碳纖維輥在造紙機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
在印刷機(jī)械中,振動(dòng)對(duì)印刷質(zhì)量有直接的影響——振動(dòng)越大,最終的印刷質(zhì)量越差。相關(guān)研究證明,這類振動(dòng)的大小是與輥體材質(zhì)本身的彈性模量(剛度)相關(guān)聯(lián)。
傳統(tǒng)鋼制輥在正常速度中表現(xiàn)尚可,但是隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度越來越高,振動(dòng)也越來越大。為了改善這一情況,印刷機(jī)械的工程師們開始使用碳纖維復(fù)合材料輥來替代鋼制輥。因?yàn)樘祭w維的剛度明顯高于鋼等傳統(tǒng)金屬材料,不僅振動(dòng)小,還可以承載高速所帶來的強(qiáng)大扭矩和拉力,當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度時(shí),碳纖維輥的這種優(yōu)勢(shì)就愈加明顯。
為了能提供滿足更高需求的最佳解決方案,在碳纖維管材生產(chǎn)方面擁有豐厚經(jīng)驗(yàn)的無錫智上新材料科技有限公司沒有簡(jiǎn)單地為客戶提供合乎機(jī)械尺寸的碳纖維輥,而是實(shí)地調(diào)研了印刷機(jī)械中輥體的實(shí)際運(yùn)行情況,在此基礎(chǔ)上,智上新材的工程師們使用專有的軟件對(duì)碳纖維管進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
從碳纖維管的彎曲度、剪切應(yīng)力和橫向剛度等角度進(jìn)行多項(xiàng)配置,兼顧考慮管材的耐熱性能和疲勞性能,并在后期的加工過程中強(qiáng)調(diào)與碳纖維管材端部結(jié)合的適配性和保證表面清晰度。當(dāng)然,相關(guān)的振動(dòng)分析也是關(guān)注的重心之一。工作人員將優(yōu)化設(shè)計(jì)好的碳纖維輥放置于印刷機(jī)械中進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)碳纖維輥所能達(dá)到的最高速度遠(yuǎn)超于標(biāo)準(zhǔn)鋼輥,碳纖維材質(zhì)良好的剛性表現(xiàn)有效控制了振動(dòng)的幅度,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),輥體的整體性能都比較穩(wěn)定可靠。實(shí)驗(yàn)的成功證明了:使用碳纖維輥替代鋼制輥能較好地解決一系列的印刷效率和質(zhì)量問題。
“碳纖維輥的應(yīng)用使我們的客戶能實(shí)現(xiàn)更快速度和更高質(zhì)量的印刷”,無錫智上新材的市場(chǎng)部經(jīng)理說,“這項(xiàng)技術(shù)在十年前就在國(guó)外得到了應(yīng)用,但是在國(guó)內(nèi),由于多方面因素的存在,這項(xiàng)技術(shù)仍未得到大面積的響應(yīng)與推廣。”
據(jù)悉,輕量且剛度優(yōu)的碳纖維輥不僅可以用于印刷機(jī)械助其提高印刷質(zhì)量,還因?yàn)槠滹@著的低能耗、慣性小、穩(wěn)定性高等綜合優(yōu)勢(shì),可以用于薄膜、紙張及非織造布等多類制造性設(shè)備中。目前,無錫智上新材提供的碳纖維輥筒的外徑可達(dá)到550mm,長(zhǎng)度達(dá)到5000mm,成品常規(guī)公差在±0.1mm,轉(zhuǎn)速達(dá)1200rpm時(shí),輥體跳動(dòng)保持在0.03mm以內(nèi)。
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有業(yè)內(nèi)人士指出,使用碳纖維輥替代鋼質(zhì)輥的成本只是一次性的投入,成本高并非是國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)備在碳纖維輥應(yīng)用方面進(jìn)展滯后的關(guān)鍵因素,如何轉(zhuǎn)變思路,打破已有的設(shè)計(jì)理念和市場(chǎng)慣性才是碳纖維輥深入應(yīng)用的唯一途徑,這不僅需要供需雙方進(jìn)一步的深入合作,也依賴于整個(gè)技術(shù)層面對(duì)提質(zhì)升級(jí)的迫切需要。
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