瓦楞輥是生產(chǎn)瓦楞紙箱的重要組成部分。瓦楞輥的制造方法,材料選擇和瓦楞設(shè)計(jì)將對(duì)瓦楞輥的成本和性能產(chǎn)生重大影響。當(dāng)我們了解瓦楞紙卷制造的各個(gè)步驟時(shí),我們將對(duì)此有更清楚的了解。
瓦楞輥的選擇
由于其高性價(jià)比,鋼已成為制造瓦楞紙卷的首選材料。鋼是通過向鐵中添加適量的碳并進(jìn)行鍛造而制成的合金。另外,可以添加其他元素的合金,例如錳,鉻,鉬,硅和鋰,以使合金鋼獲得某些特殊性能。用于制造瓦楞輥的鋼的最終規(guī)格取決于瓦楞輥供應(yīng)商的選擇標(biāo)準(zhǔn)。供應(yīng)商必須考慮有關(guān)此類壓力容器生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定以及所用材料的成本,性能和市場(chǎng)供應(yīng)。鋼的生產(chǎn)過程是首先熔化鑄鐵,然后添加合金元素。然后將鋼水倒入鋼模中并固化成重達(dá)50噸的鋼錠。將該錠加熱并鍛造成圓柱狀坯料,該坯料為波紋輥的坯料。
高品質(zhì)的瓦楞紙卷由整體鍛件制成。鍛造過程(包括熱軋坯料)可以改變并強(qiáng)化鋼的織構(gòu),從而提高鋼的密度和強(qiáng)度,并提高其穩(wěn)定性。穩(wěn)定性在后續(xù)處理(例如熱處理)中起著非常重要的作用,并且可以確保輥體不會(huì)變形。
當(dāng)將鋼錠加工成鋼塊,鋼坯和鋼板時(shí),所有鋼都經(jīng)歷了不同程度的鍛造。在隨后的過程中,將對(duì)鋼錠進(jìn)行拉伸處理以形成最終形狀。這樣,鋼中的所有不溶雜質(zhì)(雜質(zhì)將在初始鍛造過程中集中在鋼錠的中心)將被保留并成為成品波紋輥的一部分。在顯微鏡下,這些雜質(zhì)顯示出纖維質(zhì)地,這與木材的質(zhì)地結(jié)構(gòu)非常相似。但是,軟木和硬木的結(jié)構(gòu)不同:硬木具有光滑且致密的紋理,而軟木則非常松散。類似地,經(jīng)過數(shù)千次回火后形成的具有光滑致密組織結(jié)構(gòu)的鋼具有高硬度,并且是用于制造波紋輥的高質(zhì)量材料。
瓦楞紙卷的加工
將鍛造的圓坯放入車床上,對(duì)其外徑和兩個(gè)端面進(jìn)行粗加工,以形成具有平行端面的規(guī)則圓柱體。然后將加工后的坯料放入另一臺(tái)機(jī)器中,以除去輥芯。圓筒的一端緊緊固定,打開有雜質(zhì)的鋼坯以除去輥芯(就像蘋果芯一樣)。為了減輕鋼坯的內(nèi)部應(yīng)力,許多供應(yīng)商會(huì)在取下輥芯數(shù)周后離開鋼坯。
滾筒主體的外徑將決定滾筒壁的厚度。因?yàn)楹穸葧?huì)影響瓦楞輥的導(dǎo)熱性,所以它是非常重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。此外,輥身的質(zhì)量和硬度也將因此受到影響,進(jìn)而影響輥身自身的頻率或振動(dòng)響應(yīng)。
瓦楞輥的兩端反向鉆孔,以方便短軸或軸頸的安裝。在此中間環(huán)節(jié)中,經(jīng)常需要進(jìn)行質(zhì)量檢查。軸頸的末端(鍛造后形成)經(jīng)過粗加工,應(yīng)保留一定的尺寸,以便在加工過程中進(jìn)行后續(xù)加工。軸頸的末端還需要進(jìn)行特殊處理(例如熱處理)以釋放滾子主體中的應(yīng)力。
現(xiàn)在可以將軸頸安裝在卷筒主體中。在組裝過程中,可以加熱輥體的兩端以使其膨脹,也可以將輥頸浸入液氮中以使其在冷時(shí)收縮以進(jìn)行平滑組裝。當(dāng)將輥軸安裝在輥體中并恢復(fù)到正常溫度時(shí),通過預(yù)熱,焊接接頭或使用螺栓等方法,在軸頸和輥體之間形成牢固的界面。焊接時(shí)要特別小心。當(dāng)成品的瓦楞輥運(yùn)行時(shí),輥體的溫度繼續(xù)升高,并且同時(shí)它還受到輥體內(nèi)部的蒸汽壓力,這形成了所謂的“壓力容器”。鑒于此,輥體與輥軸之間的連接必須通過壓力測(cè)試并通過國(guó)內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢查。
將組裝好的瓦楞紙卷放回車床上進(jìn)行后處理,所有直徑都比成品略大。由于所有軸均同步旋轉(zhuǎn),因此必須確保它們是同心軸。這對(duì)于單面機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行非常重要。這次,還將檢查加工過的輥。檢查內(nèi)容包括上述用于磁粉檢查的壓力測(cè)試。
下一步是將滾軸放在刨床上,以雕刻出粗糙的波紋形狀。因此,單點(diǎn)雕刻刀沿軸向前后移動(dòng)以雕刻凹槽,直到雕刻出指定的凹槽深度。此過程需要重復(fù)很多次。在輥的整個(gè)圓周上刻有凹槽后,放低切刀并重復(fù)上述操作以刻出稍深的凹槽。雕刻類型也可以使用更常用的滾齒刀。在運(yùn)行過程中,輥體同時(shí)在圓周方向上呈波紋狀。這些僅僅是粗加工的過程,只有凹槽的粗略的形狀被雕刻出來。最后,通過銑削或磨削,最終使瓦楞輥的凹槽成形。
現(xiàn)在可以將卷硬化。經(jīng)過一系列熱處理后,瓦楞輥的表面變得更耐磨,更耐用。
硬化之后,根據(jù)用戶使用的紙型和(或)楞型,沿輥體圓周按一定的間隔切割凹槽,以供真空施壓或?qū)ёΧㄎ?。?dāng)然,這些凹槽的間隔也可根據(jù)瓦楞輥制造商的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)來切割。在輥體端側(cè)的凹槽距輥端較近,以更好地支撐紙的邊緣(真空吸附式或壓力式)。這些凹槽是用金剛石盤刀刻進(jìn)輥面的。一些制造商在輥硬化之前就刻槽了,因?yàn)榧庸ぼ浀牟牧舷鄬?duì)來說容易一些。理論上講,這會(huì)使輥在后面的加熱過程出現(xiàn)問題,凹槽部分硬度會(huì)有所變化。只有當(dāng)供應(yīng)商認(rèn)識(shí)到金屬的局限性并在加熱過程中多加小心,這種潛在的問題才可避免。
至此,瓦楞輥的加工過程可以說基本結(jié)束。熱處理后的輥被放在磨床上完成楞型的輪廓加工。用金剛砂磨床將所需的楞型刻入研磨輪,每研磨完一定數(shù)量的凹槽,這個(gè)輪就需要打磨一下以保證楞型的精密度。但是,這種研磨過程有兩個(gè)缺點(diǎn)。第一就是金剛砂磨床的刀具非常昂貴。而且供應(yīng)商只能用已經(jīng)購(gòu)買的金剛砂磨床加工固定的楞型。第二,每個(gè)金剛砂磨床已經(jīng)按照特定的輥的直徑和楞間距(單面機(jī)供應(yīng)商提供的輥的直徑規(guī)格)進(jìn)行研磨。輥筒的重新加工包括對(duì)輥重新研磨以減小直徑,意味著調(diào)整楞型并且增加收縮率。另外一種克服了這些缺陷的打磨系統(tǒng)是使用電腦控制的金剛砂磨床,可以改變研磨輪的形狀以適應(yīng)多種楞型的研磨。當(dāng)使用這套系統(tǒng)時(shí),還可對(duì)楞尖弧度進(jìn)行修改,從而減少或消除翻修輥經(jīng)常存留的影響伸縮率的不利因素。
部分輥筒需要進(jìn)行進(jìn)一步的表面處理,比如鍍鉻或碳化鎢噴涂。由于供應(yīng)商的要求不同,這些輥在出廠之前的需要接受的檢測(cè)也有所不同。尺寸檢查應(yīng)該和強(qiáng)度檢測(cè)、模擬運(yùn)行一起進(jìn)行,以充分地保證瓦楞輥的性能。每一套輥筒應(yīng)附有一份完整的說明書。這樣,使用者和制造者在以后的翻修中可以用它作參考