【CPP114】訊：瓦楞輥是包裝印刷機(jī)械的關(guān)鍵零部件，其質(zhì)量的高低在很大程度上決定了紙箱生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在紙箱生產(chǎn)過程中，瓦楞原紙?jiān)谕呃爿伬沩數(shù)南嗷�擠壓、熨燙過程中連續(xù)、高速地彎曲成形，成為輕便、牢固的瓦楞紙板或者紙箱。

　　在紙箱成型過程中，瓦楞輥與瓦楞原紙?jiān)诟邏合碌南嗷プ饔茫�一方面使得原紙成型為瓦楞紙，另一方面原紙中物質(zhì)(包括一些夾雜物和礦物硬粒)使瓦楞輥頂部發(fā)生劇烈的非均勻磨粒磨損，逐漸由原來規(guī)則的圓弧狀磨成不規(guī)則形狀，導(dǎo)致楞齒高度變低，所生產(chǎn)的紙板逐漸趨向標(biāo)；隹下限。如果瓦楞輥的楞面硬度偏低，或者熱處理質(zhì)量不穩(wěn)定，瓦楞原紙的磨粒磨損作用還會(huì)使得瓦楞輥面產(chǎn)生麻坑、塌陷。在連續(xù)高速的單齒嚙合定向運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，低硬度瓦楞輥還會(huì)因塑性變形發(fā)生倒楞、傾斜、扭曲、增加橢圓度和跳動(dòng)誤差，大幅度降低瓦楞輥的使用壽命和經(jīng)濟(jì)性能。特別是在生產(chǎn)線不是滿幅走紙的條件下，瓦楞輥表面將產(chǎn)生不均勻磨損，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致瓦楞輥中凹，造成紙板中間脫膠起泡。在所生產(chǎn)的瓦楞輥質(zhì)量不能保障的情況下，生產(chǎn)廠商往往不得不提前更換新輥。

　　提高瓦楞輥使用壽命的工藝方法

　　作為瓦楞紙板生產(chǎn)線上最昂貴的易損部件之一，瓦楞輥的使用壽命高低決定了紙板的生產(chǎn)效率、質(zhì)量與成本，因此一直是眾多生產(chǎn)廠商關(guān)心的焦點(diǎn)問題。由于瓦楞輥的失效是典型的以瓦楞原紙作為磨料的磨粒磨損過程，根據(jù)金屬材料的磨粒磨損原理可知，在瓦楞輥結(jié)構(gòu)一定的前提下，提高瓦楞輥耐磨性(即使用壽命)的有效途徑只有一個(gè)，那就是提高瓦楞輥楞頂?shù)谋砻嬗捕取?

　　各種熱處理工藝和表面工程技術(shù)相繼被引入瓦楞輥的生產(chǎn)制造過程，如感應(yīng)淬火技術(shù)、滲碳淬火、電鍍硬鉻技術(shù)、滲氮及離子氮化技術(shù)、激光淬火技術(shù)等等。尤其可喜的是，經(jīng)過多年的積累，國內(nèi)已經(jīng)建立了輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，部分瓦楞輥制造廠家也建立了相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便實(shí)現(xiàn)在對瓦楞輥質(zhì)量的有效控制。表1所示為瓦楞輥齒形表面硬度和硬化層深度。

　　實(shí)際上，表1所示的瓦楞輥熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)部分已經(jīng)過時(shí)，瓦楞輥制造廠家為了在市場競爭中獲勝，已經(jīng)采用了更加嚴(yán)格、復(fù)雜的熱處理工藝。

　　瓦楞輥中頻淬火+氮化或鍍硬鉻工藝

　　氮化層厚度為0．5mm～0．6mm，電鍍硬鉻層厚度為0．10mm～0．20mm。復(fù)合表面強(qiáng)化工藝的最大好處就在于：瓦楞輥頂部的硬化層深度加厚，形成了一個(gè)硬度梯度，有效地避免了因?yàn)榈�化層或者硬鉻層與基材過大的硬度差而導(dǎo)致硬化層的崩脫。

　　由于氮化工藝周期長，成本高，因此瓦楞輥制造商更加喜歡使用中頻淬火后鍍鉻。此外，為了進(jìn)一步降低電鍍硬鉻層與基材之間的硬度差別，各廠家材質(zhì)將材質(zhì)從42CrM0改為48CrM0甚至50CrM0，進(jìn)一步提高了瓦楞輥的淬透性和淬硬性。

　　上述努力收到了顯著的成效。經(jīng)過感應(yīng)淬火與電鍍硬鉻復(fù)合處理的瓦楞輥，其使用壽命可以達(dá)到800萬米～900萬米。

　　感應(yīng)淬火一電鍍復(fù)合處理瓦楞輥的后階段工藝流程：

　　磨齒 - 中頻淬火 - 除應(yīng)力 - 噴砂 - 鍍鉻（厚度0.10mm-0.15mm）成品出廠瓦楞輥碳化鎢硬質(zhì)合金涂層技術(shù)

　　近年來，超音速噴涂碳化鎢硬質(zhì)合金涂層技術(shù)逐漸進(jìn)入瓦楞輥的生產(chǎn)領(lǐng)域。它是采用超音速火焰、電弧噴涂或者等離子噴涂的方式，在瓦楞輥的輥頂形成一層厚度約為0.05mm-0.06mm的高硬度硬質(zhì)合金耐磨層的工藝。超音速噴涂之前，瓦楞輥仍然需要先進(jìn)行感應(yīng)淬火處理，以便提高基材的硬度。硬質(zhì)合金層只是取代電鍍硬鉻層。

　　由于硬質(zhì)合金層的硬度比電鍍硬鉻層高得多，與瓦楞輥基材的結(jié)合力也比硬鉻層的強(qiáng)得多，因此硬質(zhì)合金復(fù)合處理的瓦楞輥得使用壽命比感應(yīng)淬火與電鍍硬鉻復(fù)合處理的高得多，成為瓦楞輥表面處理的頂級工藝，最大的使用壽命可以達(dá)到2000萬米～5000萬米。感應(yīng)淬火一超音速噴涂硬質(zhì)合金層復(fù)合強(qiáng)化瓦楞輥的后階段工藝流程：磨齒--(中頻淬火)--噴砂--預(yù)熱--打底--噴涂碳化鎢（厚度0.05mm～0.06mm))--拋磨--成品出廠

　　但是，超音速火焰噴涂等技術(shù)存在的一些缺點(diǎn)，如噴涂層的質(zhì)量受操作者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)影響很大，噴涂的制造成本也較高，涂層的均勻性也不象電鍍硬鉻層那樣好控制。激光淬火技術(shù)的顯著特點(diǎn)（與感應(yīng)淬火技術(shù)相比)

　　加熱位置可以精確定位，硬化層深度與硬化帶形狀可以精確控制，瓦楞輥的齒面變形幾乎可以忽略。這就從根本上避免了感應(yīng)淬火時(shí)因?yàn)樽⑷霟崃窟^大導(dǎo)致瓦楞輥造成的變形、尺寸超差，或者因?yàn)榧訜岵痪鶆驅(qū)е碌能淈c(diǎn)、裂紋等缺陷，確保了瓦楞輥生產(chǎn)時(shí)的高成品率。

　　激光淬火工藝取代感應(yīng)淬火，簡化了瓦楞輥的生產(chǎn)制造工藝，節(jié)省了瓦楞輥的生產(chǎn)制造成本。因?yàn)橥呃爿伩梢札X型精加工后進(jìn)行激光淬火，而不象中頻淬火加工技術(shù)那樣，為了得到較深的淬火層，需要先進(jìn)行齒型粗加工，中頻淬火后再進(jìn)行齒型精加工。

　　激光淬火層的硬度高于中頻淬火HRC2-4度。主要原因有兩個(gè)：其一，激光淬火工藝的加熱速度與冷卻速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中頻感應(yīng)淬火的緣故；其二，激光淬火的快速加熱冷卻過程，使得表層成分的保真性很好，有效地防止了脫碳、氧化等過程的發(fā)生，確保了瓦楞輥齒頂表層與亞表層的高硬度。這樣，激光淬火條件下電鍍硬鉻層與瓦楞輥齒頂之間的硬度差就小于感應(yīng)淬火條件下兩者之間的硬度差，有利于提高瓦楞輥的使用壽命。