瓦楞辊的制造与修复工艺简介.doc

瓦楞辊的制造与修复工艺简介 众所周知，瓦楞辊是纸板线的心脏部件，其楞形设计的合理性和制造精度，以及耐磨、耐压程度、辊径，对其使用寿命与纸板线的运行速度有密切关系。瓦楞纸在连续的高速熨烫弯曲过程中，由于线压力的作用它持续与瓦楞辊楞峰产生摩擦挤扎，加上原纸中砂尘等杂物加速了楞峰的磨损，UV楞峰逐渐变成半圆的平头，楞齿高度即低于下限标准。有些硬度不足的瓦楞辊表面出现不同程度的凹陷或麻坑。再加之纸板线不经常满幅走纸，导致瓦楞辊表面磨损不均匀，就形成了瓦楞辊中凹。粘和不良，起泡，倒楞，斜楞，高低楞，楞高不足等纸病随之发生，无疑影响了使用者的经济效益。 　　因此，纸箱行业全面了解瓦楞辊的制造与修复工艺很有必要。下面笔者将所掌握的这方面的知识整理出来供大家参考。 　　一、选材 　　现在我国专业制造瓦楞棍的企业很多，质量也良莠不齐，这与选材优劣有很大关系。目前国内的钢材标准，同牌号的化学成分范围，其上下限与相邻牌号相接，比如：用于瓦楞辊制造的35CrMo钢材含C量等化学成分上限就在42CrMo的中下限之内。如此大的误差范围给热处理质量控制带来很大难度和危害。我们都知道钢材的含C量为0.3%，其马氏硬度为HRC49～55；含C量为0.4%，其马氏硬度为HRC54～60；含C量为0.5%其马氏硬度为HRC58～62。由此可见钢材的含C量愈高，其淬火马氏体硬度愈高。所以，选择优质合金钢（42CrMo以上），严格把握C、Mg、Si等化学成分的含量，从而为瓦楞辊制造创造热处理质量的稳定基本条件。选用优质的精钢锻件是保证瓦楞辊使用寿命的关键因素之一。这也正是瓦楞辊价位、质量差异较大的原因。 　　二、设计楞形 　　瓦楞辊楞形设计的科学与否，决定用纸量的多少，换言之直接影响生产成本。国外包装业，尤其欧洲国家对瓦楞纸用量非常重视，他们把同一规格的瓦楞辊楞形设计成标准型和经济形，也就是说楞高相同，每30cm的楞数不同，用纸率当然就不同，假如用纸率减少1%，一条年产2000万平米的五层瓦线，每年可节约将近40万平米的瓦纸，产量愈大节约愈可观。用纸率是单个楞形的齿廓曲线长度与单个齿的弧长的比值，即成型后瓦楞长度与瓦楞原纸长度的比值。其合理性是直接衡量瓦楞辊质量的重要指标之一。 　　瓦楞辊使用300～500万长米后就要修复一次，这样才能保证纸板的厚度和避免其他纸病的发生。瓦楞棍每修复一次用纸率也随之增加一次，超过三次瓦楞辊就失去了修复的价值，因为用纸率大大增加，生产成本自然就增加。但是值得注意的是，不可单纯为了节约用纸盲目改变楞型。因为瓦楞楞型必须是单齿啮合，设计楞型时必须控制在一定的包角范围之内，这里的包角是指滑动中的原纸在各接触齿顶上的包角之和，包角过大，瓦楞纸无法向齿廓间滑动补充瓦楞成型所须的原纸量，阻碍纸板成型，造成瓦楞纸破裂。因此修复前要对瓦楞辊直径、长度、瓦楞楞高、中高、硬度，以及外观全面检测，对损伤区域做好记录，除对辊面修复外，还要对轴承位和轴位进行检测修复，必要时还要更换轴头。无论是修复后的，还是新制造的瓦楞辊出厂时应有详细的检测报告提供给用户。 　　三、热处理工艺 　　瓦楞辊表面特殊的几何形状和尺寸，给热处理带来很大难度和质量不稳定因素。热处理优良的瓦楞辊应保证充分淬透，达到所要求淬硬层深度，硬度均匀无软带又无开裂。而充分均匀淬硬且防止淬裂的条件除成分稳定的材料和充分合理的预备热处理（如调硬质，重复多次去除机加工和焊接应力）外，还要在淬火冷却过程中，各温度阶段的冷却速度分布必须在该种材料淬火的允许冷速区内，实现“水淬油冷”的冷速分布，即高中温冷却阶段具有象水一样快的冷却速度，以避开非马氏体组织转变区。而在低温阶段冷却速度应尽量缓和，特别是300C左右时的冷却速度要象油一样缓慢，以免产生变形与裂纹。 　　始至今日，国内对合金钢进行中频淬火一般使用聚乙烯醇溶液作为淬火介质。聚乙烯醇50年代中期开始用于水的添加剂，现在在我国普遍使用。由于冬季怕冷、夏季易变质，而且使用中易结块堵塞喷孔，难以维护保养等缺点，有效使用寿命短。同时，因为使用含量低（通常使用浓度在2～3‰左右，而其浓度有千分之一的变化，即可引起性能的差异）难以准确检测和控制浓度，因此，仅凭操作者的经验控制无法保证稳定的淬火质量。由于不利于浓度管理，国外已淘汰。目前国内大型企业也已引进德国SZ水基淬火液和淬火工艺，用于瓦楞辊和其他合金钢淬火。SZ水基淬火液属聚烷撑乙二醇类淬火剂，具有逆溶性，调整成一定的浓度，可获得比油快、比水慢的淬火冷却速度。当工件淬火时，喷淋的淬火液会在工件表面附着上脱溶的聚合物薄膜，薄膜能有效地破坏水在工件上形成的蒸汽膜，因而提高了水的高温冷速，并且使工件不同部位的冷速趋于均匀。这层聚合物膜的存在也降低了水的低温冷速，减少了淬火变形和开裂的危险。同时该淬火介质浓度便于检测控制，