تصنيع درافيل التضليع

نقدم لكم نحن المهندس منسي ‎مقالة بعنوان تصنيع درافيل التضليع Corrugating rolls

تصنيع درافيل التضليع

نقدم لكم نحن المهندس منسي مقالة بعنوان تصنيع درافيل التضليع Corrugating rolls

إن كل مصنع من مصانع الكرتون يمتلك عدداً من درافيل التضليع ذات بروفيل مختلف، هذا البروفيل يعتمد على نوع سِنة الفلوت التي ينتجها.

الهدف من درافيل التضليع: هو تشكيل الفلوت لشكل معين، وحمل الفلوت عند وضع اللصق عليه ولصقه مع اللينر، لكن إذا كان الأمر بهذه البساطة فلماذا يجد البعض منا صعوبة في تحقيق أداء ثابت لماكينة السنجل فيسر بدون هالك؟ ولماذا درافيل التضليع غالية الثمن؟ ولماذا في بعض الماكينات يكون من الصعب التشغيل على سرعات معينة بسبب الضوضاء والاهتزازات؟ وكيف يمكن لورق الفلوت أن يسبب تآكل الدرافيل المقساة؟

للإجابة على هذه الأسئلة تفضلوا بقراءة المقال التالي:

تصميم وتصنيع درافيل التضليع

Design and manufacturing corrugating rolls

درافيل التضليع هي أهم جزء في الكورجيتور، فالخامات المصنوعة منها وطريقة تصنيعها وشكل البروفيل لهم تأثير على تكلفة وأداء الدرافيل، ولو استعرضنا مراحل تصنيع الدرافيل لاتضحت الصورة.

نشرح لكم المهندس منسي مراحل تصنيع الدرافيل:

1- مرحلة اختيار المواد Material selection:

لارتباط التكلفة بالأداء، فالصلب هو المادة المفضلة في تصنيع تلك الدرافيل، فالصلب نفسه عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون، ولكنه يمكن سبكه مع عناصر أخرى مثل الماغنسيوم والكروم والمولبدنيوم والنيكل والسيليكون لإكساب الصلب خصائص معينة، والخصائص النهائية للصلب تعتمد على آلية اختيار عناصره.

وإنتاج الصلب يشمل:

أ- صهر الحديد في أفران عالية وإضافة عناصر السبيكة، والمحصلة صلب مصهور والذي يتم سبكه في قالب ليُشكل قطعة صلبة يبلغ وزنها 50 طن.

ب- القالب المصهور “Ingot” يتم تسخينه وطرقه ليعطي شكلاً اسطوانياً والذي يستخدم كخامة أولية للدرافيل، وأفضل أنواع للدرافيل تلك التي تصنع من المطروقات الصلبة Solid forgings، ويتم الطرق بالدق على الحديد وهو ساخن مما يؤدي لتنقية تركيب بلورة الصلب ويزيد كثافتها ومتانتها واستقرارها وهذا مهم جداً للتأكد من عدم تحطم الدرافيل أثناء تشغيلها.

ج- تشغيل الدرافيل Machining of rolls: وفي هذه المرحلة يتم وضع اسطوانة الحديد المطروق على مخرطة لخرط القطر الخارجي (الذي يكون عادة أكبر من القطر المطلوب) ويتم تسوية أجناب الدرفيل، بعد ذلك يوضع الدرفيل على ماكينة أخرى لتفريغ قلب الدرفيل وخلف فتحات مرور البخار، بعد تلك المرحلة يترك الدرفيل لعدة أسابيع للتخلص من الإجهادات الداخلية.

والعلاقة بين القطر الداخلي والخارجي للدرفيل سوف تحدد سمكه وهي خاصية مهمة في تصميم الدرافيل لأنها تؤثر على خصائص انتقال الحرارة بالإضافة إلى الكتلة والكزازة Stiffness، وتلك الخصائص ستؤثر عند دوران الدرافيل على التردد الطبيعي Natural frequency والاهتزازات Vibrations وبالتالي أداء الدرافيل.

بعد ذلك يتم تصنيع أكسات الدرافيل ومراكز البلي، مع ملاحظة أن كل المقاسات تكون زائدة قليلاً، ثم يتم تخسين نهايات الدرافيل كي تتمدد ويتم شحط الأكسات ولحامها وعملية الشحط يجب أن تتم بعناية فائقة لأن الدرافيل سوف تعمل على درجة حرارة وضغط عاليين، واللحام يجب أن يخضع لاختبار الضغط.

وبعد تجميع الأكسات يتم وضع الدرافيل على المخرطة مرة أخرى ويتم ضبط الأقطار بحيث تكون زائدة قليلاً لأن كل الأقطار يتم تشغيلها مرة واحدة ويجب أن تكون متحدة للمراكز مع بعضها Concentric، هذا الاتحاد للمراكز مهم جداً للحصول على دوران جيد على السنجل فيسر بعد تركيب الدرافيل، بعد ذلك يتم فحص الدرافيل مرة أخرى ويجب أن يشمل الفحص رنيناً مغناطيسياً للحامات للتحقق من عدم وجود شروخ Cracks، وكذلك اختبار تحمل الضغط لأن في حقيقة الأمر تعمل درافيل التضليع كوعاء مضغوط.

ح- وضع الدرفيل على ماكينة تخطيط Planing: والتي تقوم بعمل حزوز Grooves في مواضع السنون، ولفعل ذلك تستخدم آلة حادة تتحرك على طول الدرفيل في اتجاه محوره لعمل تلك الحزوز، وتكون المسافة بين الحزوز مساوية لخطوة السنة، وحالياً يتم ذلك عن طريق الـ Hobbing، وفي هذه العملية يتم تشكيل للسنون على كامل محيط الدرفيل عن طريق حركة آلة الـ Hobbing على طول الدرفيل في اتجاه محوره بينما يدور الدرفيل، وعمليات التخشين Roughing operations هذه ينتج عنها الشكل التقريبي للسنة، ونحصل على الشكل النهائي للسنة عن طريق التفريز Milling والتجليخ Grinding.

خ- المعالجات الحرارية للدرافيل Roll heat treatments: يتم تقسية Hardening الدرافيل ويتم ذلك بسلسلة من المعالجات الحرارية وذلك لتحسين مقاومة الدرافيل للتآكل Wear resistance ومن أجل زيادة تحمل السطح Surface durability.

د- تفتيح المشقبيات Slotting: يتبع التقسية تفتيح المشقبيات الخاصة بالشفط Vacuum والتي توضع الفناجر فيها، والمشقبيات عادة تجهز بضاغط على الحافات الخارجية للدرافيل لتثبيت الورق على أطراف الدرافيل.

والمشقبيات تُحفر بواسطة ديسك ماسي Diamond disk، وبعض المصنعين يفتحون المشقبيات قبل التقسية لسهولة تشغيلها، ولكن ذلك نظرياً قد يسبب مشاكل في الدرافيل أثناء عمليات معالجتها الحرارية المتعاقبة، ويمكن أن يؤدي أيضاً لاختلاف صلابة سطح الدرفيل في موضع عن آخر.

ذ- تجليخ الدرافيل Roll grinding: بعد عمليات المعالجة يتم تركيب الدرفيل على ماكينة التجليخ التي سوف تكمل تشكيل السنون، ويتم التجليخ باستخدام سنفرة ماسية Diamond dresser، وفي كل مرة تجلخ آلة التجليخ عدد معين من خطوط السنون على طول الدرفيل، وعملية التجليخ عليها قيدان Has two limitations:

القيد الأول: أن آلة التجليخ غالية جداً بحيث أن كل مُصنِع سوف يكون قادراً فقط على تصنيع البروفيل المناظر للآلة التي استثمر فيها.

القيد الثاني: أن كل آلة تجليخ تم تصنيعها لتناسب الحصول على قطر دقيق للدرفيل وخطوة دقيقة للسنون.

وإعادة تشغيل الدرفيل تشمل إعادة التجليخ لتقليل القطر وزيادة معامل التضليع، وهناك نظام آخر لتجنب آلة التجليخ والذي يتغلب على القيدين السابقين باستخدام آلة قطع ماسية لا مركزية CNC controlled diamond cutting tool، وهذا النظام قادر على عمل عدد لا نهائي من بروفيلات السنون، وباستخدام هذا النظام يمكن تعديل قطر قمة السِنة Redius of flute tip لتقليل معامل التضليع.

ر- التغطية Roll coating: بعض الدرافيل تخضع لعمليات معالجة سطح إضافية مثل الطلاء بالكروم Chrome plating أو التغطية بكربيد التنجستن Tungsten carbide coating.

ز- المراجعة النهائية للدرافيل Roll final check: وتشمل ما يلي: مراجعة المقاسات كلها ـ قياس الصلابة ـ اختبار الضغط ـ محاكاة الدوران على السنجل فيسر.

 

مع تحياتنا و تمنياتنا بالتوفيق

شركة المهندس منسي للتغليف الحديث  –  ام تو باك

القاهرة مصر

ايميل

info@m2pack.com

 

الموقع الاليكتروني

www.m2pack.com

www.engineer-mansy.biz

 

موبايل: 01211116955    –  01211116956   – 01211116957  –  01211116958

 

تليفون ارضي0225880056   فاكس ارضي0222409845

 

وللإتصال من خارج مصر برجاء إضافة 002 كود مصر قبل الرقم