Rullauksen teoreettinen mallintaminen ja vaikutukset rulliin

Abstract

Taivekartonki on pakkauskartonkia, jonka käyttökohteet asettavat sille erilaisia vaatimuksia. Sen on oltava pinnaltaan painokelpoista ja materiaaliominaisuuksiltaan vahvaa. Pituusleikkaus on tehtaan viimeisimpiä tuotantoprosesseja. Siinä valmis konerulla leikataan pienemmiksi asiakasrulliksi. Rullauksen vaikutuksia valmiiseen tuotteeseen ei tunneta teollisuudessa riittävän hyvin ja rullaustapahtuman hallinta on hankalaa. Teoreettisesti tarkasteltuna rullaustapahtuma on hyvin monimutkainen. Rullausmallit antavat valmiuksia ymmärtää sekä rullauksessa tapahtuvia fysikaalisia ilmiöitä että erilaisten ajopaparametrien vaikutusta lopputulokseen. Rullausmalleissa rullan muodostuminen esitetään matemaattisten yhtälöryhmien avulla. Syntyvään rullaan vaikuttaa erilaisia voimia, jotka muuttuvat ja ovat riippuvaisia toisistaan. Rullausmallien vaatimat alkuarvot ovat materiaalista ja laitekonstruktioista riippuvaisia. Materiaalivakioiden määrittely on haastavaa, sillä ne eivät pysy vakioina eri kerrosten välillä. Rullaustapahtumaa hallitaan yleisesti ottaen kolmella parametrilla, joita ovat ratakireys, nippikuorma ja rullausmomentti. Erilaiset laitekonstruktiot ja rullausprosessit antavat valmiudet näiden perusparametrien käytölle syntyvän rullan sisäisten jännitysjakaumien hallinnassa. Valmiita rullia tutkittaessa huomataan hyvin rullan sisäisen jännitysjakauman ja rullaan vaikuttavan nippivoiman aiheuttamat muutokset.