थ्री-रोल कैलेंडर: शीट एक्सट्रूज़न में कूलिंग और पॉलिशिंग

मेँ कोई शीट एक्सट्रूज़न प्रौद्योगिकी लाइन, डाई से निकलने वाला पिघला हुआ वेब लचीला, गर्म और आयामी रूप से अस्थिर होता है। तीन रोल वाली कैलेंडर शीट एक्सट्रूज़न प्रणाली संपर्क का पहला बिंदु है जो उस नरम वेब को एक सपाट, ठंडा और सतह-परिभाषित उत्पाद में बदल देती है। कैलेंडर स्टैक एक साथ तीन कार्य करता है - लक्ष्य मोटाई के अनुसार शीट को आकार देना, पॉलिमर से गर्मी स्थानांतरित करना, और अंतिम सतह फिनिश को छापना, जिसका मूल्यांकन ग्राहक उत्पादन तल पर करेंगे।

रोल स्टैक व्यवस्थाएँ: लंबवत, झुका हुआ और एल-रोल कॉन्फ़िगरेशन

तीन-रोल कैलेंडर एक विशिष्ट ज्यामितीय व्यवस्था में तीन व्यक्तिगत रूप से संचालित और तापमान-नियंत्रित रोल रखता है, जिससे शीट क्रमिक रूप से गुजरती है। प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन विभिन्न उत्पादन परिदृश्यों के लिए अलग-अलग लाभ प्रस्तुत करता है।

ऊर्ध्वाधर स्टैक सभी तीन रोलों को एक सीधे ऊर्ध्वाधर कॉलम में रखता है, जिसमें शीट मरने की स्थिति के आधार पर नीचे या ऊपर से पहली निप में प्रवेश करती है। इस व्यवस्था के लिए सबसे छोटे फ़्लोर फ़ुटप्रिंट की आवश्यकता होती है और रखरखाव के लिए प्रत्येक रोल तक सीधी पहुंच प्रदान की जाती है। हालाँकि, ऊर्ध्वाधर स्टैक निचले रोल बेयरिंग पर महत्वपूर्ण भार केंद्रित करते हैं और लोड के तहत रोल विक्षेपण के कारण चौड़ी शीट की चौड़ाई में असमान निप दबाव वितरण बना सकते हैं।

झुका हुआ स्टैक रोल को ऊर्ध्वाधर से 30-45 डिग्री पर कोण बनाता है, जिससे शीट पथ निप्स के माध्यम से तिरछे स्थानांतरित हो जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन प्रत्येक निप ज़ोन में ऑपरेटर दृश्यता में सुधार करता है और व्यक्तिगत बीयरिंगों पर गुरुत्वाकर्षण भार एकाग्रता को कम करता है। झुके हुए स्टैक स्टार्टअप के दौरान अधिक सुविधाजनक शीट थ्रेडिंग भी प्रदान करते हैं, क्योंकि शीट प्रत्येक क्रमिक निप के माध्यम से अधिक प्राकृतिक नीचे की ओर पथ का अनुसरण करती है।

एल-रोल (या क्षैतिज-ऊर्ध्वाधर) कॉन्फ़िगरेशन पहले दो रोल को लंबवत और तीसरे रोल को क्षैतिज रूप से रखता है, जिससे एल-आकार का शीट पथ बनता है। यह व्यवस्था रखरखाव पहुंच और गुरुत्वाकर्षण-सहायता शीट टेकऑफ़ के लिए रोल पृथक्करण का सर्वोत्तम संयोजन प्रदान करती है। एल-रोल स्टैक विशेष रूप से मोटी-गेज शीट का उत्पादन करने वाली लाइनों पर आम हैं, जहां क्षैतिज टेकऑफ़ दिशा गर्म शीट पर झुकने वाले तनाव को कम कर देती है क्योंकि यह अंतिम निप से बाहर निकलती है।

निप दबाव और शीट की मोटाई नियंत्रण

कैलेंडर निप - दो आसन्न रोलों के बीच का अंतर जहां से शीट गुजरती है - वास्तविक मोटाई आकार देने का कार्य करता है। अत्यधिक रोल विक्षेपण से बचते हुए लक्ष्य गेज तक शीट को निचोड़ने के लिए निप दबाव पर्याप्त होना चाहिए, जो केंद्र (क्राउन दोष) की तुलना में किनारों पर पतली मोटाई वाली प्रोफ़ाइल बनाएगा।

निप दबाव वितरण रोल व्यास, रोल बॉडी कठोरता, असर डिजाइन और हाइड्रोलिक या वायवीय लोडिंग सिस्टम पर निर्भर करता है। बड़े व्यास वाले रोल लोड के नीचे कम विक्षेपित होते हैं, यही कारण है कि बड़े रोल के साथ आने वाले थर्मल द्रव्यमान और ऊर्जा खपत में वृद्धि के बावजूद चौड़ी-चौड़ाई वाली शीट उत्पादन के लिए कैलेंडर रोल अक्सर 400 मिमी व्यास से अधिक हो जाते हैं।

क्रॉस-अक्ष झुकना और रोल क्राउन मुआवजा विक्षेपण चुनौती का समाधान करते हैं। क्रॉस-एक्सिस झुकने से रोल जर्नल पर एक झुकने वाला क्षण लागू होता है जो निप लोड विक्षेपण का प्रतिकार करता है, जिससे अधिक समान दबाव वितरण होता है। क्राउन रोल - केंद्र में थोड़े बड़े व्यास के साथ मशीनीकृत - पूर्वानुमानित विक्षेपण पैटर्न के लिए क्षतिपूर्ति करते हैं, हालांकि यह दृष्टिकोण केवल एक विशिष्ट ऑपरेटिंग दबाव और सामग्री संयोजन के लिए इष्टतम रूप से काम करता है।

प्रत्येक निप में शीट का संपर्क समय मोटाई सटीकता और शीतलन दक्षता दोनों को प्रभावित करता है। लंबे समय तक संपर्क समय (बड़े रोल व्यास या धीमी लाइन गति के माध्यम से प्राप्त) गर्मी हस्तांतरण में सुधार करता है लेकिन रोल सतह पर बहुलक आसंजन का खतरा बढ़ जाता है। रिलीज एजेंट, सतह बनावट पैटर्न, या विशिष्ट सतह ऊर्जा विशेषताओं के साथ क्रोम प्लेटिंग सतह खत्म से समझौता किए बिना आसंजन को कम करते हैं।

तापमान नियंत्रण और सतही फिनिश

प्रत्येक कैलेंडर रोल एक सटीक नियंत्रित तापमान पर संचालित होता है जो स्टैक में अन्य रोल से भिन्न होता है। तीन रोलों में तापमान प्रोफ़ाइल एक जानबूझकर ढाल का पालन करती है: पहला रोल (डाई के सबसे करीब) समय से पहले जमने से रोकने के लिए सबसे गर्म चलता है जो सतह दोष का कारण बनता है, जबकि बाद के रोल गर्मी को कुशलतापूर्वक निकालने के लिए उत्तरोत्तर ठंडा चलता है।

कैलेंडर रोल में तापमान नियंत्रण आम तौर पर परिसंचारी तेल या दबावयुक्त जल प्रणालियों का उपयोग करता है जो रोल बॉडी में ड्रिल किए गए आंतरिक सर्पिल चैनलों के माध्यम से प्रवाहित होते हैं। सर्पिल चैनल पैटर्न पूरे रोल फेस पर एक समान गर्मी हस्तांतरण सुनिश्चित करता है, गर्म स्थानों और ठंडे बैंडों को रोकता है जो शीट में स्थानीय सतह की गुणवत्ता में बदलाव पैदा करते हैं।

कैलेंडर स्टैक से परे शीट कूलिंग सिस्टम का पानी अक्सर प्रारंभिक कैलेंडर कूलिंग का पूरक होता है, विशेष रूप से मोटी-गेज उत्पादों के लिए जो सभी तीन निप्स से गुजरने के बाद महत्वपूर्ण गर्मी बरकरार रखते हैं।

रोल सतह फिनिश सीधे शीट पर स्थानांतरित हो जाती है। मिरर-पॉलिश क्रोम-प्लेटेड रोल ऑप्टिकल अनुप्रयोगों, साइनेज और उपभोक्ता उत्पाद पैकेजिंग के लिए आवश्यक उच्च चमक वाली सतहों का उत्पादन करते हैं। मैट-बनावट वाले रोल एक नियंत्रित सतह खुरदरापन प्रदान करते हैं जो चमक को कम करता है और पैकेजिंग अनुप्रयोगों के लिए प्रिंट आसंजन में सुधार करता है। उभरे हुए रोल शीतलन प्रक्रिया के दौरान सीधे-सीधे चमड़े-दाने की बनावट से लेकर ज्यामितीय पैटर्न तक पैटर्न अंकित कर सकते हैं।

रोल सतह का रखरखाव एक चालू उत्पादन चिंता का विषय है। पॉलिमर बिल्डअप, सतह खरोंच, और क्रोम प्लेटिंग का क्षरण उत्पादन घंटों के दौरान जमा होता है और शीट की सतह की गुणवत्ता को उत्तरोत्तर कम करता है। नियमित रोल सफाई कार्यक्रम, थ्रेडिंग के दौरान सुरक्षात्मक हैंडलिंग प्रक्रियाएं, और समय-समय पर दोबारा पॉलिश करना या दोबारा चढ़ाना सतह के मानक को बनाए रखता है।

कैलेंडर रोल की गुणवत्ता सीधे तौर पर एक्सट्रूडेड शीट की सतह की फिनिश और ऑप्टिकल गुणों को निर्धारित करती है। JWELL मिरर-पॉलिश क्रोम प्लेटिंग (Ra 0.05 μm से नीचे की सतह खुरदरापन) और सटीक सीएनसी-ग्राउंड सतहों के साथ कैलेंडर रोल स्टैक का निर्माण करता है, जो परिसंचारी तेल या पानी प्रणालियों के माध्यम से स्वतंत्र क्षेत्र तापमान नियंत्रण के साथ संयुक्त होता है - एक संयोजन जो लगातार चमक स्तर प्रदान करता है और सतह के दोषों को समाप्त करता है जिसके लिए अन्यथा महंगे माध्यमिक पॉलिशिंग ऑपरेशन की आवश्यकता होती है।

रोल सामग्री और थर्मल प्रदर्शन

उच्च निप दबाव और निरंतर थर्मल साइक्लिंग के तहत आयामी स्थिरता बनाए रखते हुए कैलेंडर रोल को कुशलतापूर्वक गर्मी का संचालन करना चाहिए। कच्चा लोहा और जाली स्टील अधिकांश उत्पादन कैलेंडर रोल के संरचनात्मक मूल का निर्माण करते हैं, जिन्हें उनकी कठोरता, मशीनेबिलिटी और पर्याप्त तापीय चालकता के लिए चुना जाता है। डुप्लेक्स निर्माण - कच्चा लोहा या तांबा मिश्र धातु के बाहरी आवरण के साथ एक स्टील कोर - कुछ विशेष डिजाइनों में बढ़ी हुई गर्मी हस्तांतरण के साथ उच्च कठोरता को जोड़ता है।

एक्सट्रूज़न तापमान नियंत्रण बैरल सेटिंग्स को कैलेंडर तापमान के साथ समन्वित किया जाना चाहिए, जो सतह पर झुर्रियों या आंतरिक तनाव का कारण बन सकता है जो डाउनस्ट्रीम थर्मोफॉर्मिंग में युद्ध का कारण बनता है। डाई-कैलेंडर संक्रमण पर थर्मल शॉक से बचने के लिए अपस्ट्रीम में

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

तीनों कैलेंडर रोलों में से प्रत्येक का उद्देश्य क्या है?

पहला रोल प्रारंभिक संपर्क स्थापित करता है और शीट के आकार को विकृत करने से डाई स्वेल को रोकते हुए ठंडा करना शुरू कर देता है। दूसरा रोल प्राथमिक मोटाई आकार और आगे गर्मी निष्कर्षण करता है। तीसरा रोल उस तापमान तक ठंडा करना पूरा करता है जहां शीट अपना वजन सहन कर सकती है और अंतिम सतह फिनिश प्रदान करती है।

विस्तृत कैलेंडर स्टैक में रोल विक्षेपण की भरपाई कैसे की जाती है?

निर्माता कई तरीकों का उपयोग करते हैं: क्रॉस-अक्ष झुकना जो रोल जर्नल्स पर काउंटर-विक्षेपण बल लागू करता है, थोड़ा बड़े केंद्र व्यास के साथ मशीनीकृत रोल सतहों, और कुंडा या धुरी समायोजन जो चौड़ाई में निप दबाव वितरण को अनुकूलित करता है। कई आधुनिक स्टैक कई क्षतिपूर्ति विधियों को जोड़ते हैं।

कैलेंडर रोल पर कौन सी सतह फ़िनिश उपलब्ध हैं?

सामान्य फ़िनिश में मिरर पॉलिश (ऑप्टिकल-ग्रेड शीट के लिए 0.05 μm से नीचे Ra), साटन या मैट फ़िनिश (कम चमक के लिए Ra 0.3-1.0 μm), और उभरा हुआ पैटर्न (चमड़ा अनाज, ज्यामितीय, या कस्टम बनावट) शामिल हैं। रोल सतह फिनिश को अंतिम निप में सीधे शीट की सतह पर दोहराया जाता है।

विभिन्न पॉलिमर के लिए कैलेंडर रोल तापमान कैसे भिन्न होता है?

पीएस और पीईटीजी जैसे अनाकार पॉलिमर आमतौर पर 80-120 डिग्री सेल्सियस के प्रथम-रोल तापमान का उपयोग करते हैं। पीपी और पीई जैसी अर्ध-क्रिस्टलीय सामग्री को समय से पहले क्रिस्टलीकरण को रोकने के लिए उच्च प्रथम-रोल तापमान (100-140 डिग्री सेल्सियस) की आवश्यकता होती है। पीवीसी थर्मल गिरावट से बचने के लिए 70-100 डिग्री सेल्सियस की पहली-रोल सेटिंग्स के साथ सख्त तापमान नियंत्रण की मांग करता है।