Çemberleme

Çemberleme, bantlama olarak bilinen bir ambalaj işlemi olup ambalajlanacak veya bir arada tutulacak mal veya ambalajları plastik veya metal bandı bir arada tutmak için kullanılır. Plastik band ayrıca çemberleme olarak da adlandırılır. Çemberleme en yaygın olarak ambalaj endüstrisinde kullanılır .

Çember, çoğunlukla çelikten veya çeşitli plastiklerden yapılan esnek yassı bir malzemedir.

Çelik, en eski ve en yüksek çekme mukavemetli çemberdir. Çeşitli genişlik ve kalınlıkların yanı sıra çelik sınıfı çeşitleri vardır. Çelik, yüksek mukavemet ve minimum esnemenin istendiği ağır hizmet tipi tutma için kullanılır. Çelik çember için yüzey kaplamalar şunlardır: boya, boya ve mum, mavi veya çinko ve balmumu. Balmumu gerilimi demetin etrafına daha iyi iletmek için ve belirli tipte gerdiricilerle kullanım için kullanılır. Yaygın uygulamalar arasında çelik bobinler, metal demetleri, balyalama teli, tuğlalar ve döşeme taşları ve rulo uç bağlama yer alır. Çelik çemberleme, üretim sürecinde çeliğin doğal genişlemesi ve daralması nedeniyle uzunluktan ziyade ağırlıkla satılır. Bir 3/4 x .020 Çelik Çemberleme rulosu, pound başına yaklaşık 19.6 fit verir.^[1]

Polipropilen çember şerit (yönlendirilmiş veya gerdirilmiş), hafif ila orta hizmet tipi birleştirme, paletleme ve demetleme için tasarlanmış ekonomik bir malzemedir. Çeşitli genişliklerde, kalınlıklarda ve polimer varyasyonlarında (örn., kopolimerler) mevcuttur. Çoğu polipropilen, bazıları da basılmış olan kabartmalıdır. Bu ürün, kopmada daha yüksek uzama sağlar, ancak sabit stres ile geri dönüşü olmayan ölü gerilmeye sahip olma eğilimindedir. Son kullanıcılar tarafından genel olarak bilinmeyen şey, polipropilen çemberlemenin bir saat içinde uygulanan gerilimin yaklaşık %50'sini kaybedeceği ve bu gerilim kaybının ortam sıcaklığındaki artışlarla hızlandığı, sonuç olarak depolanmış enerji derecesine sahip paketler için uygun olmasına rağmen, şeritte meydana gelen herhangi bir gevşemeyi kaldıracaktır, tuğla veya beton gibi 'Katı' olan ürünlerde kullanıldığında zamanla kabul edilemez kayış gevşekliği oluşabilir. Ayrıca polipropilen çemberler UV bozulmasına karşı hassastır ve dışarıda bırakılırsa elementlere maruz kalırsa hızla bozulabilir. Mantıklı renk seçimi, siyah kayış belirtmek gibi süreci geciktirecektir. Benzer şekilde, bir UV inhibitörü belirtilebilir.

Polipropilen çemberleme, en yüksek kalite ve hassasiyet için üretim ve ön kabartma sırasında veya daha düşük bir kalite için kabartma üzerine üretim sonrası basılabilir. Her ikisi de bantlı ürüne güvenlik ve pazarlama avantajı sunar.

Yönlendirilmiş veya gerilmiş polyester ve naylon, en güçlü plastik çemberleme ürünleridir ve bazı endüstrilerde çelik çemberlere uygun bir alternatif olarak kullanılır. Polyester, sert yüklerde mükemmel tutulan gerilim sağlar. Mükemmel düzelme özellikleri, yükün çember kopmadan darbeyi emmesine yardım eder.

Belirli uygulamalar için özel tipler mevcuttur. Örneğin, soğuk iklimlerde, hava koşullarına dayanıklı olduğu için sıcakta eriyen tutkalla yapıştırılmış bir kayış kullanılır.^[]

Naylon kayış, üç plastiğin en yüksek özgül mukavemetine sahiptir, ancak yüksek fiyatı nedeniyle nadiren kullanılır. Geçmişte naylon kayış çok popülerdi, ancak zamanla polyester neredeyse tüm kullanımının yerini aldı. Hala soğuk oda uygulamaları plastiğin diğer türlerindeki sürünmeden etkilenmez.

Kordonlu ve dokuma çemberler, başta polyester ve suni ipek olmak üzere çeşitli yapılarda mevcuttur. Bazı türler yeniden kullanılabilir. Bu sistem bir bağlantı için bir toka kullandığından, kordonlu ve dokuma çemberleme, çelik bantlamaya göre daha büyük bir sistem mukavemetine sahip olabilir. Kordonlu polyester çemberleme ayrıca diğer çemberleme sistemlerine göre daha yüksek uzama özelliğine sahiptir ve bu da ona deniz ve demiryolu gönderileri için ideal bir hafıza sağlar. Kordonlu ve dokuma polyester kayışlar hafif ve yumuşak olduğundan çelik şeritlere daha güvenli bir alternatiftir.

Kağıt çember endüstriyel işlemler arasında kağıt ürünleri sarmak için kullanılır. Bu, ürünün zamanından önce dağılmasına neden olabilecek şekilde çemberleri kesmeye gerek kalmadan demetin sürece dahil edilmesini sağlar.^[2]

Kompozit çemberleme, gerilme mukavemetini sağlayan kayışın uzunluğu boyunca uzunlamasına gömülü polyester filamentlere sahiptir. Bu polyester iplik lifleri, polipropilen kaplama içine yerleştirilmiştir. Polipropilen, kayışa köpük sağlar ama aynı zamanda tel toka ile birleştirildiğinde kaymazlık sağlar. Yük sabitlemede genellikle “sentetik çelik” olarak anılır. Aşınmaya karşı çok dayanıklıdır ve bir toka ile kullanıldığında en yüksek bağlantı verimliliğine sahiptir. Her iki avantaj da iklimden etkilenmez.^[]

Örnekler şunları içerir:

• Elleçleme ve sevkiyat için öğeleri bir araya getirme: gazeteler, boru, kereste, beton blok, vb.
• Öğeleri paletlere, kızaklara ve kasalara^[3]
• Gaylordlar gibi ahşap kutuları, kasaları ve oluklu kutuları güçlendirmek
• Eşyaları düz arabalara, düz yataklı yarı römorklara takma,
• Bir birim tuğla, paketlenmiş cam, metal parça vb.
• Oluklu kutuların ve nakliye konteynırlarının kapatılması
• Çelik veya kağıt bobinlerin sabitlenmesi
• Tarım ürünleri veya tekstil balyalarını tutmak
• Intermodal konteynerler, yük vagonları^[4] ve yarı römorklar içindeki yük emniyete alma öğeleri

Çemberleme en çok tam yatay veya dikey bantlarda kullanılır. Köşelerde yükün yayılmasına yardımcı olmak ve gerilmiş kayışın yükün zarar görmesini azaltmak için kenar koruyucular kullanılır. Çemberleme, vagonlarda, kızaklarda vb. tutma yerlerine bağlı halkalarda da kullanılabilir.

Çember gerildikten sonra, şerit genellikle kendi kendine kapatılır. Çelik çember, conta ve çentik bağlantısı, conta ve kıvrım, contasız bağlantı veya kaynak yoluyla kapatılır. Contalar, uygulamaya bağlı olarak çeşitli şekillerde gelir; bazıları band gerdirildikten sonra takılabilir, bazıları ise gerdirmeden önce takılmalıdır. Mühür oluşturmak için, mühür ve şerit her iki taraftan çentiklidir; bir takım çentik oluşturulursa buna tek çentikli bağlantı denir, iki takım çentik oluşturulursa buna çift çentikli bağlantı denir. Kıvrımlı bağlantılarda ayrıca bir conta kullanılır, ancak oluşturulmuş çentikler yerine kıvrımlı ondülasyonlar kullanılır. Bu kıvrımlar, eklemin sızmasını engelleyen büyük sürtünme kuvvetleri oluşturur. Kayışın ortasına kenetlenen anahtarlar oluşturularak contasız bağlantılar oluşturulur.

Plastik bant en yaygın olarak, bağlantıya ısı eklenerek bantların eritilmesiyle birleştirilir. Daha hafif ölçü kayışı için, genellikle 16 milimetre (0,63 in) ve daha dar, sıcak bıçak sistemi ile ısı verilir. İlk olarak, sıcak bıçak kayışlar arasında hareket eder. Sonra bir merdane gelir ve kayışları ve sıcak bıçağı bir örse karşı onlarca milisaniye mertebesinde sıkıştırır. Merdane daha sonra düşer ve sıcak bıçak çıkarılır. Sıcak bıçak kayışlardan tamamen uzaklaştıktan sonra, baskı levhası geri gelir ve eklemi sıkıştırır, böylece kayışın erimiş kısımları karışır ve sertleşir.

Daha kalın plastik kayış için genellikle 0.73 mm ve daha kalın, eklem içinde ısı oluşturmak için sürtünme kullanılır. İşlem, merdane ile örs arasında sıkıştırılan kayışla başlar. Plaka veya örsün içine yerleştirilmiş, dişleri olan bir vibratör vardır; karşı komponentte de hareket etmeyen dişler vardır. Vibratör hızla titreşir, bu da sürtünme nedeniyle iki kayış arasındaki arayüzü eritmek için yeterli ısı oluşturur. Kaynağı tamamlamak için vibratör durdurulur ve bağlantı katılaşana kadar basınç tutulur. Malzemelerden geçen ve moleküler yapıdan çıkan Ultrasonik dalgalar şeklinde ses tarafından üretilen ısı ile benzer şekilde polipropilen ve polyester çemberler de sızdırmaz hale getirilebilir. Daha sonra bir ısı yalıtımında olduğu gibi sıkıştırılırlar. Plastiklerin ultrasonik kaynağında, yüksek frekanslı (15 kHz ila 40 kHz) düşük genlikli titreşim birleştirilecek malzemeler arasında sürtünme yoluyla ısı oluşturmak için kullanılır. İki parçanın arayüzü, maksimum kaynak mukavemeti için enerjiyi yoğunlaştırmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

Ayrıca, bir conta veya bir toka ile kıvrılarak elle de birleştirilebilir.

Bağlantı, sistemin en zayıf kısmıdır, bu nedenle, eğer mukavemet söz konusuysa, kullanılan birleştirme yönteminin türü çok önemlidir. Bir eklemin gücü, tek eksenli gerilimde kayışı kırmak için gereken kuvvet olarak tanımlanır. Bu daha sonra kayışın tek eksenli mukavemeti ile karşılaştırılır ve yüzde farkı olarak kaydedilir (örneğin, bir çelik kayış numunesi 5.000 pound (2.300 kg) kırılma mukavemeti ve mühür 3.000 pound (1.400 kg), bu nedenle contanın %60 mukavemete sahip olduğu söylenir). Sıcak bıçak kaynakları minimum %55 kopma mukavemetine sahiptir. Sürtünme kaynakları minimum %65 kopma mukavemetine sahiptir. İyi kurulmuş çemberleme makineleri veya sürtünmeli kaynak aletleri, kopma mukavemetinin yaklaşık %80'ini hedefleyecektir. Metal klipsler/contalar yaklaşık 100 – 120 ile şaşırtıcı derecede düşüktür kg kayma direnci.

ASTM D3953 Standart Spesifikasyonu normuna göre çemberlenen paletler için çemberleme prosedürünün sayısı minimumda 10 kat civarındadır.

Çemberleme için iki ana ekipman türü mevcuttur: el aletleri ve çemberleme makineleri veya bantlama makineleri. Bandı dağıtmak için her iki tür ekipmanla birlikte bir dağıtıcı kullanılır. Bazı çemberleme makinelerinde yerleşik bir dağıtıcı bulunurken, diğerlerinde (genelde büyük kemerli makinelerde bulunanlar), yeni ruloları otomatik olarak yükleyebilen veya geçirebilen ayrı olarak güç verilen bir dağıtıcı bulunur. Güç kaynağı olmayan ayrı dağıtıcılar, kayışın zemine taşmasını önlemek için bobinin ataletini durdurmak için bir freni serbest bırakan ve etkinleştiren kasnakladır. Genelde, büyük kemer çemberleme makinelerinde kullanılan dağıtıcılar, kayışı hızlı bir şekilde dağıtılabilecek bir şekilde saklamanın bir yolu olarak işlev gören birden fazla kasnağa sahiptir. Masa üstü makineler gibi daha küçük kemer makineleri, kayışı bunun yerine bir bilardo kutusuna/akümülatöre besleyecektir. Her iki durumda da bu gereklidir, aksi takdirde çemberleme makinesi kayışı dağıtıcının ödeyebileceğinden daha hızlı çeker.

El aletleri içerisinde manuel ve otomatik aletler bulunmaktadır. Düşük hacimli uygulamalar için manuel gerdiriciler ve sıkma sistemleri mevcuttur. Daha yüksek hacimli uygulamalar için otomatik el aletleri kullanılmaktadır. Bir pil güç kaynağı veya basınçlı hava kullanan otomatik araçlar mevcuttur. Hem manuel hem de otomatik aletler, gerdirme, sızdırmazlık ve kesme işlemlerini gerçekleştiren kombinasyon araçları olarak veya ayrı gerdiriciler, mühürleyiciler ve kesiciler olarak mevcuttur. Plastik bant için manüel contalar her zaman bir conta ve bir sıkıştırma (tırtıklı contalar) veya kıvrımlı bağlantı (pürüzsüz yüzeyli contalar) kullanır. Çelik için manuel ve otomatik el mühürleyiciler, bir conta veya contasız bir bağlantı kullanabilir. Plastik band için otomatik el aletleri sürtünme kaynağı kullanır.

Ayrıca paket hazırlama makınesı veya yapıştırıcılarının olarak bilinen makineler, bant sarma daha yüksek ses uygulamaları veya özel uygulamalar için kullanılır. Yatay ve dikey yönlerde mevcutturlar, ancak dikey yönlendirme çok daha yaygındır. Ayrıca, bağlantının demet üzerinde nerede bulunduğunu tanımlayan alt conta, yan conta ve üst conta oryantasyonlarında da mevcuttur. Yarı otomatik ve otomatik çeşitleri mevcuttur. Otomatik versiyonlar ayrıca konveyör sistemleri ile birlikte kullanılabilir. Demetin doğru yerde olduğunu algılamak, konveyörleri durdurmak ve çemberleme makinesini çalıştırmak için bir fotosel kullanılır. Ancak çoğu bağımsız uygulamalarda bulunur.

Yarı otomatik ve tam otomatik çemberleme makineleri, bir depodaki verimliliği ve ayrıca paketlenmiş ürününüzün genel sunumunu önemli ölçüde artırır. Emek tasarrufu, genellikle çemberleme makinesinin nispeten düşük maliyetini kolayca karşılayabilir.

Hem yarı otomatik hem de tam otomatik çemberleme makineleri, paketleme tezgahları ve çemberleme makinelerinin işlenebilir yüksekliklerde konumlandırıldığı bir paketleme üretim hattına kolaylıkla dahil edilebilir.

Çemberleme makineleri gibi bantlama makineleri, çeşitli farklı şekil ve boyutlardaki ürünlerin birleştirilmesine ve sabitlenmesine olanak tanır.^[5]

Bununla birlikte, bantlama makineleri, mevcut daha geniş bant genişlikleri (20 mm - 100 mm), hassas ürünlere verilen zararı en aza indiren daha büyük yüzey alanına izin verdiğinden, bağlanan ürüne daha az zarar verir. Bantlama makineleri, plastik çemberlemeye daha çevre dostu bir alternatif olarak kağıt şeritler üzerinde de çalışabilir.^[6]

İşlem, fotosensör, ayak pedalı veya bir PLC ile gerçekleştirilir ve bu makinelerin üretim hatlarına entegre edilmesine veya bağımsız çalışmasına olanak tanır.

Otomatik çemberleme makineleri, otomatik olarak gerdirilen, kapatılan ve kesilen polipropilen çemberleme ile kolilerin eller serbest şekilde sabitlenmesini sağlar.

Çalıştırma, bu makineleri hacim verimi için ideal hale getiren bir ayak pedalı veya parsel sensörü ile yapılır.

Yarı otomatik çemberleme makineleri, herhangi bir boyuttaki kutuya düzgün ve güvenli bir şekilde tutturmak için bir operatörün polipropilen çemberleri otomatik olarak germesine, mühürlemesine ve kesmesine izin verir.

Her pakete uyacak şekilde ayarlanabilir kayış gerginliği, daha yumuşak kutularda kayış hasarını önler.

• Kablo bağı

• Yam, KL, "Paketleme Teknolojisi Ansiklopedisi", John Wiley & Sons, 2009, 978-0-470-08704-6
• Wulftec Uluslararası

• ASTM D3953 Çemberleme, Yassı Çelik ve Contalar için Standart Şartname
• ASTM D3950 Çemberleme, Metalik Olmayan (ve Birleştirme Yöntemleri) için Standart Şartname
• ASTM D4675 Düz Çemberleme Malzemelerinin Seçimi ve Kullanımı için Standart Kılavuz
• BS EN13891:2003 Germe Çemberleme - Germe çemberleme seçimi ve kullanımı için kılavuz
• BS EN13394:2001 Metalik olmayan çemberleme için Paketleme Spesifikasyonu