辊筒在塑料包装中的运用

http://ipi.sooq.cn 2007年12月17日塑料机械技术

　　不同工艺应选择不同的辊筒
   　辊筒特别是镜面辊对于塑料包装行业的没备来说是一个不可缺少的重要部件，无论是压延、挤出还是流延成形均离不开辊筒。辊筒制作表面精度质量及内部流道结构的合理和加工精度的好坏，都将直接影响塑料制品的质量，尤其对于塑料薄膜来说更是如此。因此提供一个高质量的辊筒对于塑料片膜制品厂家尤为重要。辊筒的种类繁多，并且都有其特有的作用，按工艺流程分有压延棍、压光棍、流延辊等，按功能用途分有加热辊、冷却辊、引离辊、托辊等，按结构分有无缝钢管辊、锻造及离心浇铸辊等。总之，塑料制品的不同工艺需要不同的辊筒，因此，作为一个辊筒制造厂家在承接辊筒制作过程中，应针对不同的制品、不同的工艺设计制造相应的辊筒，才能确保辊筒在生产过程中发挥其正常的作用。不管采用何种工艺方式，对辊筒的结构、设计、材料选择和加工制造应符合下面几个基本要求：
   　1．辊筒应具有足够的刚性，确保在重载作用下，弯曲变形不超过许用值。
   　2．辊筒表面应有足够的硬度，一般要求达到HRC5

0度以上，具有较强的耐腐蚀能力。镀层具有抗剥落能力，确保辊筒工作表面具有较好的耐磨性及耐腐蚀性。
   　3．辊筒工作表面应精细加工，以保证尺寸精度和表面粗糙度。粗糙度应在Ra0.16以上，不能有气孔或沟纹。辊筒工作表面的壁厚要均匀，否则会使辊面温度不均匀，影响制品质量。
   　4．辊筒的材料应具有良好的导热性，通常采用冷硬铸铁，特殊情况采用铸钢或钼铬合金钢，无论是加热还是冷却，均能达到快速均匀。
   　5．辊筒设计要便于加工，造价低廉。
   　在薄膜制品生产中对辊筒的特殊要求
   　在压延及挤出法工艺中，通常出现辊筒承受很大的压紧力，相对制品产生一定的分离力，使辊筒就好象支承在两端轴承上的圆柱梁，因此不能用一般梁的弯曲理论公式计算其变形，而是用挠度总值(包括弯曲挠度和剪切挠度)的公式求其最大变形量。在实际生产中证明，辊筒中部的总挠度远远大于制品的允许公差，因此必须设法给予补偿，否则就达不到制品精度的要求。由于挠度在辊筒中部最大，两端较小，因而制品出现中间厚，两端薄的情况，因此挠度补偿的办法通常有三种，即中高度法、预负荷法及预负荷装置。
   　为了消除制品中间厚两边薄的情况，有意识地将辊筒工作表面加工成中部直径大，两端直径小的腰鼓形，其中部最大直径和两端最小直径之差称为中高度E。当然，最理想的中高度曲线形状应是辊筒的挠度曲线。但由于机械加工难以办到，常采用圆弧或椭圆的一部分近似地予以补偿。
    　实际上精确的中高度曲线也是没有必要的，因为影响横压力大小的因素很多，这些因素变化，横压力也变化，挠度也就随之而变，所以固定不变的中高度补偿法的局限性很大，一般不单独使用。由于中高度补偿法简单易行，应用较为普遍。当辊筒再无其它补偿法配合时，其中高度在0.02～0.10mm范围内，与其它补偿法配合使用时，中高度在0.02～0.06mm范围内。目前一般厂家在制作中高时，通过将磨床的磨头按中高要求扳一个角度，由两端向中间磨削，这样操作往往会形成一个角峰，两边是平直的，没有中高曲线。而一些企业目前使用的大型数控轧辊磨，则采用了电脑自动控制操作台进行曲线运动，这样磨出的辊面是一个曲线形状，基本上能与挠度曲线相符合，满足塑料制品生产的要求。
   　严格执行辊筒制作工艺，确保辊筒的质量
   　目前，国内已有不少辊筒制造厂家，但真正能提供高质量辊筒的厂家为数不多。其原因是要做好一支高质量的辊筒必须要严格执行制造工艺，缺少中间任何一道工序，表面上看能做出辊筒，但在实际使用过程中就会暴露出严重的质量问题，影响使用厂家的正常生产。因此，要做好一支高质量辊筒首先要严格选用辊坯材料，应按不同塑料制品工艺来选用无缝钢管还是锻件或离心浇铸件，在制作过程中，要针对不同的辊坯采用相应的调质、回火等热处理工序；其次，在加工进程中，还必须在焊接工序后进行消除应力，为提高表面硬度进行表面淬火或渗氮处理等工序，绝不能因为成本高而抽掉这些工序，这在表面上似乎是看不出来的，但在实际使用生产过程中存在严重的隐患，这在辊筒制作中绝对不允许。再有，在电镀及表面处理过程中应严格保证适中的镀层厚度，在磨削过程中特别在超精磨过程中更应严格按照工序步骤进行，决不应图省图快而忽视正常的步骤来减少工序，否则无法制出合格的辊筒来。