Optimierung von Nadelbildern in der Vliesstoffverarbeitung Praktische Erfahrungen bei der Optimierung. Norbert Kühl, Oerlikon Neumag Austria GmbH

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1 Optimierung von Nadelbildern in der Vliesstoffverarbeitung Praktische Erfahrungen bei der Optimierung Norbert Kühl, Oerlikon Neumag Austria GmbH 1

2 Wie entsteht ein Nadelbild? Einfluss des Nadelbildes auf Produkt Teilungsentwicklung Verzugsmodell Anlagenauslegung Zusammenfassung und Ausblick 2

3 Wie entsteht ein Nadelbild? Exzenter Pleuel Nadelbrett Nadel Einzelner Nadeleinstich Vlies 3

4 Wie entsteht ein Nadelbild? 4

5 Wie entsteht ein Nadelbild? I II III usw. Vorschub / Hub Vorschub / Hub 5

6 Nadelbild 6

7 Erscheinungsbild 7

8 Oberflächengüte 8

9 Zugfestigkeiten 9

10 Produkteigenschaften Filtrationseigenschaften Tiefzieheigenschaften Scheuerbeständigkeit 10

11 Teilungsentwicklung Theoretisches Optimum : Nadelanordnung, die bei jedem Vorschub / Hub ein homogenes und musterfreies Nadeleinstichbild erzeugt 11

12 Realistische Entwicklungsziele 12

13 Realistische Entwicklungsziele 13

14 Vorschubbereiche Mehrere Zielvorschübe Optimiert auf einen Zielvorschub 14

15 Randbedingungen zur Konstruktion Anzahl Nadeln pro Meter Arbeitsbreite Zielvorschübe Bohrungsdurchmesser Bett- und Abstreiferplatten Brettbreite Unbenadelte Bereiche Überlappende Bohrungen 15

16 Einsprungverhalten bei Vorvernadelung PES 15 dtex/60 mm und 4,4 dtex/51 mm 7% Einsprung Einzug 1,600 1,400 1,200 1, Abzugswalze Nadelbrett 2 Nadelbrett Produktmitte

17 Verzugsverlauf in Produktionsrichtung 30% Einzugswalze Abzugswalze 30% Verzug in Produktionsrichtung 17

18 Verzugsverlauf in Produktionsrichtung 70% 30% Einzugswalze 70% Verzug in Produktionsrichtung 30% Verzug in Produktionsrichtung Abzugswalze 18

19 Materialverhalten im Prozess Vlies Nadelzone 19

20 Verzugsfreies Nadelbild 20

21 Rechte Materialseite 21

22 Linke Materialseite 22

23 Anlagenauslegung mit optimierter Nadelteilung Produkt : 150 g / m 2, 360 E / cm 2 23

24 Anlagenauslegung mit optimierter Nadelteilung Max. Drehzahl : U/min U/min U/min Verzug : 35 % 15 % 8 % Abzugsgeschwindigkeit : 13,5 m/min 15,5 m/min 16,7 m/min Optimaler Vorschub : 12 mm/hub 9,7 mm/hub 10,5 mm/hub 24

25 Anlagenauslegung mit optimierter Nadelteilung Max. Drehzahl : U/min U/min U/min Verzug : 35 % 15 % 8 % Abzugsgeschwindigkeit : 13,5 m/min 15,5 m/min 16,7 m/min Optimaler Vorschub : 12 mm/hub 9,7 mm/hub 10,5 mm/hub Vernadelungsdichte : 80 E/cm E/cm E/cm 2 Nadeln über Arbeitsbreite : Na/m Na/m Na/m 25

26 Optimierte Nadelteilungen Produkt I (150 g/m2, 360 E / cm2) : 1. 2 x Nadeln/m; 12 mm Vorschub/Hub 2. 2 x Nadeln/m; 9,7 mm Vorschub/Hub 3. 2 x Nadeln/m; 10,5 mm Vorschub/Hub Produkt II (500 g/m2, 460 E / cm2) : 1. 1 x Nadeln/m; 8,5 mm Vorschub/Hub 2. 2 x Nadeln/m; 6,9 mm Vorschub/Hub 3. 2 x Nadeln/m; 7,3 mm Vorschub/Hub Entwicklung der Teilungen gemäß Spezifikationen 26

27 Entwicklung kundenspezifischer Nadelteilungen Erstellen des Anlagenlayouts Erfassen der Verzugswerte Ermittlung der Vorschub/Hub Bereiche 1 bis 2 Wochen für Erstellung einer Auswahl potentieller Kandidaten (z.b. 10 aus 30) 1 Woche Optimierung der ausgewählten Kandidaten Heute : Praxistest der besten Kandidaten auf Versuchsstand Mittelfristig : Auswahl der Teilung basierend auf Erfahrungswerten (ohne Praxistest) 27

28 Erreichte Ziele Objektive Bewertungskriterien für Nadelbilder Werkzeug zur automatisierten Nadelbrettkonstruktion Signifikant reduzierte Entwicklungskosten Genaue Erfassung des Materialverhaltens im Prozess Simulation des Materialverhaltens Optimierte, produktspezifische Anlagenauslegung 28

29 Ausblick Anbieten kundenspezifischer Teilungen Ausbau des Teilungspools Einsparen des Praxisversuches bei neuen Teilungsentwicklungen Neue Ideen 29