碳化钨瓦楞辊的喷涂技术探讨 - 文章

碳化钨瓦楞辊的喷涂技术探讨

作者：上海大松瓦楞辊有限公司林斌

二十一世纪，纸箱包装行业在我国发展迅猛，剧烈的市场竞争使纸箱企业更多地考虑产品的质量与企业成本，瓦楞辊作为生产流水线上的心脏部件，在纸箱品质与经济效益上起着举足轻重的作用，传统瓦楞辊已经越来越不能满足其需求。近年来，国外高品质的瓦楞辊已陆续进入我国市场，其中犹以碳化钨瓦楞辊独领风骚，碳化钨瓦楞辊是运用热喷涂技术将碳化钨合金粉末熔化喷涂到瓦楞辊齿面形成碳化钨涂层的一种特殊工艺。以下将具体介绍热喷涂技术运用、碳化钨瓦楞辊的喷涂制程、保证碳化钨瓦楞辊品质的要素、碳化钨瓦楞辊的优势(与传统普通瓦楞辊相比)。

热喷涂技术运用

热喷涂是利用热源将喷涂材料熔化，靠热源自身的动力或外加高压气流，使熔滴雾化并以一定速度喷射到工件表面形成涂层的工艺方法。加强了各种工矿条件下耐磨、耐热、耐蚀、抗电磁波干扰、装饰等功能。

钢厂ＣＡＰＬ高温段炉辊

热喷涂种类众多，其中涂层品质最优的应当属”超音速火焰喷涂”，该喷涂方法在我国航天航空、钢铁、石化、油田、纺织、船舶等行业已成功运用多年，极大地提高了工件的性能。将此技术运用在瓦楞辊上，由于瓦楞辊的使用条件及齿型等方面的特殊性，研发有一定的难度。

碳化钨瓦楞辊喷涂制程

简体前期处理不同于传统瓦楞辊，需根据喷涂条件制定，齿型加工需考虑喷涂余量在数控瓦楞辊磨床上完成成形。表面清洁与粗化的质量是得到优良涂层的基础，清洁的工作增加涂层结合性，粗化的均匀棱角状态有利机械锁合效应，表面积的增加也进一步提高涂层的结合强度。

喷涂后的碳化钨层由于表面硬度极高，无法用一般砂轮进行磨削，必须用特殊的抛光工艺去完成，以保证精密的楞型。

证碳化钨瓦楞辊品质的要素

喷涂技术：由于瓦楞辊齿面是一个连续波动的曲面，而JAn喷涂后不能直接使用，需经过研磨加工，因此对喷涂的均匀性与结合强度不同于其他工件，要求更高，喷涂技术比较复杂。

喷涂设备：喷涂设备种类繁多，选用优良的设备是得到良好涂层的关键。喷涂熔焰的温度、速度、气孔率、氧化物、结合速度、沉积率是体现设备性能的主要依据，焰流的速度决定结合强度，氧化物底保证碳化钨硬度，气孔率即致密度高能增强耐磨性能。目前美国普莱克斯表面技术公司生产的JP－5000型HP／HVOF喷涂系统是国际上普遍认同的能得到最佳涂层的设备，其燃烧设计以火箭发动机为依据，采用高压大流量的氧气和航空煤油在特殊结构的燃烧室内燃烧，产生高达1 50PSl的高压，焰流速度高达2200m／s，保证各项指标达到理想状态，其缺陷是运行成本较高，K1煤油30L／H，氧气2300立方英尺／H，高速的火焰流动加快易
损件的损坏。

碳化钨粉末：碳化钨合金粉末生产厂很多，国外进口碳化钨粉末与国内相比，工艺更成熟而稳定，可获得致密、硬度高、耐磨性好的涂层，但价格较昂贵。原材料WC颗粒平均尺寸对喷涂涂层的性能影响很大，WCl2粉末的成份为WC／12％Co(钴基碳化钨)，为了提高涂层耐磨性，在成本提高的情况下，采用较大WC颗粒，3．5um的耐磨性是0．2Hm的4倍，同时WCl2的粉末颗粒越接近理想球形，流动性好，对颗粒的深度和致密度更加优化。

碳化钨瓦楞辊的优势(与普通瓦楞辊相比)

提高纸板品质

因为考虑到磨损，普通瓦楞辊的齿型设计在一些参数(如顶圆、齿高等)上很难达到最佳；而碳化钨瓦楞辊因为不磨损，故在齿型设计上最优化，达到理想纸板状态。

普通瓦楞辊齿高、顶圆变化大，纸板质量不稳定，芯纸与涂胶辊的间隙随着瓦楞辊中间磨损而扩大，同时磨损后顶圆的增大都导致过多的胶量，使纸板软且易弯曲；碳化钨瓦楞辊因耐磨，可以保证齿高、顶圆始终不变而且使用长久，纸板质量平直稳定。

节约生产成本

■减少芯纸的使用。楞型设计瓦楞率小，一般少用芯纸2％～8％，这对纸箱企业至关重要，因为普通瓦楞辊磨损快，在原始设计上不得不考虑楞高高一些、顶圆大一点等因素以保证一定寿命。而碳化钨瓦楞辊因为耐磨不存在这问题。

■减少废物。普通瓦楞辊中间磨损过量，变成中凹，再生产宽幅纸板就易产生废板纸，因为两端会被压破或中间不着糊(脱胶起泡)，这时候您不得不去研磨辊的两端，以便走宽幅纸板，维持辊的寿命。碳化钨瓦楞辊在长久的使用寿命中不存在中凹现象。

■增加寿命。碳化钨辊一般比普通辊寿命耐用3—6倍。

■减少胶糊用量。原始设计齿圆小，不存在磨损顶圆变大，不存在中间磨损导致两端与中间胶量不均匀现象。

■减少对其它机组的损坏。如胶水辊、压力辊等，因普通瓦楞辊的中凹对其它部件的调整和使用有破坏性。

■瓦楞辊的更换次数减少。

■最重要的是：碳化钨瓦楞辊在整个运转寿命中，它的楞高几乎不变。楞顶的磨损是导致纸板品质差、更换瓦楞辊的主要原因。(end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2005-5-11，阅读8509次)

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