軋輥毛化及軋輥毛化拋丸機(jī)的應(yīng)用

摘要：本文主要介紹了軋輥毛化技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)的表面粗糙度的研究以及噴丸毛化技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。由青島拋丸機(jī)生產(chǎn)廠家青島青工整理。提供各類高品質(zhì)軋輥毛化拋丸機(jī)。
1前言

具有特殊表面形貌的冷軋薄鋼板在制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，特別是在汽車和家電產(chǎn)業(yè)中。在冷軋薄鋼板的生產(chǎn)和應(yīng)用研究中，人們發(fā)現(xiàn)冷軋板的一系列表面形貌參數(shù)對(duì)鋼板的沖壓性、涂層后光亮度等工藝性能有重要影響，而冷軋板的表面形貌在很大程度上又取決于冷軋生產(chǎn)過程中工作輥及平整輥的表面形貌。實(shí)質(zhì)上，軋制鋼板的表面形貌是軋輥表面形貌的衰減性“拷貝”。因此，研究、控制冷軋軋輥及冷軋鋼板表面形貌的軋輥毛化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
軋輥毛化技術(shù)包括毛化鋼板表面形貌與其工藝性能之間關(guān)系的研究、軋輥毛化工藝過程的研究及毛化設(shè)備的研制。80年代以來，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家對(duì)軋輥毛化技術(shù)進(jìn)行了許多研究并付諸工業(yè)應(yīng)用，隨著汽車、家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)冷軋薄板提出了更高的品質(zhì)要求。冷軋鋼板的表面形貌和工藝性能研究發(fā)現(xiàn)，為了改善冷軋鋼板的沖壓性能和涂層光亮度等工藝性能，描述冷軋板的表面形貌，要引入包括傳統(tǒng)的表面粗糙度在內(nèi)的一系列參數(shù)作為判據(jù)。

表面粗糙度Ra：毛化軋輥的Ra一般在l～10μm之間。Ra較大，有利于改善短材的沖壓性能和涂層牢固度，而Ra較小時(shí)，有利于提高板材涂層后的光亮度。

峰值密度PPI：定義為每英寸長(zhǎng)度內(nèi)高度大于1.27m的表面峰值數(shù)。PPI值越大，涂層粘著力越好。

波度wca：鋼板表面的凹凸不平呈不同波長(zhǎng)的周期。

以上幾個(gè)參數(shù)中，既獨(dú)立描述冷軋板的表面形貌，又彼此相互影響。其中研究較多的是表面粗糙度Ra。



青島青工軋輥毛化拋丸機(jī)實(shí)物圖
2表面粗糙度的研究
2.1表面粗糙度的分類

冷軋帶鋼按其表面精加工方法可分為毛面的和光亮的兩種。

光亮加工可保持金屬光澤象鏡面那樣光亮，可作為鍍鉻部件(汽車、自行車、家庭用具)的原板。由于加工后的表面粗糙度還受晶粒度的影響，需要使用細(xì)晶粒(8～10*)的鋼板。
毛面加工的具有微細(xì)凸凹的表面，也稱梨皮狀加工，大部分冷軋帶鋼都屬這一類，細(xì)小的壓痕有如下的特點(diǎn)：①在沖壓加工時(shí)，由于可儲(chǔ)潤(rùn)滑油，故加工容易；②可提高涂料的粘著性；③在帶鋼處理中不容易產(chǎn)生小的傷痕，即使產(chǎn)生了也不明顯。
在毛面加工時(shí)，作為一般加工用，Ra值(平均粗糙度)以1.0微米左右較合適，如電冰箱、煤氣表外板、鋼制家具等，其基本都不經(jīng)受沖壓加工，以電沉積鍍薄膜的較多。與這些相比，鍍鋅鋼板和有色鍍鋅鋼板毛面程度應(yīng)較細(xì)。另外，沖裁后的電動(dòng)機(jī)鐵芯，在以疊片形式進(jìn)行熱處理而無涂層時(shí)，為防止熱處理時(shí)的粘結(jié)不合格，常常使用較粗的毛面。板材的表面粗糙度對(duì)沖壓加工性能也有影響。在用高粘度潤(rùn)滑油的深沖加工中，從潤(rùn)滑油的穩(wěn)定性，缺陷不明顯性等來看，可使用毛面加工的鋼板。象浴缸那樣，使用固態(tài)潤(rùn)滑劑時(shí)，從潤(rùn)滑劑穩(wěn)定性考慮，特粗的毛面較合適。
2.2對(duì)表面粗糙度的控制

冷軋帶鋼表面粗糙度一般通過平整軋制的軋輥進(jìn)行控制。平整軋制時(shí)，毛面輥或者平滑輥的表面特征會(huì)壓印到帶鋼上，一般來說，粗糙度壓印率為20-40%。下面這些條件決定著帶鋼的表面粗糙度。

(a)軋輥的粗糙度
毛面輥的粗糙度由加工方法決定的。毛面輥在使用時(shí)會(huì)發(fā)生磨損，磨損程度隨軋輥表面硬度、表面粗糙程度、軋制條件(干軋、濕軋、壓下率、延伸率)等不同而變化，因此，除了要檢查帶鋼的表面外，還必須確定軋輥的替換時(shí)間。

(b)壓下率或者軋制力
毛面輥、平滑輥都需要一定的軋制力才能把軋輥表面特征壓印在帶鋼(或鋼板)上，一般來說，壓下率較低要保持在0.6—0.8％范圍內(nèi)。

(c)干軋和濕軋
由于軋制力不同，干軋和濕軋的軋輥表面特征的壓印程度也不一樣。就是說，干軋的軋制力大，壓印率大。而濕軋的軋制力小，壓印率亦小。一般，干軋比濕軋摩擦系數(shù)大，軋輥的粗糙度磨耗慢。

(d)平整軋制前的原板表面粗糙度
原板表面的粗糙度與平整軋制時(shí)所附加的粗糙度相加和才構(gòu)成成品表面粗糙度，因此，對(duì)原板表面粗糙度的控制是必要的。冷軋時(shí)使用平滑軋輥或毛面軋輥，通常是按下表所示，根據(jù)所需要的制品表面粗糙度進(jìn)行選擇的。冷軋用輥的粗糙度不僅要考慮制品的粗糙度，還要兼顧控制冷軋形狀的調(diào)整以及防止退火粘結(jié)等
3.噴丸毛化技術(shù)
噴丸毛化(ShotBlastTexturing，簡(jiǎn)稱SBT)是較傳統(tǒng)的毛化方法，其利用高速旋轉(zhuǎn)的離心輪將具有尖銳邊緣、高硬度的沖擊材料(一般為鋼丸)加速噴向欲毛化的軋輥(速度約80m/s)。當(dāng)沖擊粒子撞擊到軋輥表面時(shí)，其產(chǎn)生塑性變形，并在軋輥表面“切割”下細(xì)小的金屬微粒。軋輥表面的毛化形貌主要取決于拋丸機(jī)離心輪的速度、噴丸材料的性質(zhì)和尺寸、軋輥表面區(qū)域的硬度、單位時(shí)間內(nèi)的噴丸數(shù)量、軋輥的旋轉(zhuǎn)速度等。

其優(yōu)點(diǎn)為工藝簡(jiǎn)單、效率高、設(shè)備成本低。但是也要注意以下問題。

(1)由于噴丸砂是用鋼丸破碎成形且通過一定規(guī)格篩網(wǎng)為所需規(guī)格，因此，每一個(gè)毛化點(diǎn)所產(chǎn)生的坑點(diǎn)或凸起都因噴丸砂重量的不同和著落點(diǎn)的不同而不同，使粗糙度不能保持均勻，所以要選擇良好的鋼丸，鋼砂，以達(dá)到良好的效果。

(2)目前冷軋輥噴丸砂的金相組織為回火馬氏體，其硬度高(800～990HV)、韌性差，在噴打與其硬度接近的冷軋輥(700～810HV)時(shí)，破碎劇烈，會(huì)造成拋丸效果一致性較差。所以要注意鋼丸硬度，正確選擇。
(3)由于從拋頭噴向軋輥的角度不同，造成不同角度產(chǎn)生的沖擊效果不同，會(huì)使粗糙度不能保持均勻。這些就要求拋丸器的角度調(diào)整，和拋丸機(jī)的技術(shù)細(xì)節(jié)要注意。