Vòng bi siêu âm cho các ứng dụng xử lý kính không tiếp xúc

Xu hướng và thách thức công nghiệp
Kính xây dựng, kính ô tô hoặc kính đặc biệt khác là những phân khúc lớn nhất của ngành kính phẳng đang phát triển. Các động lực tăng trưởng như đổi mới công nghệ và tiêu thụ năng lượng thách thức các tính chất của các sản phẩm thủy tinh khác nhau và quy trình sản xuất của chúng.

Tiến bộ kỹ thuật luôn dẫn đến những yêu cầu mới, đòi hỏi khắt khe. Chất nền đang trở nên mỏng hơn bao giờ hết; vật liệu thay đổi từ linh hoạt và dễ vỡ đến các bề mặt được xử lý đặc biệt (ví dụ như với chất kết dính). Hết lần này đến lần khác, các quá trình được thực hiện trong môi trường nhiệt độ cao. Tất cả điều này dẫn đến một nhu cầu bổ sung cho các giải pháp xử lý tinh vi.

Những thách thức trong việc xử lý kính
Hệ thống xử lý không tiếp xúc đã có sẵn để ngăn ngừa trầy xước, vết hoặc hư hỏng, thường là với sự trợ giúp của vòng bi. Tuy nhiên, vẫn có nguy cơ các hạt bị lắng đọng trên bề mặt do chuyển động trong không khí. Ngoài ra, độ phẳng thường không thể được đảm bảo với các vật liệu không ổn định về hình dạng. Đối với một số quy trình, chẳng hạn như kiểm tra bề mặt, vật liệu phải càng phẳng càng tốt để tránh lỗi đánh giá. Với sự trợ giúp của ổ đỡ siêu âm được cấp bằng sáng chế, chất nền có thể nổi đều trên một màng không khí được tạo ra bởi các rung động và do đó được giữ không tiếp xúc và phẳng trong quá trình xử lý. Ngoài việc kẹp, hỗ trợ nổi cũng có thể trong quá trình vận chuyển liên tục của kính mỏng.

Công nghệ siêu âm hoạt động như thế nào ?
Chuyển động siêu âm của cái gọi là Sonotrode tạo ra một màng khí hỗ trợ (không khí hoặc khí xử lý) giữa bề mặt Sonotrode và chất nền. Chất nền nổi trên màng khí thu được trong khoảng thời gian 10 – 150μm, tùy thuộc vào ứng dụng. Trong trường hợp đặc biệt, chiều cao lơ lửng cao hơn cũng có thể đạt được. Bằng cách sử dụng lực nổi do chân không, xử lý từ trên cao cũng có thể. Theo cách này, bất kỳ tiếp xúc bề mặt cơ học là tránh.

Vật lý của vòng bi siêu âm là kết quả của động lực dòng chảy chứ không phải từ nguyên lý âm thanh. Áp suất khí trong khe hở giữa phôi và bề mặt rung tăng do quá trình nén và giải nén của màng khí mỏng. Do đó, cần phải nhận ra một mô hình dao động đồng đều để tạo ra các lực nổi không đổi trên toàn bộ Sonotrode. Các rung động không được truyền vào các chất nền và không dẫn đến bất kỳ sự suy yếu nào của vật liệu nền.

Ưu điểm
Với lực đẩy của vòng bi siêu âm, đế có thể được di chuyển mà không có bất kỳ ma sát nào ngay cả ở tốc độ rất cao. Kết hợp với chân không, các lực hấp dẫn có thể được áp dụng đồng thời, cho phép xử lý từ trên cao. Ngoài ra, các vật liệu linh hoạt có thể được làm mịn bằng cách sử dụng kỹ thuật này mà không cần tiếp xúc với kỹ thuật này, tức là chúng có thể được giữ ở vị trí trung tâm đồng đều.

Cấu hình lực của các hệ thống xử lý ZS-Xử lý tương tự như vòng bi thông thường, nhưng không cần cung cấp khí nén. Ví dụ, điều này có nghĩa là trong môi trường phòng sạch, luồng không khí của tầng – không giống như máy kẹp Bernoulli – không bị xáo trộn bởi vận tốc dòng chảy cao, không có hạt nào có thể xâm nhập qua không khí bên ngoài hoặc qua đường ống và trong dây chuyền sản xuất mới, chi phí cho việc cung cấp khí nén có thể được lưu

Yêu cầu về độ tinh khiết để sản xuất và chế biến thủy tinh rất cao. Các hệ thống xử lý từ ZS-Xử lý có thể được sử dụng trong các lớp phòng sạch lên đến ISO 1.

Có thể xử lý trên các bề mặt gia công hoặc tráng phủ mà không cần tiếp xúc, cho phép nhiều mức độ tự do hơn trong quá trình và thiết kế máy. Trong quá trình xử lý, mức độ phẳng cao của chất nền cũng đạt được. Các hệ thống có thể được sử dụng trong tất cả các quy trình khí quyển và trong các quy trình chân không lên tới 20%. Điều này đòi hỏi ít tài nguyên hơn, chẳng hạn như năng lượng hoặc khí nén, hơn là mang không khí tiêu chuẩn. Điều này có tác động tích cực đến cân bằng năng lượng và chi phí cho các hệ thống xử lý của ZS-Xử lý.

Một ưu điểm khác là điều khiển nhiệt độ tùy chọn của hệ thống xử lý ZS-Xử lý. Để nhận ra các quy trình sấy tối ưu, kính được di chuyển qua một số khu vực sưởi ấm và làm mát. Kiểm soát nhiệt độ chính xác là cần thiết cho một kết quả quá trình tối ưu. Ví dụ, ở khu vực thứ nhất, nhiệt độ được quy định trong khoảng từ 40 đến 100 °, trong khu vực thứ hai nằm trong khoảng từ 80 đến 180 °. Mặt bàn siêu âm được làm nóng từ mặt dưới với bộ tản nhiệt hồng ngoại bằng gốm. Ngoài ra, mỗi bảng được chia thành các khu vực sưởi ấm được kiểm soát riêng. Trong khu vực thứ ba, các bàn được làm mát bằng mạch nước làm mát dưới bề mặt bàn.

Yêu cầu mẫu mực của trường hợp sử dụng:
Chất nền thủy tinh, được kẹp bằng kẹp và đặt lại, có kích thước 1500 x 925 mm và độ dày 200 m. Nó linh hoạt và bao gồm bốn lớp nhiều lớp (PET / PET / PI / PET). Độ phẳng trước khi kẹp là khoảng. +/- 0,5 mm. Các lá thủy tinh sẽ được kẹp chặt, kiểm tra với các camera kiểm tra và gửi ở một vị trí khác.

Giải pháp từ Xử lý
ZS Giải pháp Xử lý ZS bao gồm bộ kẹp RobotOverhead bao gồm giá đỡ và thiết bị điện tử. Nó bao gồm ba Sonotrodes với buồng chân không, được tổ chức cùng nhau trong một nhà ở. Để tạo ra lực đẩy đồng đều bằng siêu âm và hút bằng chân không, nhiều lỗ nhỏ được phân phối trên Sonotrode. Điều này cũng làm mịn lá thủy tinh. Tổng cộng, bộ kẹp có kích thước 1600 x 1025 mm với các lỗ bên để dừng cạnh, cảm biến và camera để kiểm tra. Chiều cao là khoảng. 100 mm, có quạt và van để bật và tắt khoảng chân không. 250 mm. Với các dao động siêu âm đồng đều của Sonotrode, độ phẳng +/- 75 μm có thể đạt được trên toàn bộ đế.