자동 종이컵 제작 기계의 생산 공정은 무엇입니까?

2초도 채 안 되어 일회용 종이컵이 종이에서 나오는 모습을 본 적이 있다면, 자동 종이컵 제조기가 작동하는 모습을 본 적이 있을 것입니다. 너무 단순해 보였습니다. 그러나 그것은 사실이 아니다. 이 부드러운 움직임 뒤에는 밀접하게 연결된 6개의 단계가 있습니다. 각각은 밀리미터 단위로 측정되는 매우 작은 오차 한계를 기반으로 합니다.

기사는 전체 생산 과정을 단계별로 진행합니다. 브랜딩이나 기업 링크를 사용하지 않습니다. 평평한 종이 롤이 어떻게 완성된 컵이 되는지에 대한 진정한 메커니즘을 보여줄 뿐입니다.

1단계: 용지 공급 및 풀기

모든 것은 식품 등급-종이 한 묶음에서 시작되었습니다. 일반적으로 180~350GSM입니다. 단일-벽 커피컵을 만드는지, 이중벽-수프 용기를 만드는지에 따라 다릅니다.

스크롤은 유압 풀기 스탠드에 있습니다. 장력 제어 시스템은 용지가 기계에 들어갈 때 용지를 팽팽하게 유지합니다. 용지가 너무 느슨하면 주름이 집니다. 너무 꽉 조이면 찢어질 수 있어요. FAO의 2022년 포장 지속 가능성 보고서에 따르면 종이 장력의 일관성은 종이컵 생산 결함의 가장 흔한 원인입니다. 이로 인해 머그잔의 약 30%가 거절되었습니다.

그런 다음 용지는 예열 구역을 통과합니다. 롤러에서 종이를 약 80-120C로 가열합니다. 이렇게 하면 섬유가 부러지지 않고 구부러질 만큼 부드러워집니다. 이 단계를 건너 뛰면 성형 중에 컵 벽이 깨질 수 있습니다. 심지어 가장 진보된자동 종이컵 만드는 기계재료의 유연성을 보장하기 위해 이러한 기본적인 예열에 의존합니다.

2단계: 컵벽 성형(널링 및 컬링)

이것은 평평한 종이가 튜브가 되기 시작하는 곳입니다.

기계는 롤러를 사용하여 긴 슬릿을 용지에 밀어 넣습니다. 그런 다음 가열된 컬링 보드를 사용하여 종이를 원으로 구부립니다. 가장자리가 약 3~5mm 겹칩니다. 컵의 측면 솔기가 겹칩니다.

국제 무역 센터(ITC)의 기술 게시판에 따르면 성형 단계에서는 온도 제어가 +/-2도까지 정확해야 합니다. 온도의 작은 변화로 인해 용지가 심하게 말리거나 탈 수 있습니다.

이 시점에서는 상단과 하단이 열린 종이 튜브가 있습니다. 컵도 아니네요.

3단계: 측면 밀봉(초음파 또는 열기)

종이 튜브의 겹치는 가장자리를 영구 솔기로 연결해야 합니다. 대부분의 새로운 기계는 접착제 대신 초음파 용접을 사용합니다.

초음파 발생기는 스피커와 모루를 통해 일반적으로 20~40kHz의 고주파 진동을 전송합니다.- 마찰은 열을 발생시킵니다. 이 열은 솔기 부분의 종이 섬유를 녹이기에 충분합니다. 스트레스는 그것들을 하나로 섞습니다. 이 과정은 0.3초도 채 걸리지 않습니다.

세계지식재산권기구(World Intellectual Property Organization)에 따르면 2018년부터 2024년 사이에 컵 기계용 초음파 밀봉 특허 신청이 340건 이상 접수되었습니다. 이는 아이디어가 새롭기 때문이 아닙니다. 좋은 도장을 만드는 것이 어렵기 때문입니다. 물개는 액체를 담을 수 있을 만큼 강하고, 먹을 수 있을 만큼 깨끗해야 하며, 높은 수확량을 생산할 수 있을 만큼 빨라야 합니다.

일부 오래되거나 저렴한 기계는 여전히 열기 밀봉을 사용합니다. 작동하지만 속도가 느리고 솔기가 더 두꺼워졌습니다. UN 산업개발기구(UNIDO)는 2023년 SME 장비 가이드에서 초음파 밀봉이 식품-등급 컵 생산의 업계 표준이라고 언급했습니다. 높은-품질자동 종이컵 만드는 기계거의 항상 이 단계의 핵심 구성 요소로 초음파 밀봉 기능을 제공합니다.

4단계: 바닥 밀봉 및 성형

이제 기계는 파이프 바닥을 닫아야 합니다. 또한 종이컵의 구부러진 바닥 모양으로 만들어야 합니다.

이 프로세스는 두 개의 작은 단계로 나뉩니다.

4a. 하단 펀칭-원형 다이는 용지 하단을 절단합니다. 이 큐브는 컵의 바닥이 됩니다.

4b. 하단 접기 및 밀봉-절단 링을 곡선형 몰드에 밀어 넣습니다. 가장자리는 일련의 주름으로 안쪽으로 접혀 있습니다. 컵 크기에 따라 보통 4~6개의 주름이 있습니다. 주름은 초음파 또는 열풍 시스템을 사용하여 컵 벽에 밀봉됩니다.

이것은 기계적으로 가장 복잡한 단계입니다. 주름은 매끄러워야 합니다. 주름이 균일하지 않으면 컵을 표면에 평평하게 놓을 수 없습니다. 또한 압력이 가해지면 누출됩니다. PMMI(Packaging Machinery Manufacturer Institute)는 하단 씰의 결함으로 인해 컵 생산 품질 불량의 약 25%가 발생했다고 밝혔습니다.

5단계: 컵 탈락 및 이적

바닥이 밀봉되면 완성된 컵은 금형에 남아 있습니다. 탭 핀은 컵을 성형 다이 밖으로 밀어냅니다. 그러면 진공 이송 시스템이나 로봇 팔이 이를 집어 배출 컨베이어로 옮깁니다.

분당 150컵 이상을 실행하는 고속 회선에서는{0}}전송에 50밀리초가 소요됩니다. 지연이 발생하면 병목 현상이 발생하고 회선 속도가 느려집니다.

OECD의 2023년 제조 비용 지수에 따르면 전달 메커니즘 설계의 설계는 중급{1}}및 고급{2}}모델 간의 주요 차이점입니다. 더 저렴한 기계는 기본 로봇 팔을 사용합니다. 고급 라인은 실시간 위치 추적 기능이 있는 서보-구동 진공 시스템을 사용합니다.- 이 전송 정밀도는 표준 단위와 프리미엄 단위를 구분하는 것입니다.자동 종이컵 만드는 기계속도와 신뢰성 측면에서요.

6단계: 쌓기, 계산 및 포장

마지막 단계는 컵 자체의 일부가 아닙니다. 그러나 이는 여전히 기계 출력의 핵심 부분입니다.

찻잔은 25개 또는 50개 단위로 쌓여 있습니다. 이는 표준 개수입니다. 광학 계수 센서가 숫자를 확인합니다. 개수가 틀리면 스택이 자동으로 거부됩니다.

그런 다음 더미를 얇은 플라스틱으로 감싸거나 판지 상자에 넣으십시오. 일부 생산 라인에는 재고를 추적하기 위한 자동 라벨링 시스템이나 바코드 프린터가 있습니다.

기계 규정 준수에 대한 지침에서 유럽표준화위원회(CEN)는 계산 및 포장 단계가 EU 시장에서 판매되는 기계의 특정 수준의 정확도를 충족해야 한다고 말합니다. 이는 일반적으로 50개 묶음당 ±1컵입니다.

모든 것을 하나로 묶음: 주기 시간 분석

각 컵은 2초 동안 지속되며, 분당 30컵을 마실 수 있습니다. 더블 챔버는 분당 60컵입니다. 4개의 챔버, 분당 120컵. 이것이 바로 용량이 기계 가격을 결정하는 주요 요소인 이유입니다. 궁극적으로 총 사이클 시간이 모든 제품의 출력 등급을 결정합니다.자동 종이컵 만드는 기계.

이 프로세스가 구매자에게 중요한 이유

생산 과정을 이해하면 실제로 지불하는 금액을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 더 저렴한 기계는 예열 단계를 건너뛰거나 초음파 대신 기본 공기 밀봉을 사용할 수 있습니다. 우선적으로 돈이 절약됩니다. 하지만 이로 인해 더 많은 거부된 컵, 더 많은 가동 중지 시간, 사람들이 사용할 때 실패하는 컵이 발생합니다.

글로벌 포장 기계 산업 협회(Global Packaging Machinery Industry Association)의 중국 포장 기계 산업 제품 시장 조사 보고서 2023에 따르면 전체 초음파 밀봉 및 서보{1}}구동 이송 시스템의 기계적 고장률은 2% 미만입니다. 기본 반자동 생산 라인의 평균 실패율은 8~12%입니다. 1년을 생산하면 폐기물의 차이만으로도 두 기계의 가격 차이를 초과할 수 있습니다.

스티커 가격만 비교하지 말고 자동 종이컵 성형기를 확인해 보세요. 과정을 비교해 보세요. 모든 단계에서 올바르게 작동하는 기계는 오늘날 더 많은 비용이 듭니다. 하지만 내일은 더 많은 것을 절약할 수 있을 것입니다.

출처

• FAO, 포장 지속 가능성 보고서 2022
• 국제 무역 센터(ITC), 포장 장비 기술 게시판
• WIPO 특허 데이터베이스, 초음파 밀봉 특허(2018-2024)
• UN 산업개발기구(UNIDO), SME 장비 가이드 2023
• PMMI(Packaging Machinery Manufacturer Institute), 품질 거부 분석 2024
• 2023년 OECD 제조 비용 지수
• 유럽 ​​표준화 위원회(CEN), 기계 규정 준수 지침
• 글로벌 포장 기계 산업 협회, 2023년 시장 보고서