تقویم سه رول: خنک کننده و پولیش در اکستروژن ورق

در هر خط فناوری اکستروژن ورق ، تار مذاب که از قالب خارج می شود انعطاف پذیر، گرم و از نظر ابعادی ناپایدار است. یک سیستم اکستروژن ورق تقویم سه رول اولین نقطه تماسی است که تار نرم شده را به محصولی صاف، خنک و با سطح مشخص تبدیل می کند. پشته تقویم سه عملکرد همزمان را انجام می دهد: اندازه ورق را به ضخامت هدف، انتقال گرما از پلیمر، و چاپ نهایی سطح نهایی که مشتریان در کف تولید ارزیابی خواهند کرد.

ترتیبات رول پشته: تنظیمات عمودی، شیبدار و L-Roll

تقویم سه رول سه رول رانده و کنترل شده با دما را به صورت جداگانه در یک آرایش هندسی خاص قرار می دهد که ورق به طور متوالی از آن عبور می کند. هر پیکربندی مزایای مشخصی را برای سناریوهای مختلف تولید ارائه می دهد.

پشته عمودی هر سه رول را در یک ستون عمودی مستقیم قرار می دهد و ورق بسته به موقعیت قالب از پایین یا بالا وارد اولین سوراخ می شود. این آرایش به کوچکترین ردپای کف نیاز دارد و دسترسی مستقیم به هر رول را برای نگهداری فراهم می کند. با این حال، پشته‌های عمودی وزن قابل‌توجهی را روی رولبرینگ‌های پایینی متمرکز می‌کنند و می‌توانند به دلیل انحراف رول تحت بار، توزیع فشار ناهموار در عرض ورق گسترده ایجاد کنند.

پشته مایل رول ها را 30 تا 45 درجه نسبت به عمودی زاویه می دهد و مسیر ورق را به صورت مورب از میان نوک ها تغییر می دهد. این پیکربندی دید اپراتور را در هر ناحیه نیپ بهبود می‌بخشد و غلظت بار گرانشی را بر روی یاتاقان‌ها کاهش می‌دهد. پشته‌های شیب‌دار همچنین رزوه‌بندی راحت‌تری را در حین راه‌اندازی فراهم می‌کنند، زیرا ورق از طریق هر نوک متوالی مسیر رو به پایین طبیعی‌تری را دنبال می‌کند.

پیکربندی L-roll (یا افقی-عمودی) دو رول اول را به صورت عمودی و رول سوم را به صورت افقی قرار می دهد و یک مسیر ورق L شکل ایجاد می کند. این آرایش بهترین ترکیب از جداسازی رول را برای دسترسی تعمیر و نگهداری و برخاستن ورق به کمک گرانش ارائه می دهد. پشته های L-roll مخصوصاً در خطوط تولید ورق ضخیم سنج رایج هستند، جایی که جهت برخاستن افقی باعث کاهش تنش خمشی روی ورق داغ در هنگام خروج از سوراخ نهایی می شود.

کنترل فشار نیپ و ضخامت ورق

نوک تقویم - شکاف بین دو رول مجاور که ورق از آن عبور می کند - عملکرد واقعی اندازه ضخامت را انجام می دهد. فشار نیپ باید برای فشار دادن ورق به گیج هدف کافی باشد و در عین حال از انحراف بیش از حد رول جلوگیری شود که باعث ایجاد نمایه ضخامت نازک‌تر در لبه‌ها نسبت به مرکز می‌شود (عیب تاج).

توزیع فشار نیپ به قطر رول، سفتی بدنه رول، طراحی بلبرینگ و سیستم بارگیری هیدرولیک یا پنوماتیک بستگی دارد. رول‌های با قطر بزرگ‌تر تحت بار کمتر منحرف می‌شوند، به همین دلیل است که رول‌های کلندری برای تولید ورق‌های پهن اغلب از 400 میلی‌متر قطر فراتر می‌رود، علی‌رغم افزایش جرم حرارتی و مصرف انرژی که با رول‌های بزرگ‌تر ارائه می‌شود.

خمش متقاطع محور و جبران تاج رول چالش انحراف را برطرف می کند. خمش متقاطع یک لنگر خمشی را به ژورنال غلتکی اعمال می کند که با انحراف بار نیپ مقابله می کند و توزیع فشار یکنواخت تری ایجاد می کند. رول‌های تاج‌دار - که با قطر کمی بزرگ‌تر در مرکز ماشین‌کاری شده‌اند - الگوهای انحراف قابل پیش‌بینی را جبران می‌کنند، اگرچه این رویکرد فقط برای یک فشار عملیاتی خاص و ترکیب مواد به طور بهینه کار می‌کند.

زمان تماس ورق در هر نوک بر روی دقت ضخامت و راندمان خنک کننده تاثیر می گذارد. زمان تماس طولانی تر (که از طریق قطر رول بزرگتر یا سرعت خط کمتر به دست می آید) انتقال حرارت را بهبود می بخشد اما خطر چسبندگی پلیمر به سطح رول را افزایش می دهد. عوامل رهاسازی، الگوهای بافت سطح، یا آبکاری کروم با ویژگی های انرژی سطحی خاص، چسبندگی را بدون به خطر انداختن پوشش سطح کاهش می دهند.

کنترل دما و پایان سطح

هر رول کالندر در دمای کاملاً کنترل شده ای کار می کند که با سایر رول های پشته متفاوت است. مشخصات دما در سه رول از یک گرادیان عمدی پیروی می کند: رول اول (نزدیک ترین به قالب) داغ ترین کار را می کند تا از انجماد زودرس که باعث نقص سطحی می شود جلوگیری کند، در حالی که رول های بعدی به تدریج خنک تر می شوند تا گرما را به طور موثر استخراج کنند.

کنترل دما در رول‌های کلندری معمولاً از روغن در گردش یا سیستم‌های آب تحت فشار استفاده می‌کند که از طریق کانال‌های مارپیچی داخلی حفر شده به بدنه رول جریان می‌یابند. الگوی کانال مارپیچی انتقال حرارت یکنواخت را در سراسر رول رول تضمین می کند و از ایجاد نقاط داغ و نوارهای سرد که تغییرات موضعی کیفیت سطح را در ورق ایجاد می کنند، جلوگیری می کند.

سیستم‌های خنک‌کننده ورقی، رویکردهای آب فراتر از پشته تقویم، اغلب مکمل خنک‌کننده اولیه تقویم هستند، به‌ویژه برای محصولات ضخیم سنج که پس از عبور از هر سه نوک، گرمای قابل توجهی را حفظ می‌کنند.

سطح رول به طور مستقیم به ورق منتقل می شود. رول‌های روکش کروم صیقلی آینه‌ای، سطوح براقی را تولید می‌کنند که برای کاربردهای نوری، علامت‌گذاری و بسته‌بندی محصولات مصرفی لازم است. رول‌های بافت مات، زبری سطح کنترل‌شده‌ای را ایجاد می‌کنند که تابش نور را کاهش می‌دهد و چسبندگی چاپ را برای کاربردهای بسته‌بندی بهبود می‌بخشد. رول‌های برجسته می‌توانند نقش‌هایی را از بافت‌های چرمی ریز گرفته تا الگوهای هندسی به طور مستقیم در طول فرآیند خنک‌سازی نقش کنند.

تعمیر و نگهداری سطح رول یک نگرانی تولید مداوم است. تجمع پلیمر، خراش‌های سطحی و تخریب آبکاری کروم در طول ساعات تولید جمع می‌شود و به تدریج کیفیت سطح ورق را کاهش می‌دهد. برنامه‌های منظم تمیز کردن رول، روش‌های جابجایی محافظ در حین رزوه‌کاری، و پرداخت مجدد دوره‌ای یا آبکاری مجدد استاندارد سطح را حفظ می‌کنند.

کیفیت رول کلندر مستقیماً سطح و خواص نوری ورق اکسترود شده را تعیین می کند. JWELL پشته های رول تقویم را با روکش کروم صیقل داده شده با آینه (زبری سطح کمتر از Ra 0.05 میکرومتر) و سطوح زمینی دقیق CNC، همراه با کنترل دمای منطقه مستقل از طریق سیستم های روغن یا آب در گردش تولید می کند - ترکیبی که سطوح براقیت ثابتی را ارائه می دهد و عیوب سطح را که در غیر این صورت به هزینه های پرداخت ثانویه نیاز دارند، حذف می کند.

مواد رول و عملکرد حرارتی

رول‌های کلندری باید گرما را به طور موثر هدایت کنند و در عین حال پایداری ابعادی را تحت فشارهای بالا و چرخه حرارتی مداوم حفظ کنند. چدن و ​​فولاد آهنگری هسته ساختاری اکثر رول‌های کلندری تولیدی را تشکیل می‌دهند که به دلیل سختی، ماشین‌کاری و هدایت حرارتی کافی انتخاب شده‌اند. ساختار دوبلکس - یک هسته فولادی با پوسته بیرونی چدن یا آلیاژ مس - سفتی بالا را با افزایش انتقال حرارت در برخی از طرح‌های تخصصی ترکیب می‌کند.

تنظیمات بشکه کنترل دمای اکستروژن در بالادست باید با دمای تقویم هماهنگ شود تا از شوک حرارتی در انتقال دای-کلندر جلوگیری شود، که می تواند باعث چروک شدن سطح یا استرس داخلی شود که منجر به تاب برداشتن در ترموفرمینگ پایین دست می شود.

سوالات متداول

هدف هر یک از سه رول تقویم چیست؟

رول اول تماس اولیه را برقرار می کند و شروع به خنک شدن می کند در حالی که از تغییر شکل ورق در تورم قالب جلوگیری می کند. رول دوم اندازه ضخامت اولیه و استخراج حرارت بیشتر را انجام می دهد. رول سوم خنک شدن را تا دمایی کامل می کند که ورق بتواند وزن خود را تحمل کند و سطح نهایی نهایی را ارائه می دهد.

چگونه انحراف رول در پشته های تقویم گسترده جبران می شود؟

سازندگان از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند: خمش محوری که نیروهای ضد انحراف را به ژورنال‌های غلتکی اعمال می‌کند، سطوح رول تاج‌دار که با قطر مرکزی کمی بزرگ‌تر ماشین‌کاری شده‌اند، و تنظیمات چرخشی یا محوری که توزیع فشار نوک را در عرض بهینه می‌کند. بسیاری از پشته های مدرن چندین روش جبران را ترکیب می کنند.

چه پوشش های سطحی روی رول های تقویم موجود است؟

روکش‌های متداول شامل پولیش آینه‌ای (Ra کمتر از 0.05 میکرومتر برای ورق با درجه نوری)، روکش‌های ساتن یا مات (Ra 0.3-1.0 میکرومتر برای کاهش تابش نور) و الگوهای برجسته (دانه‌های چرم، هندسی یا بافت‌های سفارشی) است. پرداخت سطح رول به طور مستقیم بر روی سطح ورق در نوک نهایی تکرار می شود.

دمای رول تقویم برای پلیمرهای مختلف چگونه متفاوت است؟

پلیمرهای آمورف مانند PS و PETG معمولاً از دمای اولین رول 80 تا 120 درجه سانتیگراد استفاده می کنند. مواد نیمه کریستالی مانند PP و PE برای جلوگیری از کریستالیزاسیون زودرس به دمای اول رول بالاتر (100 تا 140 درجه سانتیگراد) نیاز دارند. PVC برای جلوگیری از تخریب حرارتی نیاز به کنترل دقیق دما با تنظیمات رول اول 70 تا 100 درجه سانتیگراد دارد.