模切專(zhuān)欄|模切單元超范圍加壓的危害有哪些？這些理論基礎(chǔ)要知悉！

（摘抄自公眾號(hào)：標(biāo)簽技術(shù)）

在標(biāo)簽?zāi)Ｇ泄に嚥粩喟l(fā)展的背景下，對(duì)模切品質(zhì)的要求日益提高，同時(shí)印刷機(jī)生產(chǎn)速度也持續(xù)加快。然而，模切不穩(wěn)定的問(wèn)題卻始終困擾著印企的生產(chǎn)管理者。模切不穩(wěn)定不僅影響生產(chǎn)效率，還可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，增加生產(chǎn)成本。探究模切不穩(wěn)定的原因，就會(huì)發(fā)現(xiàn)超范圍模切加壓對(duì)下輥端軸承的影響是不容忽視的。下輥端軸承在模切過(guò)程中起著關(guān)鍵的支撐與轉(zhuǎn)動(dòng)配合作用，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到模切設(shè)備的整體性能和可靠性。

超范圍模切加壓下 下輥端軸承的受力分析

01徑向力變化

正常模切加壓時(shí)，下輥端軸承所受徑向力處于相對(duì)穩(wěn)定且合理的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，該力主要由模切刀具與材料之間的作用力在輥軸上分解產(chǎn)生。當(dāng)模切加壓超出正常范圍時(shí)，刀具輥肩與底輥間的壓力急劇增大，而材料的切壓力在總壓力中所占比例相對(duì)較小，導(dǎo)致輥肩傳遞至輥軸的徑向力大幅增加。以某具體模切過(guò)程為例，若加壓超出標(biāo)準(zhǔn)值30%以上，下輥端軸承所受徑向力可能會(huì)超出其設(shè)計(jì)承載能力的50%。依據(jù)赫茲接觸理論，接觸應(yīng)力與所加載荷的平方根成正比，超范圍的徑向力使得接觸點(diǎn)處的應(yīng)力水平遠(yuǎn)超材料的疲勞極限，從而加速了軸承滾動(dòng)體和滾道表面的疲勞磨損進(jìn)程。

02軸向力變化

在模切過(guò)程中，由于刀具受力不均勻以及材料不規(guī)則變形等因素，超范圍模切加壓會(huì)引發(fā)軸向力的異常變化。這些額外產(chǎn)生的軸向分力會(huì)干擾下輥端軸承原本穩(wěn)定的軸向定位，導(dǎo)致軸承內(nèi)部的軸向游隙發(fā)生改變。當(dāng)軸向游隙減小甚至變?yōu)樨?fù)值時(shí)，滾動(dòng)體與滾道之間的軸向摩擦加劇，同時(shí)軸承保持架所承受的軸向載荷也相應(yīng)增加。例如，在對(duì)特定復(fù)合材料進(jìn)行超壓模切或使用磨損后的刀具時(shí)，測(cè)得的軸向力峰值可達(dá)到正常模切時(shí)的2~3倍。這種軸向力的顯著變化對(duì)軸承的軸向承載結(jié)構(gòu)構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)，容易引發(fā)保持架變形、斷裂以及滾動(dòng)體軸向偏磨等一系列問(wèn)題。

超范圍模切加壓下對(duì)下輥端軸承摩擦特性的影響

01摩擦力增大

超范圍模切加壓致使軸承所受載荷增大，根據(jù)經(jīng)典摩擦定律，摩擦力與正壓力成正比，因此軸承滾動(dòng)體與滾道之間、保持架與滾動(dòng)體之間的摩擦力均顯著上升。在高壓力作用下，接觸表面的微觀形貌發(fā)生改變，微小的凸起和凹陷之間相互嵌入和刮擦作用加劇，進(jìn)一步增大了摩擦阻力。通過(guò)對(duì)某型號(hào)模切設(shè)備的實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)模切加壓從正常范圍提升至超范圍值時(shí)，下輥端軸承的摩擦力矩增加了約60%~80%。摩擦力的急劇增大不僅消耗更多能量，降低設(shè)備整體能效，還會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱，導(dǎo)致底輥面熱脹，進(jìn)而影響模切品質(zhì)，同時(shí)因摩擦磨損使軸承精度下降。

02潤(rùn)滑失效風(fēng)險(xiǎn)增加

過(guò)大的摩擦力產(chǎn)生的高熱量會(huì)嚴(yán)重惡化軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑環(huán)境。正常情況下，軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑劑能夠在滾動(dòng)體和滾道之間形成穩(wěn)定的油膜，起到減少摩擦、散熱和防銹等重要作用。然而，在超范圍模切加壓導(dǎo)致的高溫環(huán)境下，潤(rùn)滑劑的黏度降低，油膜厚度變薄甚至破裂。一旦油膜失效，滾動(dòng)體與滾道之間的潤(rùn)滑狀態(tài)將從流體潤(rùn)滑轉(zhuǎn)變?yōu)檫吔鐫?rùn)滑甚至干摩擦，進(jìn)一步加劇摩擦磨損，形成惡性循環(huán)。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間超壓模切作業(yè)后的下輥端軸承進(jìn)行拆解檢查發(fā)現(xiàn)，滾道和滾動(dòng)體表面出現(xiàn)明顯擦傷痕跡，潤(rùn)滑劑因高溫氧化而變黑變稠，失去原有的潤(rùn)滑性能，充分表明超范圍模切加壓對(duì)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞。

除了上述影響之外，超范圍模切加壓還有哪些影響？在后續(xù)專(zhuān)欄中，將會(huì)與大家繼續(xù)分享，希望從理論角度了解到超范圍模切加壓的危害，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，就可以舉一反三，從根源上解決各種因此帶來(lái)的各種不良問(wèn)題。