В индустрии като пластмасово фолио, покрития, ламиниране, екструдиране, нанасяне на покрития и обработка на повърхността на хартията, системите за обработка с корона са се превърнали в ключова технология за подобряване на повърхностното напрежение и адхезията на материалите. Като основен компонент на системата за коронарен разряд, коронният валяк директно определя стабилността на повърхностната обработка, равномерността на освобождаването на енергия и надеждността на производствената линия.
Често задавани въпроси относно производството: Какъв е действителният живот наиндустриален коронен валякЗащо има толкова голяма разлика в живота между коронните валци, изработени от различни материали? Кои фактори могат да съкратят живота? И как може да се удължи експлоатационният живот на коронен валяк?
Тази статия ще предостави задълбочен анализ от професионална гледна точка, обхващащ множество измерения, като материали, работна среда, механизми на износване и точки за поддръжка, предлагайки ви наистина практичен справочник за инженерни приложения.
Защо животът на коронен валяк е от особено значение?
Основният принцип на лечението с корона е следният:
Когато материалът преминава през зоната на разреждане, коронният валяк, действащ като проводим или полупроводников опорен валяк, е подложен на:
• Въздействие на електрическа енергия от високочестотен, високоволтов разряд
• Продължително образуване на дъга
• Акумулиране на топлина
• Механично триене с филма или субстрата
• Химична корозия от влажност на околната среда, температура, пари на разтворители и др.
Тези фактори влияят пряко върху структурната цялост на коронния валяк и качеството на повърхностното покритие.
Защо продължителността на живота е ключов проблем?
Причините включват:
1. Деградацията на повърхността на коронарния вал директно намалява ефекта на коронарната обработка
Износването или стареенето на повърхността на ролката води до:
• Неравномерен коронен разряд
• Невъзможност за постигане на необходимото повърхностно напрежение
• Разслояване или недостатъчна адхезия по време на нанасяне на покритие, печат и ламиниране.
Въздействието е пряко и значително.
2. Коронарните ролки са консумативи, но честотата на подмяна може значително да повлияе на производствените разходи.
Например: Керамичните коронни ролки са скъпи, а цената им за подмяна е много по-висока от тази на силиконовите ролки.
3. Лошото качество на повърхността на ролките може да причини неизправности в оборудването и дори електрически разряд.
Това не само влияе върху качеството на продукта, но може да представлява и риск за оборудването.
Следователно, животът на коронарния валяк е не само въпрос на разходи, но и свързан със стабилността на целия процес.
Защо коронните ролки, изработени от различни материали, имат толкова различен живот?
Животът на коронен валяк зависи от топлоустойчивостта, устойчивостта на дъга, устойчивостта на корозия и механичната якост на повърхностното му покритие. Често срещаните материали за коронни валци, използвани в индустрията понастоящем, включват:
• Силиконов корона валяк
• Корона валяк с епоксидно покритие
• Керамичен коронен валяк
Различните материали имат коренно различни експлоатационни характеристики, което води до значително различен експлоатационен живот.
Следва подробно обяснение, базирано на структурните характеристики и издръжливостта на всеки материал.
Защо силиконовият корона валяк издържа само около шест месеца?
Силиконовите коронни ролки са най-разпространеният, най-евтиният и бързо сменяем вид коронни ролки в индустрията.
Типичен живот на силиконов коронен валяк: приблизително шест месеца
Това съответства на действителния експлоатационен опит на повечето фабрики и е съвместимо със свойствата на материала.
Защо силиконовите ролки имат кратък живот?
Причините включват:
1. Силиконът има относително слаба устойчивост на дъга
Високочестотният, високоволтов разряд постепенно води до развитието на силиконовата повърхност:
• Втвърдяване
• Микропукнатини
• Микроямки
• Повърхностно напудряване.
След като пукнатините се увеличат, това води до нестабилен коронен разряд.
2. Силиконът има ограничена температурна устойчивост
По време на обработка с корона, локалните температури могат да се повишат до около 100°C. Продължителното натрупване на топлина ускорява стареенето на силикона.
3. Чувствителен към разтворители и маслени замърсители
Покритията на основата на разтворители и изпаренията от мастило могат да корозират силиконовата повърхност, което допълнително съкращава живота ѝ.
4. Значително механично износване от триене
Дългосрочната работа на фолиото с висока скорост ще доведе до износване на силиконовата повърхност, особено при по-твърди фолиа или такива, съдържащи пълнители.
Предимствата на силиконовите коронни ролки са:
• Ниска цена
• Бърза подмяна
• Кратък производствен цикъл
• Подходящ за повечето общи нужди от обработка на корона вируси
Следователно, въпреки че животът му е по-кратък, той остава предпочитаният консумативен коронен валяк за много производствени линии.
Защо коронните ролки с епоксидно покритие могат да издържат една година?
Коронарните ролки с епоксидно покритие обикновено имат по-дълъг живот от силиконовите ролки, като обикновено достигат:
Живот на епоксидния коронен валяк: Приблизително една година
Продължителността на живота силно зависи от средата на употреба, но индустрията признава, че издръжливостта му е значително по-висока от тази на валяците на силиконова основа.
Причините за по-дългия живот включват:
1. Епоксидното покритие има по-висока твърдост от силикона
Епоксидните покрития имат по-високи:
• Повърхностна твърдост
• Устойчивост на износване
• Устойчивост на пробив
Намаляване на повредите по повърхността на ролката от дъгово ецване.
2. По-добра температурна устойчивост на епоксидната смола
По време на обработка с корона, епоксидните покрития са по-малко склонни към омекване или прахообразуване, дори когато са изложени на високи температури за продължителни периоди.
3. По-силна химическа стабилност
Епоксидните покрития са по-малко податливи на корозия от киселинни вещества, пари на разтворители и маслени замърсители.
4. По-добра механична якост
По-малко повреди от триене по повърхността на ролката, причинени от високоскоростното преминаване на фолиото.
Въпреки това, животът на коронните ролки с епоксидно покритие се влияе от два ключови фактора:
• По-високата околна температура води до по-кратък живот.
• Покритията с по-висока твърдост са по-крехки и склонни към напукване при удар.
Следователно, въпреки че епоксидните коронни валяци могат да издържат около година, те не могат напълно да заменят материалите от по-висок клас.
Защо керамичните коронни ролки могат да издържат две години?
Керамичните коронни ролки се считат за най-дълготрайния и най-стабилен тип ролка във висок клас системи за обработка с корона.
Средната им продължителност на живота е:
Живот на керамичния коронен вал: Приблизително две години
Дори по-дълго при добри условия на поддръжка.
Защо керамичните коронни ролки имат по-дълъг живот?
1. Изключително висока повърхностна твърдост на керамиката
Далеч надвишаващ този на силикона и епоксидната смола, почти не се влияе от триенето на филма.
Тази твърдост ги прави по-малко податливи на:
• Драскотини
• Гравиране
• Носете
• Локализирани вдлъбнатини
2. Изключително силна дъгова устойчивост на керамиката
Самата керамика е изключително стабилна в среда на високоволтови разряди и не се разрушава или карбонизира.
3. Силна стабилност при високи температури
Керамиката може да издържи на по-високи температури от силикона и епоксидната смола, следователно, термичното отлагане не води до стареене.
4. Изключително силна химическа инертност
Дори когато са изложени на среди, съдържащи разтворители, киселинни и алкални пари или масло, те не корозират.
Керамичните коронни ролки обаче имат и ограничения:
• Най-висока цена
• Дълъг производствен цикъл
• По-голямо тегло
• Не може да се поправи след счупване, трябва да се подмени
Поради това те се използват най-вече във висок клас, дългоциклични, големи, непрекъснати производствени линии.
Зависи ли животът на коронен валяк изцяло от материала?
Отговорът е: материалът определя горната граница, но действителният живот също се влияе от много фактори.
Следните фактори на околната среда оказват значително влияние върху продължителността на живота накоронен валяк:
1. Работно напрежение и честота
Колкото по-високо е напрежението, толкова по-голям е рискът от повреда.
2. Скорост на производство и вид на тънкия филм
Високоскоростното триене + твърдият тънък филм ускоряват износването.
3. Температура и влажност на околната среда
Високата влажност пречи на изхвърлянето; високата температура ускорява стареенето.
4. Равномерност на изпускане и калибриране на оборудването
Неравномерното изпускане ще създаде локализирани горещи точки.
5. Редовно почистване и поддръжка
Прах, масло и частици ще съкратят живота на валяка.
Следователно, животът на материала е само теоретична стойност; действителният живот зависи от условията на работа.
Как да определим дали коронен валяк е достигнал своя цикъл на подмяна?
Независимо дали става въпрос за силиконов, епоксиден или керамичен корона валяк, неговият живот може да се определи от определени характеристики, включително:
• Повърхностни пукнатини
• Износване на канали
• Неравномерно изпускане
• Намалено повърхностно напрежение на материала
• Значителна промяна в твърдостта на повърхността на ролката
• Карбонизирани участъци по повърхността
• Необичайно високи температури в зоната на изпускане
Ако възникне някое от горните условия, дори ако теоретичният срок на експлоатация все още не е изтекъл, коронният вал трябва да бъде сменен незабавно.