam, os designs das lâminas de ranhurar estão a tornar-se mais multifuncionais. Algumas lâminas podem efetuar várias formas de corte para diferentes tipos de tábuas e necessidades de corte, tais como lâminas em forma de V, em forma de U e em forma de W. Este design multifuncional aumenta a flexibilidade e a adaptabilidade do equipamento.

2. Melhorar a eficiência da máquina

Melhorar a eficiência da máquina é outra grande tendência no desenvolvimento de máquinas de entalhar cartão canelado. Os novos modelos centram-se numa operação de elevada eficiência, assegurando simultaneamente a precisão de corte.

2.1 Sistemas de operação e transmissão de alta velocidade

As novas máquinas de entalhar aumentam a eficiência da produção através da otimização dos sistemas de transmissão e do aumento da velocidade operacional. Os modelos avançados podem produzir até 350 peças por minuto devido a sistemas de transmissão melhorados e a designs eficientes do sistema de energia. De acordo com Máquina de cartãoEstes sistemas de transmissão eficientes utilizam transportadores de rolos avançados e designs de correias síncronas, garantindo estabilidade e evitando desalinhamentos ou encravamentos de papel durante operações a alta velocidade.

2.2 Aquecimento por infravermelhos e secagem rápida

Para aumentar ainda mais a eficiência da produção, as novas máquinas de entalhar estão equipadas com dispositivos de aquecimento por infravermelhos para uma secagem rápida durante a impressão. Estes dispositivos secam rapidamente a tinta de impressão, assegurando uma produção contínua e reduzindo os tempos de espera. A Carton Machine informa que o aquecimento por infravermelhos pode reduzir os tempos de secagem para apenas alguns segundos, aumentando significativamente a eficiência global da produção.

2.3 Aplicação da tecnologia de automatização

A tecnologia de automatização desempenha um papel crucial na melhoria da eficiência das máquinas de entalhar. As máquinas de entalhar modernas estão equipadas com várias características automatizadas, como a alimentação automática, o ajuste automático e a eliminação automática de falhas. Estas características minimizam a intervenção manual, assegurando um processo de produção contínuo e estável. Por exemplo, os sistemas de alimentação automática ajustam a velocidade e a quantidade de alimentação com base nas necessidades de produção, reduzindo o tempo de operação manual e a intensidade do trabalho.

2.4 Sistemas de controlo inteligentes

A introdução de sistemas de controlo inteligentes torna as operações das máquinas de entalhar mais precisas e convenientes. Os sistemas de controlo eletrónico permitem que os operadores introduzam dados em ecrãs tácteis, completando as definições e ajustes da máquina com menos esforço manual. Algumas máquinas de entalhar avançadas possuem sistemas de controlo PLC e interfaces homem-máquina (HMI). Os operadores podem introduzir parâmetros relevantes no ecrã e a máquina ajusta-se automaticamente para o estado ideal, garantindo a precisão e estabilidade do corte. Os dados da LANLING mostram que estes sistemas de controlo inteligentes podem reduzir o tempo de ajuste da máquina para apenas alguns minutos, aumentando consideravelmente a eficiência da produção.

2.5 Conceção modular

O design modular é também uma tendência fundamental para melhorar a eficiência das máquinas de entalhar. Simplifica a manutenção e a substituição de peças, reduzindo o tempo de inatividade. Com um design modular estandardizado, as linhas de produção podem mudar rapidamente diferentes módulos de função, tais como módulos de corte ou módulos de transmissão, com base nas necessidades. Esta flexibilidade e adaptabilidade melhoram a eficiência do equipamento e a capacidade de resposta a várias tarefas de produção.

Estes avanços tecnológicos e aplicações não só aumentam a produtividade como também reduzem os custos de produção. A introdução da tecnologia de automatização reduz ainda mais a intervenção manual, tornando o processo de produção mais suave e mais fiável.

3. Segurança e automatização

As modernas máquinas de entalhar cartão canelado registaram avanços significativos em termos de segurança e automatização. As novas máquinas vêm equipadas com redes de segurança e cumprem as normas CE, garantindo a segurança do operador (LANLING). As características de automação melhoradas, como a afiação pneumática da lâmina, permitem a manutenção contínua da lâmina durante o funcionamento, melhorando significativamente a eficiência. Estas melhorias não só aumentam a produtividade e a qualidade do produto, como também garantem a segurança do operador.

3.1 Dispositivos e normas de segurança

As máquinas modernas de corte de cartão canelado estão equipadas com vários dispositivos de segurança para garantir a segurança do operador durante a utilização. Os dispositivos de segurança mais comuns incluem:

• Redes de segurança e protecções: As máquinas estão equipadas com redes de proteção e guardas para evitar que os operadores entrem em contacto com as lâminas ou outras partes perigosas durante o funcionamento. Estes dispositivos de proteção são geralmente feitos de materiais metálicos robustos, isolando eficazmente a área de funcionamento.
• Sensores fotoeléctricos: Os sensores fotoeléctricos são dispositivos de segurança cruciais que monitorizam a área de funcionamento em tempo real. Quando os sensores detectam que um operador se aproxima de uma área perigosa, eles param automaticamente a máquina para evitar acidentes. De acordo com a LANLING, estes sistemas de sensores têm um tempo de resposta inferior a 0,1 segundos, aumentando consideravelmente a segurança operacional.
• Botões de paragem de emergência: Cada máquina está equipada com vários botões de paragem de emergência. Os operadores podem parar imediatamente a máquina em qualquer emergência premindo estes botões, que estão normalmente instalados em locais facilmente acessíveis para garantir uma resposta rápida.
• Conformidade com a norma CE: Muitas máquinas de entalhar cartão canelado cumprem as normas CE da UE, garantindo que a sua conceção e fabrico cumprem os mais elevados requisitos de segurança. A certificação CE é essencial para entrar no mercado europeu e é amplamente considerada como um símbolo de elevada segurança e qualidade.

3.2 Funcionalidades de automatização melhoradas

A aplicação da tecnologia de automação nas máquinas de entalhar torna as operações mais simples e mais eficientes, reduzindo a intervenção manual e aumentando a produtividade. As principais características da automação incluem:

• Sistemas de alimentação automática: Os sistemas de alimentação automática ajustam a velocidade e a quantidade de alimentação com base nas necessidades de produção, reduzindo o tempo de operação manual e a intensidade do trabalho. Estes sistemas utilizam normalmente sensores avançados e tecnologia de controlo para garantir a precisão e a continuidade do processo de alimentação.
• Sistemas pneumáticos de afiação de lâminas: Estes sistemas são componentes cruciais das máquinas de entalhar modernas, afiando continuamente as lâminas durante o funcionamento para manter a afiação, melhorando a qualidade do corte e a eficiência da produção. De acordo com a LANLING, os sistemas de afiação pneumática podem mais do que duplicar a vida útil das lâminas.
• Sistemas de controlo eletrónico: A introdução de sistemas de controlo eletrónico torna a operação e o ajuste das máquinas mais precisos e convenientes. Os operadores introduzem dados em ecrãs tácteis para definir e ajustar as máquinas, reduzindo consideravelmente o tempo e a complexidade do ajuste manual. Muitas máquinas de entalhar modernas possuem sistemas PLC (Programmable Logic Controllers) e HMI (Human-Machine Interface) para um controlo preciso e uma monitorização em tempo real, aumentando a fiabilidade e a estabilidade dos processos de produção.
• Deteção e eliminação automática de falhas: Os sistemas de automatização incluem funcionalidades de deteção e eliminação de falhas. Quando uma máquina encontra uma falha, o sistema detecta e regista automaticamente a informação sobre a falha, notificando os operadores através de um sistema de alarme. Alguns equipamentos topo de gama podem mesmo resolver automaticamente falhas comuns, reduzindo o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

3.3 Tecnologia inteligente e monitorização remota

Com o desenvolvimento da IoT e da Indústria 4.0, a tecnologia inteligente e a monitorização remota são cada vez mais aplicadas às máquinas de entalhar:

• Recolha e análise de dados: As máquinas de entalhar modernas estão equipadas com numerosos sensores que recolhem dados em tempo real sobre o funcionamento da máquina, métricas de produção e parâmetros ambientais. A análise de dados pode otimizar os processos de produção, melhorando a eficiência e a qualidade dos produtos. De acordo com a MarketWatch, os sistemas inteligentes de análise de dados podem aumentar a eficiência da produção em mais de 15%.
• Monitorização e manutenção remotas: A monitorização remota permite que os operadores e as equipas de manutenção monitorizem o funcionamento da máquina em tempo real através da Internet, possibilitando o diagnóstico e a manutenção remotos. Esta tecnologia melhora a velocidade de resposta e reduz o tempo e os custos de manutenção no local. Por exemplo, quando uma máquina apresenta uma avaria, a equipa de manutenção pode diagnosticar e fornecer soluções à distância, assegurando uma produção contínua.

Estes avanços na segurança e automação não só melhoram a eficiência operacional das máquinas de entalhar cartão canelado, como também proporcionam um ambiente de trabalho mais seguro para os operadores. A aplicação da automação e da tecnologia inteligente torna os processos de produção mais eficientes, estáveis e controláveis, trazendo maiores benefícios económicos e competitividade de mercado às empresas.

4. Aplicação de sistemas integrados

A utilização de sistemas integrados na produção de cartão canelado está a generalizar-se. Estes sistemas combinam várias etapas de produção numa única máquina ou linha de produção, aumentando a eficiência, reduzindo a intervenção manual e garantindo uma qualidade consistente do produto.

4.1 Sistemas integrados multifuncionais

As máquinas modernas de entalhar cartão canelado já não se limitam apenas ao entalhe. Cada vez mais dispositivos integram várias funções, como a impressão, o corte e a ranhura. Estes sistemas integrados multifuncionais podem completar várias etapas de produção de uma só vez, reduzindo o tempo de mudança de linha e de ajuste, melhorando assim significativamente a eficiência da produção.

Por exemplo, o equipamento avançado pode efetuar a impressão, a ranhura e o corte e vinco a velocidades até 220 peças por minuto, graças a um sistema de transferência de sucção a vácuo total que aumenta a eficiência e a precisão. De acordo com a Carton Machine, estes sistemas integrados não só aceleram a produção como também garantem uma qualidade consistente do produto.

4.2 Impressão flexográfica e integração de entalhes

A impressão flexográfica é um passo crucial na produção de cartão canelado. A integração da impressão flexográfica com o entalhe na mesma máquina pode aumentar significativamente a eficiência e reduzir o tempo gasto no manuseamento e empilhamento das placas. Algumas das novas máquinas de entalhe para impressão flexográfica utilizam sistemas de alinhamento totalmente automáticos e tecnologia de servo controlo de alta precisão, conseguindo uma integração perfeita da impressão e do entalhe, melhorando assim a precisão e a qualidade do produto.

4.3 Sistema de transferência por aspiração a vácuo total

O sistema de transferência por sucção a vácuo total é uma tecnologia avançada que assegura a estabilidade e a precisão da placa durante o funcionamento a alta velocidade. Este sistema utiliza a sucção a vácuo para manter a placa firmemente na correia transportadora, evitando o deslizamento ou o desalinhamento comuns nos métodos de transferência tradicionais. De acordo com Foshan Fuli Packaging MachineryCom este sistema, é possível aumentar a velocidade de produção em mais de 15%, reduzindo os danos nas placas e aumentando o rendimento.

4.4 Automação e sistemas de controlo inteligentes

Os sistemas integrados também incorporam automação e sistemas de controlo inteligentes. Utilizando tecnologias de controlo avançadas, como PLC (Programmable Logic Controllers) e HMI (Human-Machine Interface), os operadores podem monitorizar e ajustar toda a linha de produção a partir de uma plataforma de controlo unificada. Estes sistemas de controlo inteligentes podem automatizar a programação, a deteção de falhas, a recolha de dados e a análise, aumentando a eficiência da automatização e da gestão.

Por exemplo, alguns sistemas integrados utilizam a análise de grandes volumes de dados e a aprendizagem automática para prever potenciais problemas de produção e ajustar automaticamente os parâmetros de produção, optimizando os processos e melhorando a eficiência e a qualidade dos produtos. De acordo com a MarketWatch, o equipamento integrado com sistemas de controlo inteligentes pode aumentar a eficiência da produção em mais de 20%.

4.5 Reduzir os custos de mão de obra e aumentar a segurança

A aplicação de sistemas integrados reduz significativamente a dependência de operações manuais, diminuindo os custos de mão de obra. Com equipamento automatizado e inteligente, os operadores apenas necessitam de efetuar configurações e monitorização simples, sendo a maioria das operações automatizadas. Isto não só melhora a eficiência da produção, como também reduz a probabilidade de erros humanos, garantindo uma qualidade consistente do produto.

Além disso, os sistemas integrados são normalmente fornecidos com características de segurança abrangentes, tais como sensores fotoeléctricos e redes de segurança para proteger os operadores. Por exemplo, quando a máquina detecta um operador a aproximar-se de uma área perigosa, pára automaticamente de funcionar para evitar acidentes.

4.6 Facilidade de manutenção e gestão

Os sistemas integrados apresentam designs modulares e normalizados, tornando a manutenção e a gestão mais cómodas. Os designs padronizados dos módulos permitem que as empresas substituam rapidamente diferentes módulos funcionais com base nas necessidades de produção, adaptando-se a várias tarefas. O design modular também simplifica a manutenção, reduzindo o tempo de inatividade e aumentando a eficiência.

Por exemplo, alguns sistemas integrados vêm com funcionalidades de monitorização e manutenção remotas. O pessoal de manutenção pode monitorizar o estado do equipamento em tempo real através da Internet e efetuar diagnósticos e manutenção remotos. Esta tecnologia não só melhora a velocidade de resposta, como também reduz o tempo e os custos de manutenção no local.

A aplicação de sistemas integrados em máquinas de entalhar cartão canelado aumenta a eficiência da produção e a qualidade do produto, proporcionando maiores benefícios económicos e competitividade no mercado para as empresas. À medida que a tecnologia continua a desenvolver-se, os sistemas integrados desempenharão um papel cada vez mais importante na produção de cartão canelado.

Conclusão

Os avanços na tecnologia das lâminas, as melhorias na eficiência das máquinas, os aperfeiçoamentos na segurança e na automação e a aplicação de sistemas integrados são as últimas tendências no desenvolvimento de máquinas de entalhar cartão canelado. Estas tendências indicam que a indústria do cartão canelado está a avançar para uma maior eficiência, segurança e sofisticação tecnológica. Ao compreender e aplicar estas últimas tecnologias, os profissionais da indústria podem melhorar a eficiência da produção, reduzir os custos e satisfazer a crescente procura do mercado.