Как штамповочный станок помогает в производстве пластиковых карт?

Основная роль пробивных станков в производстве пластиковых карт

Обзор функций штамповочных машин в производстве карт

В производстве карт перфорационные станки выполняют три основные задачи. Во-первых, они создают отверстия для выравнивания, необходимые при сборке многослойных материалов. Во-вторых, эти станки формируют контактные площадки, которые удерживают встроенные чипы на месте. И в-третьих, они вырубают различные элементы защиты, включая крошечные микроотверстия, которых мы зачастую даже не замечаем. Станки обеспечивают точное размещение всех электронных компонентов без ущерба прочности карты, независимо от того, изготовлена ли она из ПВХ, ПЭТ или какого-либо композитного материала. Согласно недавнему отраслевому отчёту за 2025 год, автоматизированные перфорационные системы достигают выхода продукции на уровне около 98,7% для смарт-карт. Это действительно впечатляет, учитывая, что показатель повысился на 22% по сравнению с тем, что было возможно при использовании старых гидравлических методов.

Как перфораторы обеспечивают точность при формировании карт

Современные сервоприводные пробивные системы могут достигать точности около 0,1 мм, что делает их идеальными для производства бесконтактных платежных карт, где антенна должна быть протравлена с высокой точностью. Функция лазерного позиционирования автоматически корректируется в зависимости от толщины материалов, поэтому снижается вероятность расслоения в современных многослойных RFID-картах. Благодаря такому уровню точности производители теперь создают довольно интересные гибридные конструкции, сочетающие металлические вставки с компонентами из углеродного волокна, при этом края остаются аккуратными. Согласно недавнему отраслевому отчету за конец 2024 года, эта технология значительно улучшилась за последние несколько лет.

Особенности перфорации карт и их значение

Способ изготовления вырубки карточек действительно влияет на их работоспособность. Если края отличаются даже на ±0,05 мм, это может нарушить работу магнитных полос и вызвать проблемы при вставке карт в устройства. В настоящее время большинство производственных процессов обеспечивают примерно 99,9% точности резки, что особенно важно для таких решений, как биометрические удостоверения личности, где безопасность имеет первостепенное значение. Дополнительное преимущество обеспечивается конструкцией защиты от несанкционированного вскрытия, встроенной в эти карты. Если кто-либо попытается удалить компоненты без разрешения, срабатывают специальные функции, указывающие на факт вмешательства. Это помогает бороться с изготовлением поддельных карт — проблемой, которая по-прежнему остаётся серьёзной угрозой для систем безопасной идентификации по всему миру.

Основные возможности: Точность, стабильность и целостность материала при вырубке

Важность прокола при формировании компонентов и особенностей карт

Современные пробивные станки создают мельчайшие детали на пластиковых картах, такие как микроскопические отверстия, места для датчиков и углубления для контактных площадок, с невероятной точностью — вплоть до микронов. Ручные методы зачастую приводят к неровным краям, тогда как автоматизированные системы обеспечивают оптимальное давление — обычно от 20 до 50 килоньютонов, в зависимости от обрабатываемого материала, — чтобы чисто вырезать основу, не повреждая встроенные чипы или антенные компоненты. Такой высокий уровень точности позволяет интегрировать в карты передовые элементы защиты, такие как голограммы и RFID-технологии, что сегодня требуется примерно трем из четырех карт контроля доступа, согласно отраслевым данным Smart Card Alliance из их отчета за 2023 год.

Сохранение стабильности кромки и точности размеров

Современные пробивные станки способны обеспечивать размерные допуски около ±0,05 мм, что особенно важно для бесконтактных платежных карт, где антенна NFC должна быть размещена точно. Эти станки используют сервоприводы, которые изменяют скорость и давление пробивки в зависимости от данных, полученных от датчиков материала. Они обеспечивают одинаковое качество кромок даже при работе с различными пластиками, такими как ПВХ, ПЭТ или поликарбонат — задача, которая раньше была весьма сложной. Основное преимущество? Отпадает необходимость в дополнительных операциях после пробивки для удаления заусенцев или исправления неровных краев. На предприятиях отмечают сокращение отходов примерно на 32%, когда переходят со старых механических прессов на эти современные системы. Понятно, почему производители осуществляют переход.

Предотвращение расслаивания и повреждения поверхности при вырубке

Передовые многорядные инструменты предотвращают расслоение композитных карт за счет применения профилей постепенно возрастающего давления. Например, для карт из ПЭТ толщиной 0,5 мм выполняются следующие этапы:

1. Предварительная стабилизация перед пробивкой : Вакуумные пластины фиксируют листы
2. Контролируемое проникновение : Ступенчатые матрицы создают направляющие отверстия
3. Окончательная резка : Наклонные лезвия минимизируют поверхностное напряжение

Этот процесс снижает уровень расслоения до <0,2% даже в многослойных картах с 8 слоями, по сравнению с 5–7% при использовании гидравлической пробивки. Температурно-контролируемые матрицы дополнительно предотвращают пластическую деформацию, обеспечивая чистые отверстия для модулей EMV-чипов и панелей для подписи.

Передовые технологии: ЧПУ и сервоприводная пробивка для высокоточного производства

ЧПУ и сервоприводное штамповочное оборудование для достижения повторяемых результатов высокой точности

Системы ЧПУ в сочетании с сервоприводными актуаторами способны повторять позиции с точностью до 0,005 мм, одновременно потребляя на 37 процентов меньше энергии по сравнению со старыми гидравлическими установками, как указано в исследовании Precision Engineering Journal за прошлый год. Эффективность современных станков обусловлена их способностью постоянно контролировать и корректировать усилие и скорость с помощью механизмов обратной связи замкнутого цикла. Это означает, что производители получают надежные резы и пробивки при работе с различными пластиками, включая ПВХ, ПЭТ и прочные поликарбонатные материалы, которые сложно обрабатывать стабильно.

ЧПУ-штамповочные машины для массового производства сложных карт

CNC-станки для пробивки отлично подходят для сред с высоким объемом производства, обрабатывая более 54 000 карт ежедневно с уровнем брака ниже 0.3%(аудит отрасли 2023 года ). Их программируемые траектории инструмента позволяют быстро переключаться между микро-слотами для SIM-карт, полостями для чипов EMV и вырезами для антенн RFID без ручной настройки штампов.

Визуальное позиционирование и точность при пробивке пластиковых карт

Системы лазерного выравнивания обеспечивают ±0,05 мм точность позиционирования, критически важную для встраивания бесконтактных платежных чипов и соблюдения стандартов ISO/IEC 7810. Камеры машинного зрения автоматически обнаруживают регистровые метки, компенсируя расширение или усадку материала в процессе ламинирования.

Технологии вырубки: пошаговые, комбинированные и серво-вырубные системы

• Прогрессивные штампы : Выполняют несколько операций вырубки последовательно для многослойных композитных карт
• Сервоприводные системы : Обеспечивает переменную длину хода для гибридных карт, сочетающих металлические и пластиковые слои
• Составные штампы : Обеспечивает готовые края за один ход, минимизируя напряжение на биоразлагаемых основах

Традиционный и ЧПУ-вырубной пресс: сравнение контроля качества и эффективности

Традиционные механические прессы в среднем соответствуют допускам на 76% , в то время как системы с ЧПУ достигают 99.4%за счёт постоянного контроля глубины вырубки и выравнивания матриц. Современные системы обратной связи, такие как линейные энкодеры и механизмы термокомпенсации, обеспечивают точность на уровне микронов в течение всего производственного цикла.

Интеграция в автоматизированное производство: повышение эффективности и масштабируемости

Интеграция технологии перфорации в автоматизированные производственные линии

Современный способ изготовления карточек во многом зависит от пробивных систем, которые тесно взаимодействуют с роботами для перемещения материалов и контроля качества. Когда компании устанавливают станки с ЧПУ непосредственно в свои системы конвейеров, они полностью исключают ручной труд по перемещению деталей между рабочими станциями. Это позволяет производству работать непрерывно день за днём без перерывов. Результаты говорят сами за себя: недавние исследования 2024 года показывают, что такие интегрированные комплексы сокращают производственные циклы на 18–22 процента по сравнению со старыми методами, при которых пробивные станки работали обособленно.

ЧПУ и робототехника для повышения повторяемости и производительности

Сервоприводные пробивные станки в паре с шестисекционными роботами обеспечивают позиционную точность менее 1 мм на протяжении более чем 10 000 циклов карточек, гарантируя одинаковое качество кромок для материалов ПВХ, ПЭТ и поликарбоната. Интеграция роботов позволяет осуществлять корректировку глубины и скорости пробивки в реальном времени на основе данных датчиков толщины материала, предотвращая расслоение, которое часто возникает при ручной обработке.

Тренд: полностью автоматизированные линии производства карт с интегрированными штамповочными ячейками

На ведущих предприятиях теперь используются полностью автоматизированные системы, в которых модули пробивки самостоятельно калибруются под форматы RFID, EMV-чипов и SIM-карт. Эти установки автоматически изменяют конфигурацию штампов и настройки давления, сокращая время переналадки с 45 минут до менее чем 90 секунд при сохранении размерных допусков ±0,1 мм.

Многофункциональность материалов и практическое применение пробивных станков

Совместимость с несколькими материалами: обработка ПВХ, ПЭТ и компостируемых материалов

Современные пробивные станки обрабатывают все виды материалов — от стандартного ПВХ до экологически чистного ПЛА. Согласно последним отраслевым отчетам, около 8 из 10 производителей карточек успешно внедрили многоматериальное производство. Новейшие технологии контроля усилия позволяют беспрепятственно резать компостируемые материалы, несмотря на то, что по результатам испытаний их сопротивляемость разрыву примерно на 42 процента ниже, чем у обычного ПВХ. Производственный процесс остаётся стабильным: допуски сохраняются в пределах плюс-минус 0,08 миллиметра на протяжении всего цикла производства. Такая гибкость способствует устойчивому росту спроса на экологические карточки, который увеличивается приблизительно на 31 процент ежегодно с начала 2021 года.

Обработка разнообразных пластиков: PC, PET и PP в операциях пробивки

Поликарбонат и другие инженерные пластики требуют пробивных станков, способных создавать давление от 15 до 20 тонн именно там, где это необходимо, избегая при этом надоедливых трещин напряжения. Современное оборудование фактически настраивается само в зависимости от обрабатываемого материала. Например, при переходе от твёрдых материалов PC с показателем по Роквеллу M94 к более мягкому полипропилену такие станки увеличивают зазор лезвия примерно на 0,2 миллиметра. Это небольшое изменение имеет большое значение для таких процессов, как производство карточек с шарнирами, поскольку предотвращает деформацию краёв во время изготовления. И не будем забывать также о выгоде для конечного результата: такие адаптивные системы сокращают количество отходов материалов примерно на 18 процентов по сравнению со старыми станками, которые могут обрабатывать только один тип основы за раз.

Кейс: Повышение точности при изготовлении SIM-карт и платежных карт

Один из ведущих производителей смарт-карт достиг впечатляющего показателя точности размеров 99,97% для своих SIM-карт 5G после установки этих передовых пробивных станков с визуальным управлением, способных повторять позиции с точностью до 5 микрон. Благодаря новой системе с функцией автоматической корректировки толщины в реальном времени количество проблем с открытием слота для micro-SIM сократилось почти вдвое — это особенно важно при обеспечении правильного выравнивания крошечных антенн на наноуровне. Что касается платежных карт, компания перешла на пробивные системы с сервоприводом, которые практически устранили 92% случаев расслоения в области чипа EMV. Как? За счёт точного соответствия глубины пробивки положению чипов внутри карты на этапе производства дуальных интерфейсных карт.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Каковы основные задачи пробивных станков в производстве карт?

Пробивные станки в основном создают отверстия для выравнивания, формируют контактные пластины для встроенных чипов и вырубают различные элементы защиты, такие как микро-перфорации.

Как современные пробивные станки достигают точности при формировании карт?

Современные сервоуправляемые пробивные системы обеспечивают высокую точность — около 0,1 мм, используя лазерные системы наведения для обработки материалов различной толщины.

Почему пробивка корпуса важна при производстве карт?

Пробивка корпуса влияет на функциональность карты, особенно на магнитные полосы и элементы защиты, обеспечивая постоянство резов.

Каковы преимущества ЧПУ и сервоуправляемых пробивных систем?

Эти технологии обеспечивают повторяемость, высокую точность результатов и энергоэффективность, что делает их подходящими для сложных условий производства карт.

Как технология пробивки интегрируется в автоматизированные производственные линии?

Пробивные системы встраиваются в конвейерные установки, сокращая ручную передачу и уменьшая производственные циклы.