A máquina de corte é um equipamento importante para o processamento pós-impressão. É amplamente utilizada na produção de cartões, cartões inteligentes, cartões de jogos, cartas de baralho, cartões de animação, cartões bancários, etc. Suas principais funções são alimentação precisa de papel, coleta automática de papel e remoção automática de resíduos, o que afeta diretamente a qualidade e a velocidade de produção dos produtos acabados. Com a melhoria contínua de tecnologias como a Internet das Coisas e identificação por radiofrequência, a indústria de cartões inteligentes está se desenvolvendo rapidamente na direção de embutidos, ultrafinos e conectados à Internet das Coisas. Essa mudança tem imposto novos requisitos de atualização ao desempenho técnico das máquinas de corte. Este artigo discutirá a demanda por atualizações impulsionada pelo desenvolvimento futuro da tecnologia de cartões inteligentes nas máquinas de corte, sob quatro perspectivas: previsão técnica, requisitos de precisão, fusão de dados e alocação de investimentos. Ao mesmo tempo, também será analisado sob duas vertentes: tendências do setor e características tecnológicas dos equipamentos. O objetivo é fornecer conhecimentos profissionais úteis aos clientes da indústria gráfica.
Os cartões com antena embutida tornaram-se uma das principais áreas de crescimento na indústria de cartões inteligentes, devido às suas amplas aplicações em pagamentos móveis e autenticação de identidade. A produção desses cartões exige a combinação de múltiplas etapas, como implantação da antena, encapsulamento do chip e corte. O modo tradicional de processamento segmentado apresenta problemas como conexão entre processos, acúmulo de erros de precisão e baixa eficiência produtiva. Por isso, a tecnologia integrada de corte tornou-se a direção mais importante no desenvolvimento da indústria.
Do ponto de vista da implementação técnica, o corte integrado de cartões com antena embutida precisa resolver dois grandes problemas: um é a estabilidade da integração de múltiplos processos, e o outro é a precisão de moldagem simultânea da antena e do substrato do cartão. As máquinas de corte precisam ser melhores na integração de processos, combinando corte, pregação e colagem em uma única etapa. Com base nisso, máquinas de corte com soluções personalizadas completas podem atender melhor a essas necessidades. Os passos de processamento e os parâmetros de corte também podem ser alterados para acomodar o design de cartões com antena embutida.
Na produção real, o uso de moldes leves de madeira tornou-se uma maneira importante de melhorar a eficiência do processamento integrado. A troca tradicional de moldes metálicos geralmente leva de 15 a 20 minutos. O molde leve de madeira precisa apenas de 2 a 3 minutos para trocar o molde. Isso reduz significativamente o tempo de troca entre diferentes tipos de cartões, o que é especialmente útil para a indústria gráfica com múltiplos lotes e pequenos volumes. O processo de estampagem a quente pode ser diretamente integrado com o máquina de corte por matriz . Isso significa que o cartão pode ser cortado e estampado a quente ao mesmo tempo. Isso garante a integridade funcional do cartão com antena embutida e faz com que o produto tenha uma aparência e sensação melhores.
Do ponto de vista das tendências do setor, a tecnologia de corte integrado de cartões com antena embutida evoluirá para maior precisão e automação no futuro. O máquina de corte por matriz adota sistema servo automático de 7,5 kW, que pode realizar controle preciso de potência, com erro controlado dentro de ±0,01 mm. Isso ajuda a prevenir danos à antena. Além disso, a solução integrada personalizada também pode acrescentar a função de remoção automática de resíduos conforme necessidades do cliente. Isso automatizará todo o processo, desde o manuseio da matéria-prima até a produção de produtos acabados, o que aumentará significativamente a eficiência da produção.
O uso de cartões inteligentes tem crescido. O cartão ultrafino (menos de 0,3 mm) possui forte portabilidade e pode ser aplicado em uma variedade de ocasiões diferentes. A demanda por cartões ultrafinos está crescendo nos campos de dispositivos vestíveis e terminais eletrônicos finos. No entanto, a produção de cartões ultrafinos exige uma precisão muito elevada da máquina de corte por estampo. Máquinas de corte tradicionais dificilmente conseguem atender aos requisitos de processamento, e a maioria delas apresenta problemas como deformação do material, rebarbas na borda de corte e desvios dimensionais. Em termos de processamento de materiais, o material base dos cartões ultrafinos (como PVC, PET, etc.) com uma espessura inferior a 0,3 mm é relativamente macio, e é fácil deformar-se devido a fatores como pressão e temperatura durante o perfuramento. Portanto, a máquina de corte por estampo precisa ser capaz de controlar bem a pressão. A pressão é alterada linearmente, e a configuração ideal de pressão é ajustada para diferentes materiais, evitando a deformação dos mesmos. Ao mesmo tempo, o perfuramento preciso e a ausência de rebarbas são os padrões de qualidade mais importantes no corte por estampo de cartões ultrafinos. Isso exige que as facas e matrices utilizadas pela máquina de corte por estampo sejam muito precisas, e que o equipamento de corte seja processado e montado mediante processos precisos de usinagem mecânica e montagem, para obter bordas de corte lisas e sem rebarbas, atendendo assim aos padrões de qualidade dos cartões ultrafinos.
Para fabricar cartões ultrafinos, o processo de corte requer um sistema de controle de precisão de todo o processo. A função de alimentação precisa do máquina de corte por matriz pode garantir que o substrato não se desloque e evitar desvios dimensionais causados por erros de alimentação. O método personalizado de coleta (em ordem ou por categoria) também pode impedir que o produto acabado se deforme durante o processo de coleta e assegurar o tamanho consistente do cartão ultrafino. A precisão de corte do cartão ultrafino chega a ±0,005 mm, sendo muito adequada para a fabricação de cartões ultrafinos.
As normas técnicas do setor estipulam que o erro de tamanho dos cartões ultrafinos cortados por matriz deve ser controlado dentro de ±0,02 mm e o desvio da verticalidade da borda de corte não deve ser superior a 0,01 mm. Com um sistema perfeito de compensação de precisão, os dados de erro são monitorados em tempo real durante o processo de corte por matriz, e as configurações do equipamento são alteradas automaticamente. O corte por matriz de alta precisão de cartões ultrafinos é alcançado mediante a otimização do material da ferramenta e o controle cuidadoso da folga da matriz. Isso porque é possível perfurar com precisão sem deixar rebarbas. De acordo com dados do setor, equipamentos de corte por matriz de alta precisão podem aumentar o rendimento de cartões ultrafinos para mais de 99,5%, muito superior ao rendimento de 85% dos equipamentos tradicionais.
Com a crescente demanda por cartões ultrafinos, as máquinas de corte por punção serão mais precisas no futuro. O objetivo é controlar com precisão a exatidão dentro de ±0,005 mm. A adaptabilidade aos materiais também é muito importante, podendo atender às necessidades de processamento de substratos ultrafinos de diferentes materiais e espessuras.
A ascensão da tecnologia IoT tem impulsionado o desenvolvimento dos cartões inteligentes na direção do IoT. O cartão IoT não precisa apenas ser capaz de identificar a identidade, mas também precisa coletar, enviar e interagir com dados. Isso significa que o processo de corte precisa utilizar tecnologia IoT para integrar dados, tornando o processo de produção mais fácil de controlar digitalmente. A ideia principal por trás da fusão de dados é garantir que a máquina de corte, o processo de produção e os requisitos de aplicação do cartão inteligente sejam perfeitamente combinados. Isso melhorará o processo de produção por meio de uma abordagem orientada a dados.
Do ponto de vista da aquisição de dados, o máquina de corte por matriz precisa ter um sistema de percepção completo, que possa coletar informações importantes no processo de corte-die em tempo real, como pressão de corte-die, velocidade de alimentação, temperatura do molde, erro de dimensão do produto acabado, etc. A máquina de corte-die possui um sistema servo automático de 7,5 kW, que pode retroalimentar os dados de operação em tempo real por meio do sensor do motor servo. Isso fornece suporte básico de dados para a fusão de dados. A função de classificação automática também pode coletar simultaneamente os dados de qualidade dos produtos acabados e enviar ao sistema, em tempo real, as informações sobre produtos não conformes, o que facilita a melhoria dos processos posteriores.
A máquina de corte pode enviar os dados coletados para a plataforma em nuvem por meio do protocolo industrial da Internet. Também pode ser combinada com a análise dos dados de demanda de produção dos cartões inteligentes da Internet das Coisas. Por exemplo, com base em dados de demanda, como o modelo do chip do cartão inteligente e o layout da antena, os parâmetros do molde e a velocidade de alimentação da máquina de corte são otimizados para alcançar uma produção personalizada. A fusão de dados também pode permitir o monitoramento remoto e o diagnóstico do processo de corte. Por meio dos dados de operação do equipamento, é possível prever quando o equipamento apresentará falha, reduzir o tempo de inatividade e utilizar melhor o equipamento. A linha de produção de corte com fusão de dados pode alcançar uma taxa de utilização do equipamento superior a 92% e aumentar a eficiência da produção em 15% a 20%.
Do ponto de vista do valor aplicado, a fusão de dados do cartão inteligente IoT e do processo de corte pode tornar todo o processo de produção rastreável. Os dados são vinculados ao ID único do cartão inteligente, e as informações de processamento de cada cartão podem ser rastreadas, como horário de processamento, configurações de equipamento, operadores, etc. Isso ajuda a melhorar o nível de controle de qualidade dos produtos. A integração também pode aprimorar o planejamento da produção, permitindo alterar o lote e a produção de corte com base em dados de demanda do mercado, reduzindo assim o acúmulo de estoque. Clientes da indústria gráfica podem utilizar a fusão de dados para aumentar sua competitividade essencial e gerenciar melhor a produção.
Nos próximos cinco anos, o investimento em máquinas de corte-die deve concentrar-se em quatro aspectos: alta precisão, automação, inteligência e multiaplicação, a fim de prestar serviços aos clientes da indústria gráfica. Isso ocorre devido ao desenvolvimento da tecnologia de cartões inteligentes e à necessidade de atualização das máquinas de corte-die. Com uma configuração adequada, os equipamentos podem ser mais adaptáveis e competitivos. Abaixo estão algumas recomendações específicas em três aspectos: selecionar as configurações técnicas mais importantes, escolher as funções principais mais relevantes e focar no retorno sobre o investimento.
Na ordem de prioridade da configuração técnica, os componentes principais de alta precisão devem ser colocados em primeiro lugar. Incluindo sistema servo automático de 7,5 kW, molde de precisão e cortador, sistema de sensoriamento de alta precisão, etc. Todos esses são necessários para a fabricação de cartões inteligentes de alta gama, como cartões com antena embutida e cartões ultrafinos. A função de automação deve ser configurada de forma mais eficiente. Para melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos trabalhistas, devem ser combinadas funções como alimentação automática, remoção automática de resíduos, classificação e separação automáticas e coleta personalizada de produtos acabados. Dados mostram que, após a melhoria do nível de automação da linha de produção de corte, o custo trabalhista pode ser reduzido em 30% a 40%. Integração, estabelecimento gradual de um sistema de controle inteligente e interligação da produção de cartões inteligentes com a Internet das Coisas, tornando os equipamentos mais inteligentes.
Para a função principal, a indústria gráfica deve priorizar os equipamentos de corte com múltiplas funções. Isso permite que uma única máquina execute diversos trabalhos, como perfuração e corte de cartões inteligentes, livros, papel filtro, etc., tornando o equipamento mais prático. É selecionado como configuração padrão. Sua capacidade de troca rápida de molde em 2-3 minutos pode melhorar significativamente a eficiência de troca da linha de produção e atender às necessidades de produção de pequenos lotes e grande variedade. A solução integrada personalizada pode alterar a função e as etapas de processamento do equipamento, atendendo às necessidades específicas de cada cliente e tornando o equipamento mais flexível. A tecnologia de estampagem a quente pode deixar a aparência dos cartões inteligentes de alta gama mais bonita, permitindo que os produtos sejam utilizados em mais ocasiões.
De acordo com previsões do setor, o mercado global de cartões inteligentes crescerá a uma taxa anual composta de 8,5% entre 2025 e 2030. Isso impulsionará a demanda por produtos de alta gama máquinas de corte por matriz . Os clientes da indústria gráfica podem ingressar no mercado de processamento de cartões inteligentes de alta gama e realizar a valorização dos produtos ao adquirir máquinas de corte com alta precisão, automatizadas e multifuncionais. Cálculos mostram que o período de recuperação do investimento em equipamentos de corte com configuração principal atualizada é de cerca de 1,5 a 2 anos. Isso é muito mais curto do que os três a quatro anos exigidos pelos equipamentos tradicionais. A durabilidade do equipamento também contribui para seu funcionamento contínuo por longo tempo, reduzindo custos de manutenção e melhorando ainda mais o retorno sobre o investimento.
O crescimento futuro de tecnologias de cartões inteligentes, como cartões embutidos, ultrafinos e da Internet das Coisas, impulsionará a máquina de corte a se atualizar completamente para alta precisão, automação, inteligência e multiaplicação. Ela pode alcançar o controle de precisão de ±0,005 mm, realizar a produção totalmente automática sem intervenção humana e viabilizar a combinação de dados e o processamento de múltiplas categorias, atendendo assim às necessidades de produção de cartões inteligentes de alta gama.
As seguintes conclusões principais podem ser extraídas a partir dos dados combinados com a tendência de desenvolvimento da tecnologia: Primeiro, em termos de demanda de mercado, a demanda por máquinas de corte-die de alta gama em todo o mundo crescerá a uma taxa anual composta de 11,5% de 2025 a 2030, dos quais a proporção de máquinas de corte-die de alta precisão adequadas para processamento de cartões inteligentes ultrapassará 60%; Segundo, do ponto de vista do valor técnico, os equipamentos que utilizam sistema servo de 7,5 kW, molde leve em madeira e solução personalizada integrada podem melhorar a eficiência de produção de cartões inteligentes em 20%-30%, a taxa de rendimento pode atingir mais de 99,5%, e o custo trabalhista pode ser reduzido em 30%-40%; Terceiro, do ponto de vista do retorno sobre o investimento, o período de recuperação do investimento em máquinas de corte-die de alta gama é de cerca de 1,5 a 2 anos, apresentando bom valor de investimento.
Os clientes da indústria gráfica devem aproveitar o crescimento da tecnologia de cartões inteligentes. O foco deve estar na seleção de máquinas de corte com alta precisão, automatizadas e multifuncionais. Também é necessário melhorar a capacidade produtiva e a qualidade dos produtos por meio da configuração de tecnologia inteligente. É igualmente importante prestar atenção à forma como o processo de corte é integrado com a tecnologia da Internet das Coisas, a fim de elevar o nível de gestão da produção e tornar o negócio principal mais competitivo. Os fabricantes de equipamentos de corte em Shenzhen, China, possuem grande potencial no mercado global, pois dispõem de tecnologia madura e conseguem fabricar produtos que atendem muito bem às necessidades do mercado. As máquinas de corte que produzem são únicas em textura, duráveis e versáteis, podendo satisfazer as exigências das empresas globais de processamento de cartões inteligentes.
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