La die-cutting machine es el equipo más importante en el proceso de fabricación de tarjetas. Su rendimiento y estabilidad afectan directamente la calidad final del producto. Desde las tarjetas de membresía y tarjetas de fidelización de supermercados que usamos todos los días, hasta tarjetas inteligentes capaces de interactuar con información (como tarjetas de transporte y tarjetas universitarias), pasando por juegos de cartas y tarjetas coleccionables con procesos complejos, cada tarjeta calificada debe ser cortada y formada perfectamente por una troqueladora. Shenzhen es el centro de la industria global de manufactura de precisión. Con una cadena industrial completa y ventajas en I+D tecnológico, Shenzhen ha dado origen a varias empresas de troqueladoras con competitividad global. Los equipos producidos y vendidos por estas empresas se utilizan ampliamente en diversas líneas de producción de tarjetas. Y se han aplicado con éxito en otros campos como encuadernación y perforación, formado de papel filtro y corte de cajas de embalaje decorativas. Los equipos se comercializan en importantes mercados mundiales, incluyendo Europa, Estados Unidos, Sudeste Asiático y Medio Oriente. Con un sistema técnico completo, pueden personalizarse según las necesidades de diversos mercados. Este artículo explorará sistemáticamente los factores fundamentales que afectan la calidad de las tarjetas producidas por troqueladoras, desde aspectos técnicos y prácticos, y ofrecerá orientación técnica profesional para los profesionales de la producción de tarjetas en todo el mundo, en combinación con estándares del sector y características básicas del equipo.
Las rebabas de corte son los problemas de calidad más comunes en la producción de tarjetas, lo que reduce la tasa de aprobación del producto. Las principales razones son tres aspectos: el control de precisión del equipo, la compatibilidad de los parámetros del proceso y la adaptación a las características del material. Cuando el error de posicionamiento mecánico del mecanismo de alimentación supera los 0,2 mm, la posición de corte del material cambia y la cuchilla no puede contactar adecuadamente con el material. Si la holgura entre el troquel y la matriz no se ajusta según el grosor del material (por ejemplo, las tarjetas de PVC requieren una holgura de 0,03 mm, y los materiales ABS requieren una holgura de 0,05 mm), la fuerza de corte será desigual, formando rebabas dentadas o de aspecto floculento. Desde el punto de vista tecnológico, si la presión se configura incorrectamente (demasiado alta aplasta el borde del material, demasiado baja no lo corta de forma instantánea) o la velocidad de funcionamiento no coincide con la tenacidad del material (por ejemplo, las tarjetas de material PET necesitan funcionar por debajo de 30 m/min), la cuchilla no puede cortar de forma inmediata, generando rebabas de tipo desgarro. El efecto de corte también se ve directamente afectado por las diferentes propiedades del material en sí. Por ejemplo, los materiales blandos de PVC producen rebabas pegajosas debido al desgaste del cortador, y los materiales duros de ABS generan rebabas por rotura debido a la liberación de tensiones. Estos defectos no solo alteran la apariencia de la tarjeta,
Para eliminar el rebabado, se necesitan una mejor tecnología, mejores equipos y un sistema de control de calidad para todo el proceso. La norma industrial nacional CY/T 59—2024 "Requisitos de Control de Proceso para el Troquelado en Plano de Productos Impresos sobre Papel" establece que la tolerancia de posicionamiento del equipo de troquelado no debe superar los 0,15 mm. Esto significa que el sistema de alimentación debe ser capaz de controlar con gran precisión el movimiento del equipo. La mayoría de las máquinas troqueladoras producidas en Shenzhen adoptan un sistema servo automático de 7,5 kW. El sistema emplea un control enlazado en bucle cerrado entre el sensor fotoeléctrico y el motor servo, corrige en tiempo real el error de alimentación y finalmente controla la precisión de posicionamiento dentro de 0,1 mm, eliminando así desde el origen los rebabados causados por desviaciones en la alimentación. El equipo también incluye un módulo de ajuste de presión multietapa, que permite configurar los parámetros de presión para diferentes materiales mediante una pantalla táctil (por ejemplo, una tarjeta de PVC se configura a 8-10 MPa y una tarjeta de papel a 5-7 MPa). Los ajustes también pueden afinarse en tiempo real según los datos de retroalimentación durante el proceso de producción, asegurando que la cuchilla soporte una presión uniforme durante todo el proceso de corte. Se promueve el proceso estandarizado de "primero prueba de corte, luego verificación y después producción en masa": al producirse la primera pieza, se examina la calidad del borde mediante un microscopio de alta definición para determinar la velocidad óptima de funcionamiento, la presión, la separación del molde y otros parámetros; durante el proceso de producción en masa, el sistema automático de expulsión de residuos del equipo combina la adsorción por vacío y la separación mecánica para retirar oportunamente los desechos del corte, evitando así la acumulación de residuos que afecten al corte posterior. Finalmente, la tasa de defectos por rebabas puede controlarse establemente por debajo del 0,1 %, logrando plenamente los requisitos de alta calidad en perforación y corte preciso sin rebabas.
La suavidad del borde de la tarjeta afecta directamente la experiencia táctil y la vida útil del producto. El diseño y la precisión de ajuste del cuchillo de troquelado son los factores más importantes que influyen en este indicador clave. La base técnica para la calidad del procesamiento del borde son el ángulo de la cuchilla, la tolerancia de precisión y el proceso de calibración de instalación de la cuchilla de troquelado. La altura de composición de la línea del cuchillo de troquelado debe controlarse estrictamente dentro de 0,02 mm, y su espesor no puede superar los 0,02 mm. Si se excede este rango, el área de contacto entre la cuchilla y el material será diferente durante el troquelado. La presión en las zonas más gruesas será demasiado alta, lo que provocará el colapso del borde. La presión es demasiado baja en las zonas delgadas, por lo que no hay rebabas pero los bordes no son lisos. Por ejemplo, al fabricar tarjetas inteligentes, si los bordes no son lo suficientemente lisos, la tarjeta puede atascarse en el lector. Con el tiempo, los contactos del lector pueden desgastarse. Además, el método de ensamblaje del cuchillo de troquelado también es muy importante. Para garantizar que el error no supere los 0,01 mm, es necesario utilizar un reloj comparador para verificar la paralelismo entre el cuchillo de troquelado y el soporte del cuchillo de la máquina de troquelado. Si no son paralelos, aparecerán defectos irregulares con un lado más profundo y otro más superficial.
De alta calidad die-cutting machine adopta una solución integral personalizada integrada, lo que hace que el molde y el equipo encajen y trabajen a la perfección. Se pueden ofrecer servicios de diseño de moldes personalizados según los requisitos de calidad del borde de diferentes tipos de tarjetas. Por ejemplo, para tarjetas inteligentes de PVC delgadas (0,76 mm de grosor), se utiliza un diseño de cuchilla con ángulo agudo de 45° para garantizar que la superficie de corte sea plana y lisa. Para tarjetas de juego gruesas (1,2 mm de grosor) o tarjetas con patrones en relieve, se emplea una cuchilla con ángulo obtuso de 30° para hacer que el proceso de corte sea más estable y evitar que se astille el área del patrón. El equipo incluye un sistema completamente automático de calibración de moldes, que utiliza un modo dual de telemetría láser y sonda mecánica para detectar en tiempo real la paralelismo y perpendicularidad del molde. La precisión se calibra automáticamente cada 1.000 ciclos para garantizar que el error en la misma posición del producto unitario repetido no supere los 0,1 mm. Cabe destacar que la troqueladora fabricada en Shenzhen tiene la función de enlace con el proceso de estampado en caliente y puede realizar simultáneamente dos procesos: "troquelado" y "estampado en caliente". Mientras se realiza el corte de precisión, el sistema servo controla sincrónicamente la presión y la temperatura de la cabeza de estampado en caliente, y se estampan en caliente patrones con texturas metálicas, como doradas y plateadas, en el borde o la superficie de la tarjeta.
La planitud de la tarjeta es un indicador funcional clave para medir su calidad. La planitud de las tarjetas inteligentes, las tarjetas con banda magnética y las tarjetas NFC afecta directamente su rendimiento de lectura y vida útil. La norma internacional ISO/IEC 7810, Tarjetas de identificación — Características físicas, especifica que el alabeo de la tarjeta del tipo más común ID-1 (tamaño estándar de tarjeta de crédito) debe estar estrictamente limitado a menos de 0,5 mm. Si la tarjeta presenta un alabeo superior a este rango, el lector no podrá leerla correctamente, o la tarjeta no se podrá leer debido a un mal contacto con los contactos del lector. La principal causa del alabeo de la tarjeta es un control inadecuado de la presión. Existen dos formas principales en que esto ocurre: una es que la distribución de presión sea desigual durante el proceso de troquelado, es decir, que la presión de extrusión en diferentes partes del material varíe, generando tensiones permanentes internas. Tras el enfriamiento y conformado, la liberación de estas tensiones provoca deformaciones por alabeo; la segunda es que la presión sea excesiva, lo que resulta en la compresión del borde de la tarjeta, afectando no solo la precisión dimensional, sino también destruyendo la estructura molecular interna del material, provocando alabeo localizado. Un fabricante de tarjetas inteligentes en el sudeste asiático tuvo una vez un lote de tarjetas con una tasa de defectos por alabeo del 5 % debido a una presión de perforación fuera de control. Esto generó una pérdida directa de más de 100 000.
La máquina avanzada de troquelado puede cambiar con precisión la presión porque adopta un sistema de control servo de presión. El equipo incorpora un motor servo de alta eficiencia de 7,5 kW y, a través del sistema de control PLC, puede modificar la salida de presión en tiempo real según la forma del molde (redonda, cuadrada o especial) y el grosor del material (el rango más común es de 0,5-2,0 mm). De acuerdo con la forma del molde (redonda, cuadrada o irregular) y el grosor del material (el rango más habitual es de 0,5–2,0 mm). También controla las fluctuaciones de presión dentro de ±0,5 MPa para garantizar que la presión se distribuya uniformemente sobre la superficie del material. El diseño duradero del equipo también asegura un control prolongado de planitud: el cuerpo está fabricado en fundición de hierro de alta resistencia combinada con aleación de aluminio de grado aeronáutico. Esto no solo garantiza la estabilidad del equipo, sino que también reduce el impacto de las vibraciones mecánicas sobre la salida de presión. El mecanismo de guiado de precisión adopta un tornillo de bolas importado y cuenta con la función de aviso automático para lubricación periódica. De este modo, el equipo puede mantener una salida de presión estable incluso si trabaja a alta intensidad 24 horas al día, 365 días al año, con un tiempo de funcionamiento anual superior a las 3.000 horas. La desviación de presión se mantiene dentro de 0,3 MPa para prevenir cambios de presión provocados por el desgaste del equipo.
Para producir tarjetas de alta calidad, se deben seguir estrictas normas internacionales y nacionales de la industria. El troquelado es un proceso importante que determina la forma y la precisión del producto. Sus medidas de control de calidad deben cumplir con los estándares finales de aceptación. En China, la norma CY/T 59—2024, "Requisitos de control del proceso de troquelado plano de productos impresos en papel", es principalmente aplicable a productos similares como naipes y tarjetas de presentación. Se establece claramente que el borde de corte del producto troquelado debe ser liso, sin rebabas, sin pérdida de tinta en el borde y sin marcas de hundimiento. La tolerancia dimensional se controla según la longitud del segmento de línea. Por ejemplo, la tolerancia de un segmento de línea de 60 mm es de ±0,15 mm, la tolerancia de un segmento de línea de 60 a 100 mm es de ±0,25 mm, y la tolerancia de un segmento de línea superior a 100 mm es de ±0,50 mm. La norma ISO/IEC 7810 "Tarjetas de identificación - Características físicas" es un estándar mundial para la fabricación de tarjetas inteligentes y tarjetas con banda magnética. Exige que la tarjeta tenga unas dimensiones determinadas (85,60×53,98 mm), un espesor (0,76 mm ± 0,08 mm) y una alabeo (≤0,5 mm). También requiere que el radio de las esquinas redondeadas de los bordes se mantenga dentro del rango de 3,18 mm ± 0,38 mm. Durante la inspección real de aceptación, se requieren herramientas profesionales para medir las dimensiones (utilizando un calibre digital con una precisión de 0,01 mm), la planitud (utilizando un detector de planitud) y la suavidad del borde (utilizando un microscopio de alta definición de 50x). Asegurar que todos los indicadores cumplan con los requisitos de la norma también es la base principal para inspeccionar el rendimiento del equipo de troquelado.
El rendimiento principal de la máquina troqueladora consiste en garantizar que el producto cumpla con las normas industriales. Tras más de 20 años de desarrollo tecnológico, las máquinas troqueladoras fabricadas en Shenzhen han superado el estándar en muchos indicadores importantes. Por ejemplo, la precisión del punzonado se controla de forma estable dentro de ±0,1 mm, lo que representa un 33 % más que los requisitos de la norma CY/T 59-2024. La capacidad de control de alabeo está dentro de 0,3 mm, superando así los requisitos de la norma ISO/IEC 7810. El diseño multifuncional del equipo lo hace más adaptable a diferentes mercados. Al cambiar el molde y ajustar la configuración, puede troquelar papel filtro tan delgado como 0,1 mm (por ejemplo, papel filtro de café y papel filtro de laboratorio), y también puede troquelar tapas de libros de 3 mm de grosor y cortar con precisión diversas tarjetas. Esto significa que una sola máquina puede realizar múltiples funciones, mejorando considerablemente la tasa de utilización del equipo y el retorno de la inversión para las empresas manufactureras. Durante el proceso de aceptación, el sistema de detección en línea integrado en el equipo crea una red de control de calidad en tiempo real. Una cámara industrial de alta definición toma fotos de cada tarjeta terminada, y el algoritmo de inteligencia artificial detecta automáticamente defectos como rebabas en los bordes, desviaciones dimensionales y planicidad fuera de norma, con una precisión del 99,9 %. La función de clasificación automática retira en tiempo real los productos no conformes hacia un contenedor especial y clasifica o recoge los productos conformes según el plan preestablecido, asegurando que los productos enviados a los clientes cumplan con los estándares de aceptación. La solución integrada y personalizada de la máquina troqueladora permite reemplazar rápidamente las especificaciones del molde, los parámetros de presión y los estándares de inspección, satisfaciendo así las necesidades de calidad de diferentes mercados en todo el mundo. Por ejemplo, algunos países europeos requieren que el grosor de la tarjeta sea de 0,8 mm ± 0,05 mm. Gracias al diseño modular, el equipo puede adaptarse en menos de 48 horas.
En resumen, el die-cutting machine cuenta con un sistema de garantía de proceso completo para la calidad de las tarjetas a través de cuatro sistemas: control preciso de alimentación, adaptación optimizada del molde, salida estable de presión y procesamiento inteligente del producto terminado. Las máquinas troqueladoras fabricadas en Shenzhen aún mantienen las principales ventajas de tecnología madura, durabilidad y alto grado de personalización. Con nuevas funciones como el sistema servo de 7,5 kW, detección online con IA y vinculación del proceso de estampado en caliente, la calidad y eficiencia de producción se han elevado a un nivel superior, por lo que el producto tiene una fuerte competitividad en el mercado global. Desde la perspectiva de la tendencia de desarrollo industrial, los productos de tarjetas están volviéndose más ligeros y delgados, y cada vez tienen más funciones, mientras que las máquinas troqueladoras son cada vez más precisas (error de posicionamiento inferior a 0,05 mm), más rápidas (la eficiencia de producción aumenta en un 50 %) y más inteligentes (sin intervención humana en todo el proceso). Esto también significa que las empresas manufactureras deben ser más cautelosas al seleccionar equipos. Al elegir equipos troqueladores, los fabricantes de tarjetas deben considerar sus propios tipos de productos (por ejemplo, tarjetas inteligentes que requieren control de planitud y tarjetas de juego que necesitan atención especial en la suavidad del borde y textura), la escala de producción (por ejemplo, producción masiva a gran escala que debe enfocarse en la durabilidad del equipo y capacidad de operación continua, y personalización de pequeños lotes que debe priorizar la flexibilidad del equipo y la eficiencia en el cambio de modelos) y los requisitos normativos del mercado objetivo. Se debe seleccionar equipo personalizable y actualizable.
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