随着市场竞争日益激烈,工业领域对高效环保的需求也越来越明确。纸张、薄膜和铝箔这类卷筒类产品的制造在满足大宽幅和高线速等方面要求的同时,也必须尽可能地减少能耗、降低生产成本。

辊轴(辊环)作为重要的机械零部件,其性能水平高低直接决定了该类企业的生产效能比。碳纤维辊具有重量轻、惯性小、偏转角低,固有频率高等优点,其为不同种类的工业机械带来多样化的优势。

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现代化的高效率生产设备对辊体材料提出了很高的要求:辊体材料必须有足够的强度,才能承受高负荷运转;辊体材料必须尽可能地轻,才能有效降低长周期的生产能耗;辊体材料的耐腐蚀、耐疲劳性能要好,才能整体上减少辊体的维修和应用成本;辊体的动态平衡性要足够好,才能在超高速状态下保持机械的稳定旋转;辊体表面必须具有良好的耐磨性,才能应对高效高量的生产需求等等。

比如,对于大宽幅设备来说,辊的长度和直径比过大,且旋转速度又很高时,辊体要在运行中保持足够的平衡是有难度的,尤其是钢这类金属辊,越长的辊在高速运转中越容易发生扭曲变形,机械的运转速度越快,其变形量也越大,能耗也将随之增加。而且,如果辊体震动过大,纸张这类物料就会发生起皱等现象,当物料在辊体上摆动过大时,也会给切刀等程序带来压力。

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现有研究表明,辊的长度与临界速度直接相关,在长度增加的情况下,要想达到较高的临界速度,辊体就必须做到低重量、高弹性模量。采用重量轻、弹性模量高的碳纤维代替金属材料制作辊体外壳(辊环),不仅能够帮助设备更好地实现高速运动,还能帮助加速或减速运动的快速完成,因为轻质化的辊体材料能有效减小转动惯量。

碳纤维辊不仅在卷筒类产品的生产中有独特的应用优势,其在印刷等行业中也能够发挥出特殊的作用。碳纤维辊的硬度是钢辊的两倍,但是实际偏移量却仅是钢辊的10%,微小的偏移量才能保证高质量的印刷效果,所以,碳纤维辊可以有效提升机械的印刷水平。

国内的碳纤维零部件制造商智上新材料已为数十种工业设备提供了近千种型号的碳纤维辊,产品分布于纺织、造纸、印刷、薄膜、锂电池等不同行业领域。因为经验丰富,工艺水平稳定,目前的产能基本保持在几十万根/月。成品辊体精度高、动平衡性能好,充分发挥出碳纤维复合材料强度高、重量轻的优势,应用反馈远远超出预期,不仅完美取代了沉重、易变形的传统金属辊,也为工业制造向“高效率、低能耗”方向发展开辟出新的方向。

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