揚(yáng)州勇盛機(jī)械有限公司
Yangzhou Yongsheng Machinery Co., Ltd.
技術(shù)支持
Technical support
鋁箔軋機(jī)出口壓平輥在鋁箔卷取過(guò)程中恒壓鋁箔,使鋁箔達(dá)到表面平整等效果,是影響鋁箔表面質(zhì)量關(guān)鍵設(shè)備之一。因?yàn)樾枰锌垢邷亍⒛湍サ纫?,最初設(shè)計(jì)均為鋼輥,但在使用過(guò)程中容易造成產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷,如產(chǎn)品表面產(chǎn)生振痕、壓痕、麻點(diǎn)或起鼓等。并且在鋁卷的卷取初期,由于鋼輥與卷取套筒剛性接觸,卷取初期振動(dòng)大,造成產(chǎn)品打底厚,導(dǎo)致成品率下降。
隨著國(guó)內(nèi)鋁箔市場(chǎng)的迅猛發(fā)展,客戶對(duì)鋁箔表面質(zhì)量要求也越來(lái)越高。各鋁箔生產(chǎn)企業(yè)都在不斷提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量和成品率。因此,2000年以來(lái)鋁箔粗中軋機(jī)出口壓平輥逐步由鋼輥發(fā)展為橡膠輥。橡膠輥因有彈性.減震性能,對(duì)鋁箔表面質(zhì)量有顯著的改善,卷取打底厚的問(wèn)題也同時(shí)得到了解決,使成品率得以提高,但是卻引發(fā)出了新的問(wèn)題。
問(wèn)題主要在橡膠輥的選材上。普通膠輥在一定的高線速情況下,輥身達(dá)到90℃時(shí),便會(huì)隨機(jī)發(fā)生鼓包、開(kāi)膠、漏膠,爆裂、或呈塊狀崩落,爆出的膠液粘在鋁卷上,輕者停機(jī)抽掉,重者整卷報(bào)廢。這不僅增加了生產(chǎn)成本,還在生產(chǎn)過(guò)程中留下了安全隱患,嚴(yán)重的影響了正常生產(chǎn)。
要解決這一問(wèn)題,我們先要來(lái)剖析一下壓平輥的工作特性。
軋機(jī)在軋制運(yùn)行過(guò)程中,鋁箔表面溫度可高達(dá)90~170℃,壓平輥在高線速下壓住鋁卷,此時(shí)由鋁箔帶來(lái)的軋制熱傳遞給輥表面。在擠壓力、磨擦力的作用下,膠輥快速的周期性變形,膠內(nèi)的分子產(chǎn)生位移,又生成了內(nèi)熱,此二種熱量積蓄在膠輥內(nèi)部,通常在90-150℃間,并隨著工作條件的變化而變化。在較高溫度時(shí),膠的拉伸強(qiáng)度,撕烈強(qiáng)度等物性大為降低,終因超過(guò)其承載能力而形成斷鏈、鼓包、開(kāi)膠、漏膠,爆裂、或呈塊狀崩落。因此,應(yīng)選擇耐熱好、強(qiáng)度高的橡膠材料。
選擇那種橡膠材料為好呢?
讓我們先來(lái)比較一下有關(guān)的幾種橡膠材料的物理性能。
八種橡膠材料的物理性能 表1(注1)
膠種類 項(xiàng)目 |
氟橡膠 |
硅橡膠 |
乙丙橡膠 |
丁 基 橡 膠 |
丁 晴 橡 膠 |
氯丁 橡膠 |
聚氨酯 橡 膠 |
復(fù)合型 橡 膠 |
硬度范圍 邵A |
55-90 |
10-85 |
40-95 |
40-90 |
45-100 |
40-90 |
10-100 |
60-98 |
拉伸強(qiáng)度Mpa |
1.5-17 |
2-10 |
10-21 |
7-17 |
7-17 |
7-21 |
<70 |
<45 |
伸長(zhǎng)度 % |
100-250 |
<150 |
500 |
800 |
<600 |
<600 |
500-1000 |
300-800 |
工作溫度 0C |
<250 |
<250 |
<150 |
<125 |
<120 |
<120 |
<80 |
<160 |
耐磨性 |
一般 |
極差 |
優(yōu) |
一般 |
一般 |
優(yōu) |
****** |
優(yōu) |
回彈 % |
優(yōu) |
優(yōu) |
一般 |
良 |
一般 |
一般 |
一般 |
****** |
撕烈強(qiáng)度 |
一般 |
極差 |
一般 |
一般 |
一般 |
一般 |
優(yōu) |
優(yōu) |
從表1中我們看出,氟橡膠、硅橡膠、乙丙橡膠的耐熱效果******,但拉伸強(qiáng)度差;丁基橡膠、丁晴橡膠、氯丁橡膠強(qiáng)度略高于前者,但耐熱性低于前者;聚氨酯橡膠是所有橡膠中強(qiáng)度******的,但欠缺耐熱性;通過(guò)比較,我們推斷出前6種膠,因強(qiáng)度差在高溫高線速及壓力作用下,易龜裂,被擠壞、壓壞。聚氨酯膠則易被熱壞。
根據(jù)壓平輥既要有聚氨酯膠的強(qiáng)度,又要有耐熱性能的思路,我們采用調(diào)整材料分子結(jié)構(gòu),增加分子間的引力,降低損耗因子,引入硅、氟耐熱材料等多種方法,研制出耐高溫、耐高線速、耐軋油的復(fù)合型橡膠,并與幾家外國(guó)公司的耐高溫聚氨酯橡膠樣品一同進(jìn)行了檢測(cè),比較其在高溫下物理性能的保留率,檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
耐熱物性檢測(cè) 表2(注2)
|
硬度 邵A |
拉伸強(qiáng)度Mpa |
強(qiáng)度保留率% |
||
室 溫 |
熱 測(cè) |
室 溫 |
熱 測(cè) |
||
日本L2395 |
95 |
78 |
60 |
13 |
20 |
美國(guó)E455 |
91 |
86 |
50.3 |
18 |
35 |
西班牙UC363R |
91 |
75 |
43 |
12 |
27 |
法國(guó)645 |
90 |
79 |
46 |
17 |
37 |
普通聚氨酯 |
95 |
53 |
58 |
9 |
15.5 |
復(fù)合耐熱膠 |
95 |
93 |
41 |
35 |
85 |
檢測(cè)條件:150℃6h。
從表2中可以看出,不同的膠種高溫下物理性能的保留率差異很大,復(fù)合耐熱膠是國(guó)產(chǎn)普通聚氨酯膠的7至8倍,是進(jìn)口耐高溫型聚氨酯膠的2.5至4倍。
為了進(jìn)一步考證各膠料在實(shí)際工作中的效果,筆者又模擬工作條件,加壓加速,對(duì)各樣品進(jìn)行了破壞性的動(dòng)態(tài)性能的檢測(cè),其結(jié)果如表3:
動(dòng)態(tài)檢測(cè)在線壽命表 表3
|
800米/分 |
1300米/分 |
2000米/分 |
2600米/分 |
||||||||
時(shí) |
分 |
秒 |
時(shí) |
分 |
秒 |
時(shí) |
分 |
秒 |
時(shí) |
分 |
秒 |
|
日本L2395 |
|
3 |
17 |
|
2 |
30 |
|
1 |
10 |
|
|
46 |
美國(guó)E455 |
|
4 |
20 |
|
3 |
07 |
|
1 |
16 |
|
|
53 |
西班牙UC363R |
|
3 |
40 |
|
2 |
14 |
|
|
58 |
|
|
42 |
法國(guó)645 |
|
4 |
11 |
|
3 |
10 |
|
1 |
23 |
|
|
56 |
普通聚氨酯 |
|
1 |
15 |
|
|
51 |
|
|
32 |
|
|
11 |
復(fù)合耐熱膠 |
180分未壞 |
180分未壞 |
125分 |
96分 |
從表3中我們看出,復(fù)合耐熱膠的耐壓,耐溫,耐高線速的性能,是其它膠種無(wú)法相比的,且有耐軋制油、耐磨的特點(diǎn)。是壓平輥中優(yōu)秀的新品種。
在取得上述的結(jié)果后,筆者用復(fù)合耐熱膠,制成了壓平輥。分別在日本1600四重不可逆粗軋機(jī)、涿神1650中粗軋機(jī),涿神1850中粗軋機(jī)和德國(guó)西馬克公司CVC-6輥冷軋機(jī)上實(shí)用,并與其它品種的膠輥比較,結(jié)果見(jiàn)表4:
在線實(shí)踐使用壽命表 表4
|
日本1600 |
涿神1650。 1850 |
西馬克CVC-6 |
日本 |
5天 |
3天 |
|
美國(guó) |
16天 |
13天 。 7天 |
0.5-1天 |
西班牙 |
10天 |
8天 |
|
普通聚氨酯 |
1-2天 |
0.5-1天。 3天 |
1-2小時(shí) |
復(fù)合耐熱膠 |
60天以上 |
>60天>150天 |
70天以上 |
德國(guó)原裝進(jìn)口膠輥 |
|
|
30天左右 |
說(shuō)明:
1.表列數(shù)據(jù)是夏季******溫時(shí)測(cè)的。
2.日本1600,涿神1650、1850中、粗軋機(jī)壓平輥轉(zhuǎn)速為1700-2600轉(zhuǎn)/分。
3.德國(guó)SMSD公司CVC-6輥不可逆冷軋機(jī)工作數(shù)據(jù):
線速度1800m/min,產(chǎn)品寬度950-2100mm,外徑******2800mm,卷重≤30噸。
壓平輥:φ300 mm,長(zhǎng)2200 mm,自重320㎏。膠料要求:耐1500C,線壓50N/m㎡。軋制罐頭料時(shí),溫度為160--1700C。
4.表中各輥均為每天24小時(shí)工作,連續(xù)施壓時(shí)的壽命。
從表4中我們看出,復(fù)合型耐熱膠輥的在線使用壽命,遠(yuǎn)已超過(guò)了原裝進(jìn)口膠輥。更是其它膠種所望塵莫及。
綜上所述,筆者認(rèn)為:
1、硅、氟等橡膠雖耐熱,但因強(qiáng)度差不宜做壓平輥。
2、聚氨酯膠輥在900C以上時(shí)極易爆膠,線速度不高時(shí)可勉強(qiáng)使用。
3、復(fù)合型耐熱膠輥在高溫高線速下有很好的物性保留率,可在1500C正常使用,******可達(dá)1700C,且耐油、耐磨、抗震動(dòng)、使用壽命長(zhǎng),不易爆膠。是壓平輥中優(yōu)秀的新品種。
4、復(fù)合型耐熱膠輥減少了軋機(jī)壓平輥的更換頻率,減少了設(shè)備維護(hù)維修成本,能有效的提高鋁箔產(chǎn)品的表面質(zhì)量和成品率!
5、復(fù)合型耐熱膠輥因其國(guó)產(chǎn)化,采供方便,且性價(jià)比高,終將取代進(jìn)口膠輥。
注1:
《聚氨酯彈性體手冊(cè)》P190-193.化學(xué)工業(yè)出版社。2001年1月第1版。表中復(fù)合耐熱橡膠為筆者自制,按標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。
注2:
見(jiàn)日本三井武田公司,美國(guó)康普頓公司,法國(guó)博雷公司,西班牙ALFONSO等國(guó)家的聚氨酯在中國(guó)代理商提供的各自的“聚氨酯物性技術(shù)參數(shù)表”。
表2中“室溫”欄內(nèi)的參數(shù)為原始數(shù)據(jù),其它參數(shù)為筆者對(duì)各樣品在150℃保存 6小時(shí)后測(cè)得。
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