lite banner

Årsaker til og forebygging av krympingsdeformasjon av stålspoler

2025-08-22 11:30

Årsaker til og forebygging av krympingsdeformasjon av stålspoler 

    Uten å endre den indre diameteren, kan den kompatible ekspansjons- og sammentrekningsspolen, den kombinerte tilnærmingen med avtakbar intern støtte i ovnen + termisk isolasjon i endeseksjonen/temperaturkontroll for varmeutjevning + sonering av overflateruhet (tynt h-BN spraybelegg i midtseksjonen), den permanente krympingen av midtseksjonen reduseres stabilt med omtrent 50–70 %, samtidig som rundhetsretensjonen forbedres betydelig. 

1. Bakgrunn og problem 

    Typisk tilfelle: Stålspolen med lengde 2350 mm holder en konsentrisk viklet aluminiumspole (1600 mm bred, rullevekt ~15 t). Etter oppvarmings-/glødesykluser blir den ytre diameteren i midtseksjonen ofte mindre enn i endene, og rundheten forringes, noe som forkorter levetiden og påvirker kvaliteten. 

2. Hvorfor krymper midten mer? (Nøkkelmekanismer) 

  · Varmere og lengre i midtseksjonen: Endene avgir varme raskt, mens midtseksjonen forblir ved høy temperatur lenger, noe som myker opp materialet og gjør det utsatt for kompresjonsindusert kollaps. 

  · Termisk ekspansjonsavvik + friksjon → radialtrykk: aluminium utvider seg mer enn stål; begrenset glidning presser spolen innover, og når toppen nær midten av spennet. 

  · Strukturelt mykere: Den frie midtspennseksjonen viser den laveste stivheten, gjennomgår tidlig ovalisering og går fra elastisk deformasjon til irreversibel krymping." 

3. Rask egensjekk 

  ·Midtseksjonens hardhet er lavere enn i endene. 

  ·Under oppvarmingsforhold uten belastning (uten spole) er krympingen ubetydelig eller betydelig redusert. 

  ·Mer alvorlig under N₂-atmosfære (tynn oksidfilm, høy friksjon, begrenset glidning). 

  ·Midtseksjonens ytterdiameter avtar syklus for syklus; endene endres lite.

4. Overordnet strategi (uten å endre indre diameter) 

Forbedre stivhetenKontrolltemperaturdifferensialReduser ekstruderingstrykket
Ovninstallert avtakbar intern støtte, forbedrer motstanden mot ovalisering i midtseksjonenEndeisoleringsbaffler + ensartede varme-/kjøleseksjoner, forhindrer langvarig isolert oppvarming i midtseksjonenLav friksjon i midtseksjonen, høy i endene, bruk av mikroslip for å absorbere forskjell i termisk ekspansjon. 

5. Praktiske alternativer og parametere 

5.1 Avtakbar intern støtte i ovnen(Kun til bruk i ovnen. Fjern ved utkjøring fra ovnen.) 

  · Dekningslengde: Dekning ≥1600 mm + 50–100 mm per side (1700–1800 mm totalt). 

  · Spenning og kontakttrykk: Radial ekspansjon 0,2–0,5 mm; målkontakttrykk 5–10 MPa; utkast ≤0,05 mm. 

  · Materiale/overflate: Legert stålhus: slitesterk overflate + høytemperaturfaste smøremidler (h-BN/MoS₂). Ingen spoler. 

  ·Bruksprosess: Sett inn/ekspander før oppvarming → hold gjennom varme/bløtlegg/avkjøl → trykkavlast <150 °C og fjern. 

  ·Forventet reduksjon: ~40–70 % (Forbedret stabilitet med temperatur-/sonekontrolloverlegg). 

5.2 Endeisolering + jevn temperaturkontroll (obligatorisk). 

  ·Mål: aksial ΔT (spoleseksjon - endedel) ≤30–40 °C; gjennomgående tykkelse ΔT ≤40–60 °C. 

  ·Testmetode: Fremgangsmåte: Bruk 25–50 mm keramiske fiberplater med metalliske reflekterende lag på terminalseksjonene; implementer oppvarming/kjøling ved 2–4 ℃/min; gjennomfør en oppvarmingsperiode på 10–20 minutter før måltemperaturen nås. 

  ·Overvåking: ende-/midt-/endetermoelementer; korriger hvis ΔT overskrider grensene. 

  ·Forventet reduksjonsområde: omtrent 15–30 %. 

5.3 Overflatesonering + tynn h-BN i midten av spennet(Reduser toppverdien for ekstruderingstrykket i midtseksjonen.)

  ·Midtseksjon (bredde: 1200–1600 mm): Ra 12–15 μm, Rpk≈2 μm; tynt belagt med 5–15 μm h-BN (høy renhet, temperaturbestandighet >900 ℃). 

  ·To ender (200–300 mm hver): Ra 20–25 μm, Rpk 3–4 μm, som gir grep for å forhindre total glidning. 

  · Slipehåndtering: Prioriter å utvide det høye Rpk-båndet eller øke Ra litt i endene; opprettholde lav friksjon i midten 

  ·Forventet reduksjon: ~15–25 % (mer uttalt i N₂-atmosfære). 

5.4 Valgfri forbedring: Interne/eksterne ovnsløpere/sadeler 

  · To varmebestandige lederuller/sadeler kan plasseres i det ikke-spoleområdet utenfor spolekanten for å dele lasten, noe som reduserer bøyemomentet og ovaliseringen i midtspennet. 

  ·Forventet reduksjon ~10–20 %. 

5.5 Langsiktig oppgradering: (Innvendig diameter uendret) 

  ·Økning av veggtykkelsen fra 30 til 35 mm forbedrer stabiliteten og reduserer krypehastigheten ved høy temperatur; kombiner med 5.1–5.3. 

  ·Det er nødvendig å evaluere virkningen av økt vekt og oppvarmingstid på syklustid og energiforbruk. 

5.6 Maskinfase: Optimalisering av strammetrykk for ekspanderbare/sammendragbare spoler 

  · Under forutsetningen om å sikre tilstrekkelig dreiemomentoverføringskapasitet, bruk "minimum nødvendig trykk" (sikkerhetsfaktor 1,3–1,5) for å redusere indre boringsspenning. 

  ·Foreslå " moment-trykk-glidning"-kalibrering for å generere ytelseskurver på stedet. 

6. Veikart for rask implementering 

FaseInnen 2 uker1–2 månederLangsiktig
 HandlingerEndeisolasjon + gjennomvåtning; overflatesonering + h-BN; grunnlinje ΔT/ODUtvikle og kalibrere avtakbar støtte i ovnen; legg til ytre ruller om nødvendig Evaluer økningen i ytterdiameter til 35–40 mm; formaliser standard operasjonsoperasjoner og aksept. 
Mål
Krympingsreduksjon i midtseksjonen ≥50 %.Slipe-/utskiftingssyklusen forlenget med 1,5–2,5 ganger.

7. SOP-høydepunkter 

7.1 Avtakbar intern støtte i ovnen 

  ·Inspiser → Sett inn og juster → Utvid til innstilt posisjon (≈6–8 MPa) → Behold under oppvarming/holding/avkjøling → Trykkavlast til under 150 °C etter avkjøling → Trekk ut og inspiser. 

  ·Kontroller hver 100–200 time; avstand ≤0,05 mm. 

7.2 Endeisolering og gjennomvåtning 

      Baffler (25–50 mm keramisk fiberplate + metallisk reflekterende overflate) sikkert festet; 2–4 °C/min oppvarming/kjøling; 10–20 min bløtlegging; ΔT-alarm for korreksjon. 

7.3 Overflatesonering&h-BN 

      Midt: Ra 12–15 μm, Rpk≈2 μm + tynn h-BN-spray, lavtemperaturherding; Ender: Ra 20–25 μm, Rpk 3–4 μm 

8. Aksept og overvåking 

Aksialretning ΔT≤30–40 °CEnde-/midte-/endetermoelementer, fullprosessopptak
tykkelsesretning ΔT ≤40–60 °CDobbeltflate- eller tilsvarende sonder 
Krympingshastighet for middels UT-spenn ≤0,05 mm/100 t eller per 100 sykluserGjenta trepunkts OD-målinger
Rundhet(romtemperatur)≤0,2 mm Rundhetstester / CMM / målere
Skli og overflateIngen sklimerker; intakt h-BN-belegg på midtseksjonenVisuell + overflateruhet punktinspeksjon (Rpk) 

Støtte 

E-post: guangwei@gwspool.com 

Selskap: GW Precision Technology Co., Ltd. 

Steel Spool

Katalog

Få den siste prisen? Vi svarer så snart som mulig (innen 12 timer)
This field is required
This field is required
Required and valid email address
This field is required
This field is required
For a better browsing experience, we recommend that you use Chrome, Firefox, Safari and Edge browsers.