Канал может быть интересен тем, кто связан с изготовлением и использованием пластиковых карт и RFID транспондеров. В первую очередь руководителям и организаторам карточных производств, технологам, ответственным за приобретение материалов и оборудования для изготовления карт, маркетологам и системным интеграторам, использующим карты и транспондеры в ID проектах, системах контроля доступа и платежных системах.

Канал пока работает в тестовом режиме, - продолжается его настройка.

Планируется размещение актуальной для целевой аудитории информации с использованием графики и видео. Темы постов будут коррелировать с названием операций в производственной цепочке по конвертации сырьевого материала - листового пластика в конечный продукт – смарт-карты и транспондеры. Канал не является образовательным, в том смысле, что он не ставит целью научить делать карты. Предполагается, что его аудитория уже достаточно просвещена в области карточного производства. Статьи будут содержать сведения, важность которых часто недооценивается производителями карт, а также обзоры, в которых будет систематизироваться полезная информация и новости карточной индустрии.

ПВХ

Пластик, используемый для изготовления карт, содержит ПВХ в количестве от 50 до 80 %, потому что, для получения материала обеспечивающего требуемые печатные свойства, технологичность, прочность и эмбоссируемость карт, к нему надо добавить до 10-15 различных присадок. Гранулы ПВХ смешиваются с добавками в миксере, затем расплавляются в экструдере, образуя тестообразный композит, который раскатывается на валах каландра, образуя ленту. Тонкая лента ПВХ (толщиной <100 мкм) на выходе может сматываться в рулоны, более толстая - сразу режется на листы, поскольку после охлаждения в роле при комнатной температуре, она затвердевает в скрученном виде, и ее уже невозможно распрямить без повторного нагрева.

На свойства и цену карточного пластика влияет не только соотношение добавок, но и сорт используемого базового ПВХ: - гомополимер или сополимер - Polyvinyl Chloride Acetate (ПВХА), - менее хрупкий материал, характеризующийся более низкой температурой размягчения и более высокой стоимостью.
Лист ПВХ обладает разными свойствами в направлении отлива (MD) и в поперечном направлении (CD). Это объясняется тем, что выходящий из каландра пластик валы тянут в продольном направлении, и после остывания он оказывается подобным вытянутой замороженной резиновой ленте. Которая после размораживания сжимается в длину, и расширяется в ширину. По этой причине закладку с листами ПВХ нельзя оставлять надолго в просвете горячей башни ламинатора без давления. ПВХ – при нагреве «оттает» и сожмется под действием внутренних напряжений. Если его нагреть под давлением, то этого не произойдет.G

ВИКА

Это не имя, а температура, характеризующая термопластичность полимера, которая обозначается как Vicat. Произносится по правилам французского языка, с ударением на последнем слоге без «t». Названа по имени французского инженера Луи Жозеф Вика (Louis-Joseph Vicat), имя которого выбито у основания Эйфелевой башни вместе с именами других 72 выдающихся ученых. Жозеф Вика в 1812 г предложил способ измерения пластичности материалов, который используют и сейчас.

В отличие от кристаллических и полукристаллических полимеров типа полиэтилена (PE) и полипропилена (PP), аморфные полимеры, типа ПВХ не имеют определенной температуры плавления. При нагреве они теряют жесткость постепенно. Термопластичность таких материалов характеризуется температурой Vicat, измеряемой по стандарту (ГОСТ 15088-83, ISO 306). Это температура, при которой игла определенной формы погружается в лист пластика толщиной 4 мм на 1 мм при нагрузке 1 Кг (Vicat A50 ) или 5 Кг (Vicat B50) при скорости нагрева пластика в масле 50 С/час, поэтому значения Vicat A50 на 4-6 градусов выше чем Vicat B50.

Для уменьшения Vicat в ПВХ, на этапе производства в него добавляют сополимеры винилацетата (ПВХА), для увеличения температуры размягчения добавляют АБС.

Значения Vicat A50 промышленно выпускаемого ПВХ варьируются в пределах от 51C до 101C, (соответственно от 46C до 87C для Vicat B50). Среднее значение Vicat B50 чистого не модифицированного ПВХ (гомополимера) около 79-83 C. Следует принимать во внимание, что стоимость ПВХ с иным значением VICAT выше. При этом ПВХ с низким значением VICAT стоит дороже чем пластик с высоким VICAT из-за более высокой стоимости сополимеров по сравнению с АБС. Однако использование ПВХ с низким значением VICAT позволяет повысить производительность ламинирования за счет сокращения цикла спекания и повысить выход годных при изготовлении RFID инлеев. Использование пониженных температур ламинирования также позволяет избежать проблем с уходом цвета при нагреве краски. ПВХ с высоким Vicat применяется для изготовления чип-карт (GSM и телефонных карт) которые должны сохранять свою форму при эксплуатации при повышенных температурах в жарком климате.

Если печатная машина позволяет печатать изображение на пластике толщиной порядка 760 мкм, то карты можно изготавливать без ламинирования, предварительно отпечатав изображение с двух сторон. В этом случае применяют гомополимер, поскольку нецелесообразно использовать дорогой сополимер с низким значением VICAT, так как не требуется спекать листы между собой с помощью термокомпресии (ламинирования).

ОЧИСТКА ПЛАСТИКА

Листы ПВХ могут электризоваться как в процессе производства, так и при прохождении технологических обработок. Наэлектризованная поверхность ПВХ притягивает пылинки из воздуха, наличие которых может приводить к отбраковке значительного объема карт на этапе визуального контроля. Потери наиболее ощутимы на картах со светлым дизайном, особенно, если это смарт-карты.

На крупных производствах для снятия статического заряда и очистки пластика от пыли используются специальное оборудование https://youtu.be/93W_65Pjz20

На большинстве карточных производств листы перед ламинирование очищают вручную с помощью силиконовых роликов для пластика. https://www.czcard.ru/catalog/oborudovanie_dlya_podgotovki/chistyashchie-roliki-/

Чистящие ролики со временем также требуют очистки, которая выполняется с использованием специальной бумаги или пленки.
https://youtu.be/0arWCZhXdqc

ПОДГОТОВКА ПЛАСТИКА К ЛАМИНИРОВАНИЮ

Каширование печатных листов, инлея и оверлея (формирование ламинационных пакетов) и сборка закладок из пакетов перед ламинированием на большинстве карточных производств производится вручную. Производительность этих процессов зависит от того, насколько оптимально организован процесс работы операторов, и от их физических данных.

Автоматические коллаторы надежно работают только с достаточно жесткими листами ПВХ, поскольку тонкие листы ламината из-за проблем с электростатикой, сложно брать из стопы и позиционировать с достаточной точностью. По этой причине автоматические коллаторы используют в основном для скрепления трех листов ПВХ, а оверлей позиционируется вручную при сборке-разборке ламинационных закладок. Существуют также версии таких коллаторов, в которых скрепленный пакет из трех листов автоматически подается в модуль, в котором на обеих сторонах пакета методом точечной сварки фиксируется и подрезается подаваемый из двух рулонов ламинат.

Ниже на видео показано как эти процессы организованы на китайских карточных фабриках. Заметим, что храение и сборка-разборка закладок с ламинационными пластинами производится на заземленных металлических столах, для исключения накопленя статических зарядов при трении материалов.

ЛАМИНИРОВАНИЕ

Этот термин имеет два значения: покрытие защитной пленкой и изготовление материала с помощью соединения отдельных слоeв. Бесклеевые соединения возможны между двумя слоями термопластов, или между термопластом и пористым реактопластом.

Термопластичные полимеры, к которым относится ПВХ, состоят из переплетенных длинных молекул, образующих структуру полимера, подобно тому, как ворсинки формируют структуру войлока или фетра. Отличие состоит в том, что при нагреве подвижность молекул в пластике растет, и при контакте поверхностей двух слоев подвижные молекулы «переползают», или говоря по-научному диффундируют в соседние слои, образуя скрепляющие два слоя перемычки. Эмпирически установлено, что для образования такого термодиффузионного соединения за время порядка 10-20 минут, требуется нагреть пластик до температуры примерно в два раза выше Vicat данного материала. Слои ПВХ и ПЭТГ ламинируется при температурах 130-150С, слои поликарбоната при 170-180С. Для ABC и полистирола, у которых Vicat превышает 100С, температуры ламинирования больше 200С. Краски не выдерживают таких температур, по этой причине из AБC и полистирола изготавливают только монолитные карты.

При термокомпресии, между термопластом типа ПВХ и пористым реактопластом типа Теслина образуется механическое соединение за счет вдавливания размягченного пластика в поры реактопласта. После остывания, продавленный в поры пластик, подобно вросшим в грунт корням дерьевьев прочно скрепляется с Теслином.

Стркутура границы между ПВХ и Теслином после термокомпресии