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    碳纤维辊筒在造纸机中的应用优势

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    碳纤维辊筒在造纸机中的应用优势

    发布日期:2018-03-30 作者: 点击:

    辊筒是造纸机应用中标准化、系列化、通用化程度最高的结构部件,整个机器中涉及的辊筒数量和种类很多,在造纸机设备的运转全过程中起到多样化的作用,因此,辊筒质量的高低直接决定了设备能否正常运行以及在生产效率、产品质量、经济指标等方面的表现。




    传统的造纸机设备中有相当大的一部分辊筒会采用金属材料,但是金属材质的辊筒存在着种种弊端,例如采用磷青铜制造的真空引纸辊、光泽辊等,由于铜制辊面硬度低,不耐磨、刚度较差,因此在生产和维修过程中,必须小心使用,以免碰撞造成其表面的损伤。有的设备随着幅宽的不断加大,金属辊体的挠度变形就会呈数倍增加,继而给设备的高速运转带来了困难。虽然理论上可以通过加大辊体直径来减少挠度,但由此带来的设备重量增加又会给零件的安装和使用带来更多障碍,同时也会产生设备成本和运转成本的提高等问题。




    除了这类情况外,造纸机辊筒零件在使用过程中还普遍存在着转速快、负荷大的问题,这就对辊筒材料的强度、耐疲劳性、刚性、耐磨性和防腐蚀性都提出了很高的要求。


    碳纤维辊筒通常是采用碳纤维复合材料经由缠绕工艺制造而成,复合材料本质为各向异性更为明显的多相组成材料,这些材料通常体现为物理化学性能较为优越并且材料内部界面分布均匀的特征。碳纤维复合材料中的增强体碳纤维就表现为质量轻、强度高,密度较小的碳纤维复合材料能大幅度地降低辊筒的自重,从整体上有效减少造纸机设备的重量,有效减少由辊筒零件负荷过重及转速过快造成辊筒挠度加大引发的辊筒表面包胶层损坏和辊筒轴头断裂的情况。在降低辊筒零件损坏率的同时,对运营成本的降低作出贡献。




    另一方面,碳纤维复合材料的耐腐蚀性和耐疲劳性强,使用这种材料制作的辊筒使用寿命长,能适应较大的工作温差、安装拆卸便携度高,在需要机器长时间高速运转的造纸厂中,可以降低维修频率,对生产安全和生产效率具有突出的意义。


    与此同时,随着造纸机运行速度的日益提高和新结构的运用,辊筒在载荷方向、大小和制造精度方面都必须具备符合新的要求,辊筒的外径尺寸公差、动平衡度、表面光洁度、圆柱度、同轴度等等也都是重要的考量因素。国内的碳纤维复合材料制造技术已经能充分满足上述技术需求,以无锡威盛新材的一款碳纤维复合材料涂胶辊为例,辊体的碳纤维复合材料表面环氧树脂层经过处理后,粗糙度可达0.4,不易粘胶,涂胶厚度均匀,整体不平衡量控制在5g以内,有效控制因高速运转引起的振动和噪声。碳纤维的强耐腐蚀性还能抵御聚醋酸乙烯胶水的腐蚀,保养清洗十分方便。因为碳纤维铺层后环氧树脂层摩擦系数小,胶辊表面基本不磨损,减少两侧的漏胶、甩胶现象的发生,从而保证了胶辊区域的清洁,很大程度上解决了胶辊易损坏的问题,有力保证了设备的正常运转和产品质量的稳定。


    从目前的市场上看,虽然碳纤维辊筒在辊轴类机械中的应用还刚刚起步,但是应用的条件已经比较成熟。无锡威盛新材料科技有限公司为国内外多家制造企业提供定制式的碳纤维辊筒,目前投入应用的碳纤维辊筒直径从几厘米到15厘米,长度从数十厘米到3米,相同尺寸的碳纤维复合材料辊筒比金属辊筒在自重上能减低20%-40%,不仅避免了传统金属辊筒的种种弊端,同时更强的综合性能为造纸机设备的进一步创新提供了可能。

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