Pregúntele a cualquier gerente de producción que dirija una máquina para fabricar platos de papel todo-en-uno lo que los mantiene despiertos por la noche, y la respuesta generalmente no son las grandes averías catastróficas - sino la acumulación constante de pequeños problemas de mantenimiento que erosionan silenciosamente la calidad de la producción y el tiempo de actividad. Las prensas hidráulicas funcionan bien el lunes por la mañana, pero el jueves por la tarde las placas salen desiguales. El contador registra 10.000 planchas pero la pila en la bandeja de salida claramente tiene menos. La máquina funciona, pero no del todo bien.
Comprender los problemas de mantenimiento comunes en estas máquinas - qué los causa, cómo se manifiestan y qué hacer al respecto - es una de las inversiones más prácticas que cualquier operador o administrador de instalaciones puede hacer.
Qué significa "todo{0}}en-uno" para el mantenimiento
Antes de entrar en temas específicos, es útil comprender qué hace quemáquinas para fabricar platos de papel todo-en-unodiferente de los modelos básicos semi-automáticos desde una perspectiva de mantenimiento.
Una máquina todo-en-integra múltiples funciones en una única secuencia mecánica: alimentación de rollos de papel, tensado de banda, troquelado o pre-corte, conformado (prensado), recorte de bordes, conteo y apilado. Cada función depende de las anteriores y posteriores. Cuando un subsistema desarrolla un problema, rara vez falla de forma aislada - crea efectos posteriores que pueden parecer problemas en una parte completamente diferente de la máquina.
Esta interdependencia es la característica que define el mantenimiento todo-en-uno. Diagnosticar la causa raíz real, en lugar de tratar el síntoma más visible, es lo que separa el mantenimiento eficaz de la extinción reactiva de incendios.
1. Desgaste de matrices y moldes
El troquel de formación -, el conjunto de moldes macho y hembra que presiona el papel para darle forma de placa -, es el componente de la máquina que sufre mayor estrés mecánico. Cada ciclo de formado somete la cara del troquel al calor, la presión y el efecto abrasivo de las fibras del papel. Con el tiempo, este desgaste se acumula.
Síntomas de desgaste del troquel:
Síntomas: Las placas salen con bordes irregulares. Algunos bordes son nítidos y claros, pero otros son suaves o redondos.
Los patrones en relieve en la superficie de la placa se vuelven cada vez menos claros con el tiempo.
Las dimensiones de la placa se alejan del tamaño correcto. Los diámetros pueden ser un poco más pequeños o más grandes de lo previsto porque la cavidad del troquel se desgasta.
El acabado de la superficie de la placa cambia de textura uniforme a irregular o irregular.
Factores contribuyentes:El uso de papel que esté fuera del rango GSM de la máquina hace que el troquel se desgaste mucho más rápido. El papel más pesado ejerce más fuerza sobre la cara del troquel en cada ciclo. Hacer funcionar la máquina a una temperatura superior al límite superior recomendado provoca fatiga por calor en el material del troquel. El papel contaminado - que contiene arena, grapas o partículas extrañas - provoca rayas localizadas en la superficie del troquel.
Enfoque de mantenimiento:Las superficies de los troqueles se deben inspeccionar visualmente con buena iluminación cada pocos días durante la producción de alto-volumen. Pulir la cara del dado periódicamente (usando compuestos de pulido apropiados para el material del dado) restaura el acabado de la superficie y extiende la vida útil del dado. Cuando la profundidad del desgaste es suficiente para afectar las especificaciones de la placa, el troquel debe re-remecanizarse o reemplazarse. Tener a mano un juego de troqueles de repuesto es una precaución razonable para cualquier instalación de alta-producción.
2. Fallas en el elemento calefactor y en el control de temperatura
El proceso de formación en una máquina de placas de papel utiliza calor preciso para ablandar las fibras del papel lo suficiente como para que el troquel dé forma a la placa sin agrietarse. Los elementos calefactores dentro o alrededor del molde mantienen esta temperatura durante todo el proceso de producción.
Problemas comunes de calefacción:
Calentamiento desigual en la superficie del troquel. Un elemento calefactor parcialmente defectuoso - o uno que ha desarrollado una sección de alta-resistencia - crea puntos calientes y puntos fríos. Las placas formadas en zonas más calientes muestran diferentes características superficiales (a veces una ligera decoloración o sobre-compresión) en comparación con las placas formadas en zonas más frías.
Fallo del sensor de temperatura. Los termopares o sensores RTD que alimentan datos de temperatura al controlador se desvían con el tiempo o fallan repentinamente. Cuando la lectura de temperatura es incorrecta, el controlador toma malas decisiones - sobrecalentando o subcalentando el troquel - y es posible que el operador no se dé cuenta hasta que la calidad de la placa ya se haya degradado significativamente.
Quemado de la banda calefactora. Los calentadores de tira o de banda que se envuelven alrededor del conjunto de matriz fallan debido a la fatiga por ciclos térmicos. El quemado parcial reduce la capacidad de calentamiento efectiva, lo que obliga a los elementos restantes a trabajar más y acelera su propio desgaste.
Problemas del controlador PID. El controlador que gobierna la temperatura puede tener una desviación de calibración, contactos de relé de salida defectuosos o software defectuoso (en controladores digitales). La temperatura puede subir y bajar en lugar de permanecer estable. Esto hace que la calidad de la placa cambie en un ciclo durante la producción.
Enfoque de mantenimiento:Verifique los sensores de temperatura con una referencia conocida al menos cada tres meses. Cambie los elementos calefactores antes de que se rompan, según la cantidad de horas que hayan funcionado. No esperes a que fallen. Un calentador que se quema repentinamente durante una producción cuesta mucho más que un cambio planificado durante el tiempo de inactividad programado. Anote las lecturas de temperatura todo el tiempo y verifique cualquier lectura que se salga del rango normal antes de que la calidad se vea afectada.
3. Problemas de alimentación del papel y tensión de la web
El sistema de alimentación de papel - los mecanismos que desenrollan el rollo, tensan la banda y alimentan el papel a la estación de formación a la velocidad y alineación correctas - es la fuente de una parte desproporcionada de los problemas de producción enmáquinas para fabricar platos de papel todo-en-uno.
Los problemas relacionados con el feed-incluyen:
Excentricidad del rollo de papel. Los rollos que no son perfectamente redondos o que tienen un núcleo que no está centrado crean variaciones periódicas de tensión a medida que gira el rollo. Esto hace que la banda de papel se afloje y se tense alternativamente, alterando la velocidad de alimentación y provocando que la estación de formación reciba papel a profundidades variables. Las placas formadas durante los períodos de inactividad pueden estar formadas de forma incompleta; Las placas durante períodos apretados pueden estar demasiado-estiradas.
Desgaste por fricción de frenos en el sistema de desenrollado. El freno de desenrollado proporciona tensión-para mantener la red tensa. A medida que se desgasta el material de fricción, la fuerza de frenado disminuye y la red pierde tensión. El síntoma es un empeoramiento progresivo de la posición de las placas. - las placas comienzan a aparecer desplazadas hacia un lado del troquel y luego comienzan a formarse fuera del centro-por completo.
Deriva del sistema de guía web. Las guías de banda automáticas (sensores de borde y rodillos guía laterales) que mantienen la posición lateral del papel pueden desarrollar deriva del sensor, holgura mecánica en el marco de la guía o desgaste del actuador. Cuando la guía de banda no avanza correctamente, el papel se desplaza a través del troquel de formación, produciendo placas con bordes asimétricos.
Desgaste de la superficie del rodillo de alimentación. La goma o el revestimiento suave de los rodillos de alimentación sostienen el papel y lo mueven a través de la máquina. Cuando este revestimiento se desgasta o se alisa, el agarre empeora. Los rollos resbalan sobre el papel y la velocidad de alimentación real disminuye, pero la máquina no muestra ningún problema.
Enfoque de mantenimiento:Revise las superficies de los rodillos de alimentación cada semana durante la producción de alto-volumen. Cambia el revestimiento blando cuando veas que resbala. No espere a que el agarre falle por completo. Verifique y ajuste la tensión de los frenos periódicamente. Limpie los sensores de la guía web con regularidad - el polvo de papel es el principal contaminante.
4. Desgaste y embotamiento de la hoja de corte
Las máquinas-en-una que incorporan corte o recorte en línea -, ya sea para troquelar-el papel en blanco de la bobina o para recortar los bordes de las placas después de darle forma -, dependen de cuchillas de corte que mantienen su filo durante millones de ciclos.
Síntomas de desgaste de la cuchilla:
Los bordes de la placa son irregulares, fibrosos o sucios en lugar de lisos y afilados.
El corte requiere visiblemente más fuerza - la máquina suena diferente, el tiempo del ciclo aumenta ligeramente o la lectura de tonelaje (si se monitorea) aumenta
El papel se rasga en lugar de cortar limpiamente en la línea de corte.
El polvo y los restos de fibra aumentan alrededor de la estación de corte.
Factores contribuyentes:El desgaste de la hoja se acelera con un mayor GSM de papel, papeles reciclados abrasivos que contienen arena residual y el funcionamiento de la máquina por encima de su velocidad nominal. La desalineación entre los troqueles de corte macho y hembra agrega una fuerza de corte lateral que acelera el desgaste del borde y puede astillar la hoja.
Enfoque de mantenimiento:La mayoría de las máquinas todo-en-uno están diseñadas para que la extracción de las cuchillas sea accesible. Establezca un cronograma de reemplazo en función del número de ciclos (use la recomendación del fabricante). No confíe únicamente en la inspección visual. Las hojas suelen verse bien hasta que están muy gastadas. Guarde las hojas de repuesto de la manera correcta. Manténgalos alejados de otras superficies metálicas, ya que el contacto puede astillar los bordes cortantes. Cuando vuelva a colocar las cuchillas, verifique la alineación antes de comenzar la producción nuevamente.
5. Fallas del sistema de lubricación
Máquinas para fabricar platos de papel todo-en-unoTienen numerosas piezas móviles - formando arietes de prensa, accionamientos excéntricos, columnas guía, rodillos de alimentación, seguidores de levas - que requieren una correcta lubricación para funcionar sin desgaste y generación excesiva de calor.
Los problemas de lubricación se manifiestan como:
Aumento de ruido (chirridos, chirridos o chasquidos rítmicos) de los componentes de accionamiento o guía
Calor elevado en uniones mecánicas específicas.
Mayor consumo de energía sin el correspondiente aumento en la producción.
Desgaste acelerado de columnas guía, casquillos y superficies de apoyo.
En casos graves, agarrotamiento de los componentes de la unidad provocando tiempos de inactividad no planificados.
Causas comunes:
Bloqueos del sistema de lubricación automatizado - En máquinas con lubricadores automáticos centralizados, los bloqueos en las líneas de distribución impiden que la grasa llegue a algunos puntos, por lo que esos puntos no reciben aceite mientras que otros puntos reciben demasiado.
Tipo de lubricante incorrecto - El uso de un lubricante con el espesor o composición incorrectos para las condiciones de temperatura provoca que la película de aceite se rompa en los puntos de alta carga.
Lubricación excesiva - Se acumula demasiada grasa y se mezcla con el polvo de papel formando una pasta. Esta pasta bloquea los mismos canales por los que se suponía que debía fluir la grasa.
Puntos de lubricación manual omitidos - En máquinas con engrasadores manuales, la falta de un engrasador durante el mantenimiento provoca un desgaste lento en seco con el tiempo.
Enfoque de mantenimiento:Siga exactamente el programa de lubricación de la máquina. Utilice únicamente los grados de lubricante especificados por el fabricante. Para sistemas automáticos centralizados, inspeccione las líneas de distribución mensualmente para detectar obstrucciones y verifique que la lubricación realmente llegue a cada punto de servicio (no solo que la bomba esté funcionando). Limpie la pasta de grasa-polvo acumulada de las superficies visibles durante cada parada de mantenimiento programada.
6. Problemas con el sistema eléctrico y de control
Las modernas máquinas de platos de papel-todo en-uno utilizan controladores lógicos programables (PLC), servovariadores y redes de sensores. Estas piezas trabajan juntas para ejecutar el ciclo de producción de varios-pasos. Estos sistemas son confiables, pero aún pueden tener problemas.
Problemas eléctricos y de control comunes:
Deriva o falla del sensor de proximidad. Los sensores de posición verifican la posición de la matriz, el avance del papel y la altura de la pila. Estos sensores pueden desviarse de la calibración o romperse por completo. Es posible que la máquina siga funcionando pero con una sincronización del ciclo incorrecta. Esto provoca un doble-formación (la matriz se cierra dos veces en la misma placa en blanco) o ciclos perdidos (una pieza en bruto pasa sin formarse).
Deriva de parámetros del servoaccionamiento. Los servoaccionamientos que controlan la velocidad y la posición de la prensa formadora pueden desarrollar una desviación de parámetros después de fluctuaciones de potencia o debido al desgaste gradual del codificador. La prensa puede sobrepasar su posición objetivo, ejerciendo una fuerza excesiva sobre el troquel.
Desgaste de contactores y relés. Los contactores de conmutación de alta-frecuencia que controlan los elementos del calentador y los arranques del motor se desgastan con el tiempo. El rebote de los contactos y las picaduras aumentan a medida que los contactores envejecen, lo que provoca un comportamiento errático en los circuitos que controlan.
Fallo de la batería del PLC. La mayoría de los PLC almacenan su programa y configuración en una RAM respaldada por batería-. Cuando falla la batería de respaldo, cualquier interrupción del suministro eléctrico provoca la pérdida del programa. Se trata de un problema-de bajo coste y fácil-de-prevenir que provoca un tiempo de inactividad significativo cuando ocurre inesperadamente.
Enfoque de mantenimiento:Reemplace las baterías de respaldo del PLC según un cronograma fijo - cada 2 o 3 años, independientemente de su condición aparente. Registre todos los valores de calibración del sensor por escrito para que puedan restaurarse rápidamente después del mantenimiento. Mantenga en existencia un juego de repuesto de los sensores que se reemplazan con más frecuencia.
7. Inexactitudes en el sistema de contador y apilamiento
Los sistemas de mostrador y apilamiento en el extremo de salida de la máquina determinan cómo se organizan y empaquetan las placas terminadas. Las imprecisiones aquí afectan directamente la precisión del embalaje. - las pilas subcontadas significan escasez-de clientes de envío; Las pilas contadas en exceso afectan el embalaje y el paletizado.
Problemas comunes del contador y del apilador:
La contaminación del sensor del contador óptico por polvo de papel - es la causa más común de errores de conteo
Desviación de la sincronización de las paletas del apilador mecánico - paletas que están ligeramente desfasadas con el ciclo de formación comienzan a perder placas o a contar -doble
Desgaste de la guía de altura de la pila - a medida que las superficies de la guía se desgastan, las pilas se inclinan o caen durante la formación, lo que provoca atascos
Acumulación de carga estática en las placas terminadas - las placas de algunos materiales se adhieren entre sí o a las guías del apilador, lo que provoca errores de alimentación y de conteo
Enfoque de mantenimiento:Limpie los sensores ópticos con aire comprimido y un paño-sin pelusa al menos una vez al día durante la producción continua. Verifique el tiempo del apilador como parte de cada parada de mantenimiento programada. Aborde la acumulación de estática mediante la instalación de barras ionizantes si se trata de un problema recurrente.
8. Contaminación general y limpieza
La fabricación de papel produce continuamente polvo fino. Este polvo es el enemigo de todos los sensores, rodamientos, superficies guía y contactos eléctricos de la máquina. Las instalaciones que tratan la limpieza como una ocurrencia de último momento experimentan constantemente costos de mantenimiento más altos y una vida útil de los componentes más corta que las instalaciones que la tratan como parte de la producción.
Efectos de la contaminación:
El polvo de papel en los rodamientos actúa como abrasivo y acelera el desgaste.
La capa de polvo en los sensores provoca lecturas falsas y detecciones erróneas
El polvo acumulado en las superficies calefactoras reduce la eficiencia térmica
El polvo en los gabinetes eléctricos causa rastros entre los conductores y fallas en el aislamiento.
Enfoque de mantenimiento:La purga con aire comprimido del exterior de la máquina (con protección respiratoria adecuada para el personal) debe ser una práctica diaria. Los gabinetes eléctricos deben limpiarse con aire comprimido seco semanal o mensualmente dependiendo del ambiente con polvo. Los filtros en los paneles de control enfriados por aire-deben limpiarse o reemplazarse mensualmente.
Elaboración de un programa de mantenimiento preventivo
El mantenimiento reactivo - y arreglar las cosas cuando se estropean - es el enfoque más costoso. Un programa de mantenimiento preventivo estructurado reduce drásticamente el tiempo de inactividad no planificado y prolonga la vida útil de la máquina.
Un horario práctico de PM para unmáquina para fabricar platos de papel todo-en-unonormalmente incluye:
A diario:Limpiar sensores y piezas ópticas. Compruebe la tensión de alimentación del papel. Mire la superficie del troquel en busca de suciedad o rayones visibles. Comprobar los niveles de lubricante en puntos manuales. Limpie el polvo del exterior de la máquina.
Semanalmente:Verifique el estado de la hoja y la calidad del borde. Verifique las lecturas del sensor de temperatura con el objetivo de calibración. Consulta el seguimiento de la guía web. Limpiar los filtros del armario eléctrico. Verifique el estado y la tensión de la correa de transmisión.
Mensual:Realice una verificación completa de la lubricación - y asegúrese de que todos los puntos del sistema automático estén engrasados. Calibrar sensores de posición. Verifique los cables y las conexiones del elemento calefactor. Verifique y apriete todas las conexiones de terminales en el gabinete de control. Pruebe la función de parada de emergencia.
Trimestral:Verifique la calibración del sensor de temperatura con un estándar de referencia. Mire la superficie del troquel y púlala si es necesario. Verifique los parámetros del servoaccionamiento. Verifique el voltaje de la batería de respaldo del PLC. Verifique la alineación de las columnas del troquel y las varillas guía.
Anualmente:Realice una inspección completa del troquel y vea si es necesario re-mecanizarlo o reemplazarlo. Cambie los rodamientos en posiciones de ciclo alto-(formando columnas de prensa, excéntricas de transmisión principal). Haga que un técnico calificado realice una verificación eléctrica completa.
Preguntas frecuentes
P: ¿Con qué frecuencia se debe reemplazar el troquel formador en una máquina de fabricación de platos de papel todo-en-uno?
R: La vida útil del troquel depende del tipo de papel, la velocidad de la máquina y la calidad del mantenimiento. En condiciones normales, con un cartón de pulpa limpio y el GSM correcto, los troqueles bien-cuidados pueden durar entre 2 y 5 millones de ciclos antes de necesitar re-mecanizado. El papel reciclado o las malas condiciones de funcionamiento hacen que este tiempo sea mucho más corto.
P: ¿Qué causa que los platos salgan deformados o ahuecados en lugar de planos?
R: La temperatura desigual del troquel es la causa más común. Un lado del troquel está más caliente que el otro, por lo que la fibra se relaja de manera diferente. Otras causas incluyen columnas de troquel desalineadas (que permiten que la prensa se cierre de manera desigual), humedad incorrecta del papel o desalineación de la alimentación del papel que desvía el espacio en blanco del troquel.
P: ¿Por qué el recuento de ciclos de mi máquina no coincide con el número real de planchas en la pila de salida?
R: Esto casi siempre es un problema del sensor óptico. El polvo de papel en la lente del sensor provoca detecciones perdidas. Limpia bien el sensor del contador y prueba nuevamente. Si el problema persiste, verifique la alineación del sensor y la configuración de sensibilidad en el amplificador del sensor.
P: ¿Cómo evito que el polvo del papel provoque fallas en los sensores?
R: Utilice carcasas de sensor selladas hechas para lugares polvorientos (IP54 o superior), si es posible. Realice un soplado de aire diario para todos los sensores expuestos. En lugares con mucho polvo, implemente una pequeña purga de aire-con presión positiva en las carcasas importantes de los sensores para evitar que entre polvo.
P: ¿Qué debo hacer cuando la máquina produce algunas planchas buenas y luego algunas malas en un ciclo regular?
R: El cambio de calidad cíclico generalmente significa un rollo de papel descentrado (lo que provoca cambios periódicos de tensión), un elemento calefactor parcialmente defectuoso que se enciende y apaga o un problema de accionamiento mecánico que genera cambios periódicos de velocidad. Observe qué parte de la rotación del rodillo coincide con las placas defectuosas y comience a verificar desde allí.
P: ¿Vale la pena tener a mano repuestos para una máquina de platos de papel todo-en-una?
R: Sí. Las mejores piezas de repuesto que puede conservar son los elementos calefactores (que se adaptan a las especificaciones de su máquina), cuchillas de corte, cubiertas de los rodillos de alimentación o rodillos de repuesto, sensores de proximidad que coincidan con el cableado de su máquina, baterías de respaldo del PLC y al menos un juego de troqueles completo. El costo de conservar estas piezas generalmente se recupera muchas veces al evitar la espera de pedidos de emergencia cuando la producción disminuye.