Испытание на термоусадку ПЭТ-пленки DTF: почему важны размеры.

Примерное время чтения: 14 минут

Испытание на термоусадку измеряет, насколько изменяется длина и ширина ПЭТ-пленки DTF после определенного термического воздействия. Основной метод заключается в маркировке или измерении образца в направлении движения машины и в поперечном направлении, нагревании его без непреднамеренного ограничения, охлаждении в контролируемых условиях и повторном измерении тех же размеров. Усадка обычно выражается в процентах для каждого направления.

Результат имеет значение, поскольку пленка DTF переносит напечатанное изображение через процесс отверждения и термопрессования. Даже небольшие изменения размеров могут нарушить совмещение, создать волнистость краев, изменить траекторию движения полотна, нарушить приемку или затруднить позиционирование напечатанного листа. В полезном протоколе испытаний должны быть указаны ориентация образца, начальная длина образца, условия в печи, время экспозиции, метод поддержки, процедура охлаждения, система измерения, места расположения образцов и расчеты. Данные без указания этих условий не могут служить основанием для справедливого сравнения поставщиков.

Что такое термоусадка в ПЭТ-пленке DTF?

Термоусадка — это необратимое изменение размеров, сохраняющееся после нагревания образца пленки и последующего возвращения его в заданные условия измерения. ПЭТ-пленка может содержать ориентационные и остаточные напряжения, возникшие в результате производства пленки, термофиксации, нанесения покрытия, сушки, нарезки и намотки. Нагрев может снять часть этих накопленных напряжений и изменить размеры.

Тепловое расширение при нагреве отличается от остаточной теплоусадки после охлаждения. Пленка может расширяться в горячем состоянии и возвращаться к размеру, близкому к первоначальному, или же сохранять меньшие или большие размеры после цикла. В ходе испытания необходимо определить, когда производится окончательное измерение. Сравнение результатов измерения в горячем состоянии с результатами измерения в охлажденном состоянии приводит к смешиванию различных величин.

Пленка DTF представляет собой конструкцию с покрытием, а не просто чистый ПЭТ. Основа из ПЭТ обеспечивает большую часть структурной поддержки, в то время как обработка поверхности для нанесения чернил и обработка обратной стороны могут влиять на баланс напряжений, реакцию на влагу, трение и скручивание. Обзор Толщина ПЭТ-пленки и качество покрытия В данном руководстве объясняется принцип этой конструкции; основное внимание уделяется измерению необратимых изменений размеров.

Почему важны машинное и поперечное направления?

Пленка имеет два основных направления в плоскости. Направление движения, или MD, следует за траекторией полотна в процессе производства. Поперечное направление, или TD, проходит поперек полотна. Двуосная ориентация, термофиксация, натяжение покрытия, намотка и термическая история могут по-разному влиять на эти направления.

Таким образом, одно значение усадки скрывает важную информацию. Если усадка по средней длине рулона (MD) больше, длина печати и интервал между повторами могут изменяться в зависимости от направления подачи. Если усадка по диагонали (TD) различается по всей длине рулона, это может повлиять на ширину, края и плоскостность изображения. Дисбаланс между усадкой по средней и диагональной длине рулона также может способствовать диагональной деформации или скручиванию.

Перед разрезанием образца отметьте MD и TD. После извлечения небольшого образца из рулона визуальный осмотр может не выявить его первоначальную ориентацию. Сохраните информацию об ориентации в коде образца и на схеме вне активных линий измерения.

Как рассчитывается процент усадки?

Используйте одни и те же две точки отсчета до и после нагрева. Пусть начальное расстояние будет L0, а конечное расстояние после охлаждения — L1. Обычно выполняется следующий расчет:

Процент усадки = (L0 – L1) / L0 x 100

Если L1 меньше L0, результат — положительная усадка. Если образец становится длиннее, уравнение дает отрицательное значение. Лаборатория может вместо этого сообщить об изменении размеров со знаком, но необходимо определить правила знаков. Никогда не сравнивайте наборы данных, пока направление и правила знаков не совпадут.

Рассчитайте MD и TD отдельно. Сохраните неокругленные начальные и конечные измерения, затем округлите только полученный результат в соответствии с процедурой. Если спецификация содержит жесткий предел, разрешение и неопределенность измерений должны соответствовать принятому решению.

Как выглядит простой расчет?

Рассмотрим гипотетическую длину образца MD, равную 200,00 мм до нагрева и 199,20 мм после охлаждения. Разница составляет 0,80 мм. Разделив 0,80 на 200,00 и умножив на 100, получим усадку в 0,40 процента. Этот пример объясняет только арифметические вычисления. Это не универсальный допустимый предел для пленки DTF.

Какие стандартные методы являются релевантными?

Стандарт ASTM D2732 описывает линейную термическую усадку пластиковой пленки и листового материала без ограничений при выбранных температурах образца. Стандарт ISO 11501 рассматривает изменение размеров пластиковой пленки и листового материала в продольном и поперечном направлениях после нагрева. Методы рассматривают одну и ту же общую тему, но различаются по техническому содержанию, поэтому в заказе на закупку следует указать требуемый метод и редакцию, а не рассматривать ссылки как взаимозаменяемые.

Покупатель, использующий технологию DTF, может также применять проверенный заводской метод, разработанный с учетом реального процесса отверждения. Это может быть полезно для контроля производства, но метод все равно требует контролируемого образца, температуры, времени, основы, охлаждения, измерений и расчетов. Если покупатель и поставщик используют разные процедуры, необходимо установить корреляцию, прежде чем применять один и тот же предельный уровень приемки к обоим.

Стандарты определяют порядок измерения. Они не предоставляют автоматически правильный предел DTF для продукта. Критерий приемлемости должен быть связан с конкретной пленкой, методом нагрева, принтером, макетом, технологическим окном и риском.

Какое оборудование необходимо для проведения теста?

Практическая лабораторная установка включает в себя контролируемую печь или термокамеру, проверенный датчик температуры, таймер, термостойкие инструменты для работы с образцами, подставку для образцов, определяемую методом, плоскую охлаждающую поверхность и систему измерения размеров. Варианты измерения включают калиброванную линейку с соответствующей градуировкой, компаратор, штангенциркуль с малым усилием, оптическую систему или специально разработанное приспособление для измерения пленок.

Прибор должен точно отображать изменения размеров, имеющие значение. Наличие дополнительных цифр на дисплее не доказывает точность всего метода. Ширина метки, четкость кромки, плоскостность образца, выравнивание оператора и температурная стабильность могут создавать больше погрешностей, чем показания дисплея прибора.

Печь должна обеспечивать достаточную равномерность и быстрое восстановление температуры. Дисплей управления камерой не гарантирует точное отображение температуры образца на каждой полке. Проверьте рабочую зону, используемую для испытаний, и избегайте размещения образцов вблизи стен, дверей, нагревателей или элементов циркуляции воздуха, если выбранный метод не предусматривает такое местоположение.

Как следует брать образцы с рулона?

Выборка должна охватывать как ширину, так и длину рулона. В ходе исследования на этапе разработки можно использовать левую, центральную и правую позиции по всей длине полотна, повторяя измерения вблизи начала, середины и конца. Эта сетка позволяет выявить отклонения от края до центра, постепенное смещение в направлении движения станка и отдельные аномалии. Для планового выпуска партии продукции сокращенный план может использоваться только после того, как это будет оправдано возможностями технологического процесса.

Запишите номер партии, номер основного рулона, номер разрезного рулона, положение полотна, глубину образца, лицевую и обратную стороны, среднюю и среднюю толщину, состояние покрытия и дату. Избегайте тестирования только открытой внешней оболочки. Внешние слои могут иметь иную влажность, натяжение и историю хранения, чем внутренняя часть рулона.

Вырезайте образцы аккуратно, не растягивая, не сгибая, не нагревая и не используя тупое лезвие. Поддерживайте рабочую поверхность в чистоте, без отпечатков пальцев, чернил, порошка, клея и остатков чистящих средств. При сравнении образцов с печатью и без печати укажите степень покрытия чернилами, степень покрытия белыми чернилами, количество порошка, степень отверждения и тип изображения, поскольку эти факторы изменяют поглощение тепла и напряжение.

Как следует подготовить калибровочные метки и исходные размеры?

Метки на измерительном приборе должны оставаться видимыми и стабильными при нагревании, не сдавливая пленку и не изменяя локальную поверхность. Используйте метод маркировки, указанный в процедуре. Тонкие опорные точки или линии обычно легче измерить с достаточной точностью, чем широкие метки с нечеткими краями.

Разместите опорные точки MD и TD достаточно далеко от краев среза, чтобы уменьшить краевые эффекты, и достаточно далеко друг от друга, чтобы обеспечить полезную чувствительность измерений. Образец должен по-прежнему помещаться в контролируемую зону печи и оставаться незафиксированным. Используйте шаблон, если важна точность повторного размещения, и проверьте размеры шаблона независимо.

В процессе разработки методики измеряйте длину каждого исходного образца более одного раза. Если повторные измерения слишком сильно различаются, улучшите освещение, выравнивание, качество маркировки, технику оператора или приспособление. Некачественное исходное измерение невозможно исправить после нагрева.

Почему важны кондиционирование и контроль влажности?

Температура и влажность могут влиять на покрытие, поверхностное напряжение, скручивание и характеристики измерений. Сравнительные образцы следует хранить в заданных условиях атмосферы в течение определенного времени. Перед вскрытием дайте герметично упакованным рулонам приблизиться к лабораторной температуре, если возможно образование конденсата.

Записывайте фактические лабораторные условия, а не только номинальные параметры помещения. Храните образцы в горизонтальном положении или в соответствии с указанными условиями во время подготовки. Избегайте использования зажимов, грузов или плотных конвертов, которые могут вызвать скручивание перед проведением теста.

При изменении условий обработки поверхности, связанные с влажностью, размерные или поверхностные эффекты могут быть ошибочно приняты за усадку от нагрева. Руководство по... Контроль влажности пленки DTF В статье объясняется, почему хранение и конденсация должны регулироваться отдельно от термической стабильности.

Практический алгоритм проведения испытаний на термоусадку.

1. Определите цель. Укажите, используется ли данное испытание для определения характеристик материалов, квалификации поставщиков, моделирования процессов, устранения неполадок или планового выпуска партий продукции.
2. Заморозьте метод. Укажите размер выборки, среднее и общее отклонение, длину измерительного участка, условия подготовки, тип печи, температуру, время экспозиции, опору, охлаждение, измерение, расчет, отбор проб и правила приемки.
3. Проверьте оборудование. Проверьте состояние калибровки или верификации, работоспособность рабочей зоны печи, функцию таймера и соответствие габаритным размерам.
4. Выберите и определите купоны. Отметьте положения крена и укажите ориентацию за пределами активной зоны измерения.
5. Состояние образцов. Храните образцы в заданных условиях и защищайте их от загрязнения или повреждения.
6. Измерьте исходные размеры. Запишите длину каждого измерительного прибора MD и TD, используя утвержденный инструмент и методику.
7. Подвергните образцы воздействию тепла. Разместите купоны в заданном положении, избегая непреднамеренного натяжения, контакта, наложения или препятствий для воздушного потока. Запустите отсчет времени в соответствии с методом.
8. Охлаждайте равномерно. Безопасно извлеките образцы и дайте им достичь заданного конечного состояния для измерения, не сплющивая и не растягивая их.
9. Измерьте окончательные размеры. По возможности используйте одни и те же опорные точки, инструмент, ориентацию и метод работы оператора.
10. Рассчитайте и проверьте. Сообщите значения MD и TD, результаты наблюдений за образцами, недействительные тесты, закономерности расположения и решение по партии.

Как следует выбирать условия термического воздействия?

Условия испытаний должны отражать принятое решение. В ходе исследования характеристик можно измерить несколько температур, чтобы показать, при каких значениях усадка начинает ускоряться. В рамках рутинного контроля качества можно использовать одно выбранное условие, чувствительное к дрейфу процесса. В моделировании производства можно использовать фактический путь печи, но его не следует называть эквивалентным стандартному методу без подтверждающих доказательств.

Температура и время работают вместе. Более высокая температура в течение короткого промежутка времени не обязательно даст тот же результат, что и более низкая температура в течение более длительного промежутка времени. Скорость воздушного потока, энергия излучения, материал лотка, масса образца, загрузка печи и восстановление после вскрытия также могут изменять количество тепла, передаваемого образцу.

Не следует копировать параметры отверждения или прессования, взятые из общего образца, и рассматривать их как условия усадки в лабораторных условиях. Существующее руководство по этому вопросу... чрезмерная температура отверждения DTF Описывает симптомы сбоя процесса. Для размерного анализа требуется отдельная контролируемая экспозиция, выбранная с учетом чувствительности измерения и назначения продукта.

Что означает «неограниченное обнажение»?

Неограниченное воздействие позволяет образцу изменять свои размеры без натяжения или зажима, подавляющего движение. Опора должна удерживать образец в заданном положении для испытания, избегая при этом слипания, трения, наложения, защемления краев или воздействия давления воздуха, изменяющего усадку.

Образец, подвешенный под собственным весом, не обязательно является свободно закрепленным так же, как плоский образец. Пленка, помещенная на поднос с высоким коэффициентом трения, также может быть частично закреплена. Используйте схему опоры, необходимую для выбранного метода, и документируйте любые отклонения.

В реальных условиях производства DTF часто используются ограничения, связанные с натяжением полотна, валиками, чернилами, порошком, приемным устройством или термопрессом. Именно поэтому результаты лабораторных испытаний без ограничений и моделирование процесса дают разные ответы на вопросы. Лабораторные испытания характеризуют поведение материала. Испытания процесса показывают поведение на конкретной траектории движения станка.

Как следует контролировать охлаждение и окончательные измерения?

Измерения следует проводить после того, как образец достигнет заданных условий. Нагретая пленка может продолжать изменять свой размер, а теплый образец может быть трудно разместить равномерно. Время охлаждения, поверхность, поток воздуха и ориентация должны оставаться одинаковыми для каждого образца.

Не следует сглаживать завиток тяжелыми пластинами, если в методике это специально не указано. Сглаживание может создавать напряжение и скрывать функциональную проблему. Если для измерения используется прозрачная крышка с низким усилием или оптический метод, убедитесь, что это не изменяет измерительное расстояние.

Отдельно от линейной усадки следует регистрировать завитки, волны, коробление, блокировку, помутнение, перенос покрытия, запах или видимые повреждения. Образец может иметь допустимое изменение длины образца, но недопустимую плоскостность. И наоборот, завитки могут возникать из-за того, что на противоположных поверхностях возникает различное напряжение, даже если средние размеры изменяются незначительно.

Как можно уменьшить погрешность измерений?

Используйте одни и те же опорные точки до и после экспозиции. Следите за тем, чтобы образец был выровнен по оси измерения. Небольшая угловая погрешность может увеличить измеряемое расстояние. Оптические системы должны использовать контролируемое освещение, фокусировку, увеличение, калибровку и настройки обнаружения краев.

Оцените повторяемость, позволив одному оператору несколько раз измерить одни и те же стабильные образцы. Оцените воспроизводимость результатов у разных операторов, в разные дни, при использовании разных приборов и в разных положениях печи. Рандомизируйте образцы, чтобы ожидаемые результаты не влияли на показания. Используйте закодированные образцы, если идентификация поставщика может исказить интерпретацию.

Если вариативность измерений превышает большую часть предлагаемого допуска, не следует ужесточать пределы допустимых отклонений. В первую очередь следует улучшить подготовку образцов, калибровочные метки, приспособление, равномерность работы печи, охлаждение или обучение персонала. Для отбраковки поставщиком необходим метод, способный отличать реальную вариативность продукции от шума при испытаниях.

Как следует анализировать результаты по всей партии?

Сообщайте обо всех результатах MD и TD, а не только о среднем значении. Рассчитайте средние значения по местоположению, размах и любые согласованные статистические показатели изменчивости. Средние значения могут скрывать зону высокой усадки или тенденцию, идущую от начала до конца. Составляйте карты результатов по положению рулона, чтобы закономерность оставалась видимой.

Сравните карту термоусадки с данными процесса, такими как партия ПЭТ, цикл нанесения покрытия, зона печи, скорость линии, натяжение намотки, положение разреза и история хранения. Рисунок поперечного сечения полотна может указывать на различия в термофиксации или нанесении покрытия. Смещение в направлении движения машины может совпадать с запуском процесса, восстановлением температуры или изменениями натяжения. Это гипотезы для исследования, а не автоматические выводы о первопричине.

Помимо толщины и распределения покрытия, следует также учитывать термоусадку. руководство по толщине пленки DTF Это объясняет, почему более толстая пленка не обязательно более стабильна по размерам. метод определения веса и однородности покрытия Предоставляет отдельную карту для управления процессом нанесения покрытия.

Как следует разрабатывать критерии приемки?

Для каждой пленки DTF не существует универсального предела термоусадки. Разработайте критерии на основе утвержденного продукта и процесса. Протестируйте несколько партий, которые хорошо работают на предназначенном оборудовании, количественно оцените нормальные вариации средней и диффузионной толщины, проверьте соответствующий температурный диапазон и сопоставьте результаты с точностью совмещения, плоскостностью, подачей, отверждением, прессованием и отделением.

Полная спецификация может включать отдельные пределы MD и TD, максимальный дисбаланс направлений, правило разброса внутри рулона, количество образцов, процедуру повторного тестирования, правила для недействительных результатов тестирования и функциональное подтверждение. Диапазон принятия решения следует устанавливать с учетом возможностей измерения. Правила повторного тестирования должны быть определены до возникновения отказа и не должны допускать неограниченное количество испытаний до получения приемлемого результата.

Используйте систему контроля изменений. Новый источник ПЭТ, толщина пленки, процесс ориентации, условия термофиксации, формула покрытия, профиль сушки, метод намотки или производственная линия могут потребовать повторной квалификации. Контрольный список для проверки поставщика пленки DTF помогает покупателям проверить, как управляются технические характеристики, тестирование, отслеживаемость и изменения в процессах.

Почему результаты лабораторных исследований следует сопоставлять с результатами функциональных испытаний?

Тестирование на купоне не воспроизводит все факторы, влияющие на процесс печати. Проведите контролируемое испытание с использованием предполагаемого принтера, порошкового шейкера, устройства для отверждения, устройства намотки, устройства резки, термопресса и последовательности отслаивания. Поддерживайте неизменными параметры макета, загрузки чернил, порошка, скорости, температуры, выдержки, давления, ткани и окружающей среды.

Измерьте контрольные расстояния при печати до и после соответствующих этапов нагрева, когда важна точность совмещения. Обратите внимание на волнистость краев, диагональные искажения, смещение полотна, риск удара головки о поверхность, выравнивание при приемке, позиционирование листа и размещение трансфера. Функциональные результаты показывают, соответствует ли лабораторный предел результатам, имеющим значение для бизнеса.

Не следует объединять несвязанные дефекты в один диагноз, связанный с термоусадкой. Сила высвобождения, свойства покрытия, контроль статического электричества, влажность, количество чернил и калибровка оборудования могут вызывать схожие симптомы. Руководство по тестированию усилия высвобождения пленки DTF и Тест на поверхностное сопротивление пленки DTF охватывают два отдельных аспекта качества.

Распространенные ошибки при тестировании и способы их исправления

Ошибка	Почему результат слабый?	Корректирующие действия
Ориентация не обозначена	Данные MD и TD можно инвертировать.	Перед резкой отметьте направление движения ножа.
Проверяется только один купон.	Различия в рулонах остаются незаметными.	Используйте составленный на основе оценки рисков типовой план.
Температура, заданная в печи, рассматривается как температура образца.	Изменение рабочей зоны игнорируется.	Проверьте фактическую зону испытаний и нагрузку.
Образец зажимается или перемещается	Ограничение изменяет размерное движение	Используйте заданную опору с низким коэффициентом трения.
Окончательный размер измеряется в теплом состоянии.	Тепловое расширение и остаточное изменение являются смешанными явлениями.	Охладить до заданного состояния
Кудри прижимаются силой.	Тест может скрывать функциональный дефект.	Используйте проверенный метод с низкой силой воздействия или оптический метод.
Приводятся только средние значения.	Направленные и позиционные закономерности исчезают.	Отчет содержит данные о MD, TD, распространении и карте образцов.
Копируется одно общее ограничение	Условия и область применения могут не совпадать.	Разрабатывайте критерии, специфичные для конкретного продукта, на основе имеющихся данных.

Что должно быть указано в отчете о термоусадке?

• Место хранения: продукт, партия, основной рулон, разрезанный рулон и образец.
• Идентификация спереди и сзади, а также ориентация MD и TD.
• Указан стандарт или контролируемая внутренняя процедура и ее изменения.
• Размеры образца, калибровочные метки, исходные размеры и измерительное устройство.
• Время кондиционирования, температура, влажность и условия хранения.
• Тип печи, подтвержденная рабочая зона, заданное значение, фактическое наблюдение и время воздействия.
• Опора образца, схема нагружения, метод охлаждения и время проведения заключительных измерений.
• Окончательные размеры, расчет, правила знаков, процентное соотношение MD и TD, а также наблюдения.
• Допустимые пределы, достоверность измерений, протокол повторного тестирования и решение по партии.
• Оператор, идентификационные данные оборудования, статус калибровки, отклонения и утверждение.

Отчеты о тенденциях более полезны, чем отдельные сертификаты. Проанализируйте медианы, диапазоны, дисбаланс направлений, профили краев и сдвиги партий. Сохраните репрезентативные образцы, чтобы в дальнейшем можно было сравнивать отчеты для клиентов с исходными данными о производстве.

Часто задаваемые вопросы

Термоусадка — это то же самое, что и скручивание?

Нет. Термоусадка — это измеряемое изменение размеров в плоскости. Изгиб — это изменение формы вне плоскости, которое может возникнуть из-за дисбаланса напряжений между слоями или направлениями. Зафиксируйте оба явления, если они влияют на использование.

Всегда ли более толстая пленка DTF меньше дает усадку?

Нет. Толщина влияет на жесткость и удобство в обращении, но ориентация, термофиксация, остаточные напряжения, покрытие, температура и история производства также влияют на усадку.

Можно ли использовать термопресс вместо духовки?

Термопресс может использоваться для моделирования процесса, но давление, контакт с плитой, разделительная бумага и фиксация отличают его от метода с использованием печи без фиксации. Следует применять отдельные процедуры и ограничения, если не доказана корреляция между ними.

Следует ли тестировать пленку с печатью или без печати?

Непечатаемая пленка полезна для контроля поступления материала и контроля качества партий. Печатные образцы помогают оценить реальный процесс. При тестировании печатной пленки необходимо указывать тип чернил, порошка, степень покрытия, степень отверждения и макет.

Как часто следует проводить испытания на термоусадку?

Частота проведения испытаний должна соответствовать уровню риска и возможностям процесса. Квалификация, изменения материалов или процесса, необычные тенденции и жалобы клиентов обычно оправдывают проведение большего количества испытаний, чем при стабильном рутинном процессе.

Разработайте оптовую или индивидуальную спецификацию на пленку DTF с помощью Haiyi.

Компания Haiyi поставляет пленку DTF для оптовой торговли, дистрибьюторов, импортеров, поставщиков полиграфических материалов, компаний, работающих под собственной торговой маркой, OEM-производителей и по индивидуальным заказам. Эффективная программа B2B позволяет определить конструкцию ПЭТ, ширину и длину рулона, покрытие, характеристики отслаивания, антистатические свойства, метод термоусадки, упаковку, отбор проб и документацию по партиям в рамках одной контролируемой спецификации.

Предоставьте информацию о платформе принтера, оборудовании для полимеризации, температурном диапазоне, скорости печати, размерах макета, покрытии чернилами, формате рулона, климате места назначения, ежемесячном спросе, а также любые имеющиеся данные о скручивании или совмещении. Компания Haiyi сможет использовать эту информацию для обсуждения подходящих образцов и плана квалификации. Информация о продукции и контактные данные доступны на веб-сайте Haiyi.

Прежде чем увеличивать объемы производства, начните с контролируемых выборочных испытаний и согласованного формата отчета. Такой подход позволяет покупателям сравнивать партии, используя воспроизводимые параметры, а не полагаясь только на внешний вид, и предоставляет поставщику четкие данные для контроля процесса и постоянного совершенствования.