Продление срока службы гофрирующих валков: технические принципы лазерной закалки 

Технология лазерного упрочнения поверхности основана на двух процессах: нагреве высокой плотностью энергии лазерного луча и самохолоджении обрабатываемой детали. Лазерная закалка поверхности — это технология быстрого упрочнения поверхности металлических материалов и деталей, которая может повысить твердость, прочность и износостойкость поверхности, одновременно сохраняя хорошие комплексные механические свойства сердцевины. Упрочнение поверхности гофрированных валков относится к лазерному фазовому упрочнению поверхности.

Технические характеристики лазерного упрочнения:
· Лазерное упрочнение поверхности мало зависит от закаливаемости материала. Лазерное упрочнение позволяет использовать материалы низкого класса вместо материалов высокого класса.
· Дисперсионное упрочнение. В условиях быстрого нагрева и быстрого охлаждения аустенитные зерна не успевают вырасти, и дисперсные аустенитные зерна формируют дисперсную мартенситную или бейнитную фазу, придавая мартенситу или бейниту как решеточное, так и дисперсионное упрочняющее действие.
· Закалка без окисления и обезуглероживания. В традиционной термической обработке сталь при нагреве, если не использовать защитные меры, подвергается окислению и обезуглероживанию, что снижает твердость, износостойкость, эксплуатационные свойства и срок службы стали. Лазерное фазовое упрочнение поверхностей, благодаря применению поглощающего покрытия, создает газовую защиту вокруг пятна, предотвращая окисление обрабатываемой поверхности и обеспечивая защиту детали.

Проблема усталостной прочности: у деталей, обработанных лазером, поверхностный слой находится в состоянии сжатого напряжения, что делает шестерни более устойчивыми к усталости, задерживает появление трещин, бороздок, прилипания и других усталостных явлений, продлевая срок службы.
· Однородный рабочий слой: при обычной термообработке, включая среднечастотное закаливание, твердость снижается от поверхности к центру, тогда как у деталей, упрочненных лазером, твердость по всему слою упрочнения почти одинаковая. Однородный рабочий слой упрочненных лазером деталей предотвращает ускорение износа деталей с обычной термообработкой при появлении первых признаков износа на поверхности.
· Закалка без деформаций: из-за ограничения матрицей напряжения в поверхностном слое лазерного упрочнения недостаточны для деформации детали.
· Без загрязнений.

Увеличение срока службы гофрировочных валков обеспечивает максимально длительное время работы производственной линии, сокращает время простоя на замену валков и значительно повышает производственную эффективность для производителей; кроме того, это уменьшает количество остановок для замены бумаги и снижает потери бумаги для сердцевины; повышение износостойкости гофрировочных валков расширяет выбор сердечников, что позволяет производителям гофрированного картона эффективно снижать затраты. Появление лазерных гофрировочных валков обеспечивает производителям гофрокартона наилучшее соотношение цены и качества валков, экономя производителям валков значительные прямые затраты.

В настоящее время в применении гофрированных валков, среднечастотные гофрированные валки в основном используются на средне- и низкоскоростных производственных линиях; гофрированные валки с карбидом вольфрама применяются на высокоскоростных линиях, но из-за высокой стоимости им трудно войти на рынок средне- и низкоскоростных валков. Область применения лазерных гофрированных валков относительно широка: на средне- и низкоскоростных линиях по сравнению со среднечастотными валками они обладают более высоким и стабильным качеством и более длительным сроком службы; на высокоскоростных линиях достаточно лишь тщательно отшлифовать незначительные деформации, чтобы соответствовать требованиям высокоскоростного производства. В целом, лазерные гофрированные валки и валки с карбидом вольфрама являются высокотехнологичными продуктами, и среди трёх основных методов изготовления валков лазерные валки обладают наилучшим соотношением цены и качества.