Il valore di tensione letto a bordo macchina descrive la forza complessiva che il nastro trasmette al rullo di misura, ma non dice nulla su come quella forza si distribuisce fra bordo destro, mezzeria e bordo sinistro. Su film plastici, carta e laminati di grande larghezza la differenza fra i due dati è all’origine di buona parte dei difetti di avvolgimento. Capire come misurare uniformità di tensione in senso trasversale significa passare da un numero singolo a un profilo continuo lungo la larghezza utile.
Il profilo trasversale si costruisce rilevando la tensione in più posizioni sulla stessa sezione della linea, alle condizioni reali di velocità e larghezza. Il risultato non è un valore di collaudo ma una curva: mostra dove il materiale lavora più teso, dove è scarico e se l’asimmetria è stabile o varia nel tempo. Da quella curva discendono le decisioni di allineamento dei rulli, di correzione del profilo di spessore e di taratura dell’anello di regolazione.
La procedura descritta di seguito segue le fasi in sequenza: preparazione meccanica e termica, scelta del metodo di rilievo, definizione della griglia di misura, esecuzione, elaborazione del profilo con i relativi criteri di accettazione, registrazione e verifica periodica della catena di misura. È un metodo applicabile con celle affiancate, con un sensore traslante o con rilievi manuali in punti fissi, purché le condizioni al contorno restino costanti per tutta la campagna.
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Preparazione della linea e del materiale prima del rilievo
Un profilo trasversale è attendibile solo se la geometria della linea è sotto controllo. Prima di misurare si verifica il parallelismo dei rulli che delimitano il tratto in esame e la planarità delle loro superfici: un disassamento di pochi decimi di millimetro sul metro genera da solo un gradiente di tensione confondibile con un difetto di materiale. Si controlla la pulizia dei rulli e delle sedi delle celle, si rimuovono residui di adesivo e polveri, si verifica che i cuscinetti ruotino liberi. Il materiale va portato a regime termico e igrometrico: su carta e tissue il condizionamento incide sul modulo elastico, e i riferimenti di ISO 287 per il contenuto di umidità e di ISO 12625 per il condizionamento aiutano a definire condizioni ripetibili. Si annotano temperatura, umidità relativa e ora di inizio.
Scelta del metodo di rilievo del profilo trasversale
Gli approcci praticabili sono tre, con esiti diversi. Il primo impiega più celle di carico affiancate sullo stesso rullo di misura: fornisce il profilo in tempo reale e permette di seguirne la deriva, ma richiede celle omogenee per portata e classe. Il secondo usa un singolo sensore montato su una slitta traslante che percorre la larghezza a velocità costante: elimina la dispersione fra strumenti diversi, ma restituisce punti acquisiti in istanti successivi e va adottato solo su processo stabile. Il terzo è il rilievo manuale con tensiometro portatile in punti fissi a passo costante: è il più semplice e il più esposto all’operatore. In ogni caso gli strumenti devono avere taratura tracciabile secondo ISO 376 e portata coerente con la tensione attesa.
Come misurare uniformità di tensione in senso trasversale punto per punto
Si definisce prima la griglia. Su larghezze fino a un metro sono sufficienti cinque punti, oltre i due metri se ne impiegano almeno nove, sempre in numero dispari perché uno cada esattamente in mezzeria. I punti estremi si collocano a distanza dal bordo pari ad almeno due volte il diametro di contatto del sensore, tipicamente 30-50 mm, così da escludere l’effetto di bordo. Ogni punto si rileva tre volte, scartando la prima lettura se il sensore è appena stato posizionato. L’acquisizione avviene alla velocità e alla larghezza di lavoro, con la linea a regime e senza interventi su freni o traini durante la sequenza. Si registra il verso di percorrenza della griglia e si ripete il giro in senso inverso, per isolare eventuali derive temporali.
Elaborazione del profilo e criteri di accettazione
L’elaborazione produce due indicatori. Il primo è lo scostamento massimo bordo-centro, differenza fra il valore in mezzeria e la media dei due punti estremi, espressa in newton o in N/m di larghezza. Il secondo è l’indice di uniformità percentuale, rapporto fra escursione totale del profilo e tensione media. La forma della curva è già una diagnosi: un avvallamento centrale simmetrico indica baia centrale, cioè materiale scarico in mezzeria, e si accompagna a pieghe longitudinali; picchi ai bordi segnalano ondulazione di bordo legata al profilo di spessore; una curva inclinata su un solo lato è tensione asimmetrica, quasi sempre di origine geometrica. Un indice entro il cinque per cento è di norma accettabile su film e carta, oltre il dieci per cento si interviene sulla linea.
Registrazione dei dati e verifica periodica della catena di misura
Ogni campagna si chiude con un rapporto che riporta griglia adottata, condizioni ambientali, velocità, larghezza, valori grezzi, profilo elaborato e indicatori calcolati, con identificativo e data di taratura di ciascun sensore impiegato: è quanto ISO 9001 richiede in termini di tracciabilità delle risorse di monitoraggio e misurazione. I profili vanno archiviati per lotto e confrontati nel tempo, perché una deriva lenta dell’indice di uniformità segnala usura dei rulli prima che compaiano difetti visibili sul rotolo.
Le celle si riverificano a intervalli definiti secondo ISO 376 e si ricontrollano dopo ogni urto, smontaggio o sostituzione del cablaggio. Gli aspetti applicativi, i limiti dei diversi metodi e i criteri di scelta della strumentazione sono approfonditi nella pagina dedicata all’uniformità di tensione in senso trasversale.
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