Cięcie kilku lub kilkudziesięciu warstw jednocześnie skraca czas produkcji, ale stawia większe wymagania całemu układowi. Gdy arkusze, tkaniny, folie albo przekładki przesuwają się względem siebie, dolne warstwy mogą różnić się wymiarem od górnych. Problem zwykle nie wynika z jednej przyczyny. Wpływają na niego sposób ułożenia stosu, docisk, stan ostrza, geometria noża i parametry ruchu.
Dlaczego warstwy przemieszczają się podczas cięcia?
Materiał może przesuwać się pod wpływem siły bocznej wytwarzanej przez ostrze. Ryzyko rośnie, gdy powierzchnie są śliskie, między warstwami pozostaje powietrze albo stos ma nierówną wysokość. Podobny skutek daje zbyt mocne naprężenie materiału podczas rozwijania. Po zwolnieniu naciągu warstwa próbuje wrócić do pierwotnego kształtu i zmienia położenie względem pozostałych.
Na stabilność stosu wpływa też kierunek włókien, elastyczność materiału, obecność powłoki oraz różnice grubości. Dlatego przed uruchomieniem serii trzeba wykonać próbę na rzeczywistym materiale, a nie na zamienniku o zbliżonej nazwie handlowej.
Równomierne układanie i docisk stosu
Warstwy należy rozkładać bez fałd, nadmiernego naciągania i lokalnych wybrzuszeń. Krawędzie stosu powinny zachować ustalone położenie, szczególnie wtedy, gdy detal ma wąskie odcinki lub małe promienie. Przy materiałach podatnych na ślizganie można stosować przekładki o wyższym tarciu, folię przykrywającą albo system podciśnieniowy, o ile technologia maszyny na to pozwala.
Docisk musi obejmować obszar po obu stronach linii cięcia. Zbyt mała siła nie zatrzyma warstw, natomiast nadmierny nacisk może odkształcić piankę, włókninę lub miękki laminat. Po zdjęciu docisku detal może wtedy zmienić wymiar. Ustawienie trzeba więc dopasować do sprężystości i wysokości pakietu.
Geometria i stan ostrza
Dobrze dobrane noże maszynowe powinny przecinać materiał przy możliwie małym oporze i bez silnego odpychania warstw na bok. Znaczenie mają kąt ostrza, rodzaj szlifu, grubość korpusu oraz kierunek fazy. Nóż jednostronnie fazowany może wywoływać większą siłę boczną niż ostrze o geometrii symetrycznej, lecz końcowy dobór zależy od konstrukcji maszyny i oczekiwanej linii cięcia.
Tępe ostrze nie wnika płynnie w stos. Zamiast ciąć, naciska i ciągnie górne warstwy, co zwiększa przesunięcia oraz strzępienie krawędzi. Trzeba kontrolować również prostoliniowość noża, luz w prowadzeniu i stan przeciwnoża. Samo ostrzenie nie usunie problemu, jeśli nóż odchyla się pod obciążeniem albo mocowanie ma luz.
Prędkość cięcia i wysokość pakietu
Większa wysokość stosu nie zawsze oznacza lepszą wydajność. Im wyższy pakiet, tym dłuższa droga ostrza i większe ryzyko różnic między górą a dołem. Przy małych detalach, ostrych zmianach kierunku i elastycznych materiałach lepszy wynik może dać podział stosu na niższe partie.
Prędkość należy dobrać do rodzaju materiału i sposobu pracy noża. Zbyt szybki ruch może powodować drgania, nagrzewanie lub odchylanie ostrza. Zbyt wolny zwiększa czas oddziaływania noża na warstwy i nie zawsze poprawia dokładność. Wynik trzeba oceniać na całej wysokości stosu.
Stabilne cięcie wymaga kontroli całego procesu
Przesuwania warstw nie ograniczy jedna korekta ustawień. Trzeba połączyć równe rozłożenie materiału, właściwy docisk, odpowiednią wysokość pakietu, sprawne prowadzenie oraz geometrię ostrza dobraną do zadania. Próba cięcia powinna obejmować pomiar detali z górnej, środkowej i dolnej części stosu. Taka kontrola pokazuje, czy problem dotyczy ułożenia materiału, parametrów maszyny, czy samego noża.
