當高速包裝生產線突然出現卡頓、廢品率飆升時，經驗豐富的工程師會像老中醫一樣“望聞問切"。然而，除了檢查機械設定、氣壓電壓，一個常被遺漏的“診斷科目"便是材料的摩擦系數（COF）。本文將結合典型故障案例，展示如何將COF檢測作為強有力的生產問題診斷工具。

故障診斷邏輯圖

首先，我們可以建立一條清晰的診斷思路：
【生產線故障現象】→ 【分析可能涉及的摩擦界面與類型】→ 【針對性取樣檢測COF】→ 【比對標準值或歷史數據】→ 【鎖定原因并制定對策】

案例深度拆解

案例一：印刷機套印不準，忽左忽右

• 現象：在多色印刷中，后色與前色套印時出現無規律的微小幅移，調整后不久又出現。

• 摩擦學分析：紙張在印刷機組間通過導輥（或皮帶）輸送。若紙張與驅動導輥間的動摩擦系數（μk）不穩定或整體偏低，可能導致紙張在驅動輥上發生間歇性、微小的打滑。這種滑移量雖小，但會直接累積成套印誤差。

• 檢測行動：取用該批紙張，測試其與類似導輥材料（如鍍鉻鋼）表面的動摩擦系數。同時，檢查紙張表面是否有涂布不均、或是否有脫落的粉料（影響摩擦穩定性）。

• 可能根源與對策：

1. 紙張表面過于光滑（爽滑劑過量）→ 與供應商協商調整。

2. 導輥表面有磨損或污染，導致摩擦不均 → 清潔或更換導輥。

3. 環境過于干燥，紙張含水率低導致性能變化 → 加強車間濕度控制。

案例二：自動糊盒機卡紙或成型歪斜

• 現象：紙板在進入糊盒機成型軌道時經常卡住，或折疊后盒子歪斜、不方正。

• 摩擦學分析：此故障通常與紙板在成型軌道中的滑動摩擦有關。重點考察紙板與軌道材料（常為鋼或特氟龍）的動摩擦系數（μk）是否過高。同時，如果紙板表面太滑（μk過低），也可能在推進過程中打滑，導致定位不準。

• 檢測行動：分別測試紙板涂布面/印刷面與不銹鋼板、以及與特氟龍膠帶的動摩擦系數。

• 可能根源與對策：

1. 紙板表面涂層粘性大或未干燥 → 檢查涂層工藝和干燥條件。

2. 軌道磨損、有膠垢或潤滑不足 → 清潔軌道，并考慮使用專用干性潤滑劑。

3. 紙板本身挺度不足，在推力下變形，增大了接觸面積和摩擦 → 檢查紙板材質和克重。

案例三：軟包裝制袋機開口不良

• 現象：預制袋在充填工位，袋口無法被吹開，或吹開后很快又閉合，導致充填失敗。

• 摩擦學分析：這是典型的內膜與內膜間靜摩擦系數（μs）不達標問題。μs過高，袋口粘得太緊；μs過低，袋子在輸送中已散開，但可能因過于“疲軟"而難以被機械手穩定夾持。

• 檢測行動：嚴格按標準方法測試該批次薄膜的膜-膜靜摩擦系數。

• 可能根源與對策：

1. 薄膜生產時，開口劑（如二氧化硅）添加不足或分散不均 → 反饋給薄膜供應商，要求其加強過程控制。

2. 薄膜存放環境溫度過高，導致爽滑劑（如芥酸酰胺）過度遷移至表面，反而可能在一定階段后增加粘性 → 改善倉儲條件，并對庫存進行定期COF抽檢。

3. 充填機吹氣壓力或角度需要根據薄膜的實際COF進行微調。

案例四：產品在輸送線上堆積或傾倒

• 現象：已包裝好的成品（如盒裝食品）在轉向或爬坡輸送段容易堆積、傾倒。

• 摩擦學分析：主要考察包裝成品外表面與輸送帶（通常是PVC、PU或橡膠材質）的靜摩擦系數（μs）。在轉向離心力或坡度重力分量的作用下，μs不足會導致產品打滑、移位。

• 檢測行動：用成品包裝盒的外表面（通常是印刷面），與一段輸送帶樣本進行靜摩擦系數測試。

• 可能根源與對策：

1. 包裝表面使用了高光清漆或覆膜，過于光滑 → 考慮改用啞光或觸感油，或在設計時增加防滑紋理。

2. 輸送帶表面磨損、沾有灰塵或油漬 → 清潔或更換輸送帶。

3. 輸送線坡度或轉彎半徑設計對于當前產品摩擦特性而言過于極限 → 調整設備參數或優化包裝設計。

   

構建企業自身的“摩擦系數故障庫"

建議企業將每次成功的故障診斷案例記錄下來，形成知識庫。內容包括：故障現象、檢測的COF數據（異常值）、對應的材料批次與工藝條件、最終采取的措施及效果。長此以往，這份“檔案"將成為企業寶貴的無形資產，讓摩擦系數從一個抽象的參數，轉變為可預測、可管控的生產力工具。