紙箱廠用瓦楞輥
【 發(fā)布時(shí)間：2017-04-19 12:00:00】
紙箱廠目前使用的瓦楞輥工況
對(duì)于任何形式的瓦楞輥來(lái)說(shuō)，它都具有同樣的基本使用功能和磨損機(jī)理。瓦楞原紙?jiān)诟咚?、連續(xù)節(jié)進(jìn)的熨燙彎曲成形過(guò)程中，在線壓力作用下不斷與瓦楞輥楞頂進(jìn)行相對(duì)位移并產(chǎn)生磨擦擠軋，受原紙中含有的夾雜物和礦物硬粒的碾壓撞擊，使瓦楞輥的楞頂部發(fā)生劇烈磨損，并逐漸由圓弧磨成不規(guī)則形狀，連續(xù)不斷的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，楞齒高度慢慢變低，使生產(chǎn)的紙板逐漸趨向標(biāo)準(zhǔn)下限。一些楞面硬度低的瓦楞輥還會(huì)因此使楞頂楞面產(chǎn)生麻坑和凹陷，加劇了磨損進(jìn)程。
由于生產(chǎn)線往往不是經(jīng)常滿幅走紙，致使瓦楞輥表面產(chǎn)生不均勻磨損而導(dǎo)致瓦楞輥中凹而造成紙板中間脫膠起泡。低硬度瓦楞輥在連續(xù)高速的單齒嚙合定向運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下還會(huì)因塑性變形發(fā)生倒楞、傾斜、扭曲、增加橢圓度和跳動(dòng)誤差，加快影響瓦楞輥的使用壽命和經(jīng)濟(jì)性能。
由以上瓦楞輥的工作原理和磨損機(jī)理可見，瓦楞輥的使用過(guò)程就是一個(gè)不斷被磨損的過(guò)程。損壞形式歸納起來(lái)有：
·正常磨損，磨損部位是楞頂；
·輥面軟、強(qiáng)化層薄和紙質(zhì)差造成的麻坑和凹陷；
·管理不當(dāng)造成的中凹；
·基體軟、輥的制造質(zhì)量差造成的倒楞、傾斜、扭曲。
如何延長(zhǎng)瓦楞輥的使用壽命
對(duì)于任何檔次的瓦楞紙板生產(chǎn)線，瓦楞輥總是最昂貴的易損部件之一。它的經(jīng)濟(jì)性能和使用壽命一直是瓦楞紙箱行業(yè)關(guān)注的重要課題。提高瓦楞輥的耐磨性能，延長(zhǎng)瓦楞輥的使用壽命，是降低瓦楞紙板生產(chǎn)成本的有效方法。目前國(guó)內(nèi)有輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也有瓦楞輥制造廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)瓦楞輥質(zhì)量進(jìn)行有效控制。
齒形表面硬度和硬化層深度的要求如下表，不同熱處理工藝下完成的鍍層厚度決定了瓦楞的硬度，是瓦楞輥的有效參數(shù)。
瓦楞輥制造廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
目前多數(shù)廠家采用復(fù)合處理，中頻淬火后進(jìn)行氮化或鍍鉻，氮化層厚度為0.5～0.6㎜，鍍鉻層厚度為0.10～0.15㎜，主流工藝為中頻淬火后鍍鉻。為了達(dá)到這一要求，各廠家材質(zhì)現(xiàn)在多采用42CrMo、48CrMo鍛件，滿足其淬透性和淬硬性。復(fù)合處理輥的使用壽命為800～900萬(wàn)跑米。廠家為了贏得市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，紛紛在材質(zhì)方面嘗試新鋼種，在工藝方面采用新技術(shù)，形成中頻淬火后鍍鉻、中頻淬火后噴涂碳化鎢和激光淬火后鍍鉻三種主流工藝競(jìng)爭(zhēng)、并進(jìn)的局面，為紙箱廠家的選擇提供了多種方案。市場(chǎng)的需求最終成為哪種工藝占據(jù)主導(dǎo)地位的方向，市場(chǎng)將以質(zhì)量和成本為標(biāo)準(zhǔn)作出選擇。
三種工藝的后流程
（1）→磨齒→中頻淬火→除應(yīng)力→噴砂→鍍鉻（厚度0.10～0.15㎜）—壽命800～900萬(wàn)跑米；
（2）→磨齒→（中頻淬火）→噴砂→預(yù)熱→打底→噴涂碳化鎢（厚度0.05～0.06㎜）→拋磨—壽命2000～5000萬(wàn)跑米；
（3）→磨齒→激光淬火→噴砂→鍍鉻（厚度0.05～0.10㎜）—壽命1300～1500萬(wàn)跑米。
三種主流工藝下的瓦楞輥狀況
中頻淬火瓦楞輥
中頻淬火后鍍鉻工藝中的中頻淬火和鍍鉻都是歷史悠久的工藝，工藝成熟，但是由于中頻淬火屬于裸露加熱，難免氧化、脫碳；中頻淬火采用水基淬火液，淬火對(duì)象又是高淬透性的CrMo鋼，難免產(chǎn)生裂紋和軟點(diǎn)。中頻淬火有強(qiáng)化層較厚的優(yōu)點(diǎn)，但是中頻淬火瓦楞輥下輥如先淬火后開槽有變形大的問(wèn)題但是中頻淬火后鍍鉻的瓦楞輥的最大優(yōu)勢(shì)就是成本較低。
碳化鎢瓦楞輥
合格的碳化鎢瓦楞輥，在瓦楞輥制造行業(yè)中屬于高端技術(shù)產(chǎn)品，其耐磨性能上乘無(wú)可否認(rèn)，但是碳化鎢瓦楞輥的應(yīng)用也存在諸多難點(diǎn)。首先其制造成本較高；其次使用環(huán)境要求嚴(yán)格，經(jīng)不起砂礫碾壓，在紙質(zhì)較差的條件下使用比較容易出現(xiàn)麻坑和凹陷；第三是質(zhì)量控制難度較大，必須在非常高的溫度下加工，否則耐磨性就差，壽命低。如鈷基碳化鎢，可用2100～2200℃的加熱溫度，其耐磨性能是碳化鎢瓦楞輥家族中壽命的下限，只有2000萬(wàn)長(zhǎng)米左右。
激光淬火后鍍鉻工藝
激光強(qiáng)化的技術(shù)原理
激光表面強(qiáng)化技術(shù)基于激光束的高能量密度加熱和工件自冷卻兩個(gè)過(guò)程。激光表面淬火是一項(xiàng)金屬材料及零件表面快速?gòu)?qiáng)化的技術(shù)，可以提高表面硬度、強(qiáng)度、耐磨性，同時(shí)又使心部仍保持較好的綜合力學(xué)性能。瓦楞輥表面強(qiáng)化屬于激光表面相變強(qiáng)化。
激光強(qiáng)化的技術(shù)特點(diǎn)
·激光表面強(qiáng)化對(duì)材料的淬透性依賴性小。激光強(qiáng)化引發(fā)低等級(jí)材料代替搞等級(jí)材料的可能。
·彌散強(qiáng)化。在快速加熱和快速冷卻的工藝環(huán)境下形成的奧式體晶粒沒(méi)有孕育長(zhǎng)大機(jī)會(huì)，彌散的奧氏體晶粒形成彌散的馬氏體相或貝式體相，使馬氏體或貝式體具有晶格強(qiáng)化的同時(shí)具有彌散強(qiáng)化效果。
·無(wú)氧化脫碳淬火，在傳統(tǒng)熱處理中，鋼在加熱過(guò)程如沒(méi)有保護(hù)措施，便會(huì)發(fā)生氧化、脫碳現(xiàn)象，使鋼的硬度，耐磨性、使用性能和使用壽命降低。激光相變強(qiáng)化由于使用的吸光涂料可在光斑周圍形成氣體保護(hù)氣氛，使處理面免遭氧化，具有保護(hù)工件表面的性能。
·抗疲勞問(wèn)題，經(jīng)激光處理的工件的表層呈壓應(yīng)力狀態(tài)，這一性能使齒輪更加抗疲勞，使龜裂、犁溝、粘著等疲勞現(xiàn)象延遲出現(xiàn)，延長(zhǎng)使用壽命。
·等強(qiáng)工作層，常規(guī)熱處理，包括中頻淬火，由表及里其硬度值有一個(gè)明顯的下降梯度，經(jīng)激光強(qiáng)化的工件，整個(gè)強(qiáng)化層的硬度幾乎一樣。激光強(qiáng)化件等強(qiáng)工作層避免了常規(guī)熱處理件在一旦表面出現(xiàn)磨損，其磨損速度便加速的現(xiàn)象。
·無(wú)變形淬火，由于基體的牽制，激光強(qiáng)化表面層的應(yīng)力不足以使工件變形。
·無(wú)污染。
瓦楞輥壽命的提高保證了生產(chǎn)線的運(yùn)行時(shí)間盡可能長(zhǎng)，減少停機(jī)換輥時(shí)間，對(duì)于廠家的生產(chǎn)效率有了極大的提高；并使得停機(jī)換紙次數(shù)比以往減少，減少了芯紙的浪費(fèi)；瓦楞輥耐磨性的提高使芯紙的選擇范圍更加廣泛，使瓦楞紙板生產(chǎn)廠家有效的降低成本。而激光瓦楞輥的出現(xiàn)則為瓦楞紙生產(chǎn)廠家提供了一種性價(jià)比最優(yōu)的瓦楞輥，為瓦楞輥廠商節(jié)省大量直接成本。
目前在瓦楞輥的應(yīng)用上，由于中頻瓦楞輥以應(yīng)用于中低速生產(chǎn)線為多；碳化鎢瓦楞輥的應(yīng)用則集中在高速生產(chǎn)線，但由于成本較高很難進(jìn)入中、低速瓦楞輥市場(chǎng)。激光瓦楞輥應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)較廣，在中、低速生產(chǎn)線方面，對(duì)比中頻瓦楞輥，具有更高更穩(wěn)定的品質(zhì)、更長(zhǎng)的使用壽命；在高速生產(chǎn)線方面，激光瓦楞輥只需將極小的變形量精磨掉后，即可滿足高速生產(chǎn)線的要求。綜合來(lái)看，激光瓦楞輥和碳化鎢瓦楞輥都是高技術(shù)含量產(chǎn)品，在三種主流制輥工藝中，激光瓦楞輥具有最佳的性能價(jià)格比。
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