模切專欄|模切單元超范圍加壓的危害有哪些？這些理論基礎要知悉！

（摘抄自公眾號：標簽技術）

在標簽模切工藝不斷發(fā)展的背景下，對模切品質的要求日益提高，同時印刷機生產速度也持續(xù)加快。然而，模切不穩(wěn)定的問題卻始終困擾著印企的生產管理者。模切不穩(wěn)定不僅影響生產效率，還可能導致產品質量下降，增加生產成本。探究模切不穩(wěn)定的原因，就會發(fā)現(xiàn)超范圍模切加壓對下輥端軸承的影響是不容忽視的。下輥端軸承在模切過程中起著關鍵的支撐與轉動配合作用，其性能的優(yōu)劣直接關系到模切設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，下輥端軸承所受徑向力處于相對穩(wěn)定且合理的設計范圍內，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生。當模切加壓超出正常范圍時，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較小，導致輥肩傳遞至輥軸的徑向力大幅增加。以某具體模切過程為例，若加壓超出標準值30%以上，下輥端軸承所受徑向力可能會超出其設計承載能力的50%。依據(jù)赫茲接觸理論，接觸應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處的應力水平遠超材料的疲勞極限，從而加速了軸承滾動體和滾道表面的疲勞磨損進程。

02軸向力變化

在模切過程中，由于刀具受力不均勻以及材料不規(guī)則變形等因素，超范圍模切加壓會引發(fā)軸向力的異常變化。這些額外產生的軸向分力會干擾下輥端軸承原本穩(wěn)定的軸向定位，導致軸承內部的軸向游隙發(fā)生改變。當軸向游隙減小甚至變?yōu)樨撝禃r，滾動體與滾道之間的軸向摩擦加劇，同時軸承保持架所承受的軸向載荷也相應增加。例如，在對特定復合材料進行超壓模切或使用磨損后的刀具時，測得的軸向力峰值可達到正常模切時的2~3倍。這種軸向力的顯著變化對軸承的軸向承載結構構成了巨大挑戰(zhàn)，容易引發(fā)保持架變形、斷裂以及滾動體軸向偏磨等一系列問題。

超范圍模切加壓下對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，因此軸承滾動體與滾道之間、保持架與滾動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，進一步增大了摩擦阻力。通過對某型號模切設備的實際檢測發(fā)現(xiàn)，當模切加壓從正常范圍提升至超范圍值時，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，降低設備整體能效，還會產生大量摩擦熱，導致底輥面熱脹，進而影響模切品質，同時因摩擦磨損使軸承精度下降。

02潤滑失效風險增加

過大的摩擦力產生的高熱量會嚴重惡化軸承內部的潤滑環(huán)境。正常情況下，軸承內部的潤滑劑能夠在滾動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致的高溫環(huán)境下，潤滑劑的黏度降低，油膜厚度變薄甚至破裂。一旦油膜失效，滾動體與滾道之間的潤滑狀態(tài)將從流體潤滑轉變?yōu)檫吔鐫櫥踔粮赡Σ?，進一步加劇摩擦磨損，形成惡性循環(huán)。對長時間超壓模切作業(yè)后的下輥端軸承進行拆解檢查發(fā)現(xiàn)，滾道和滾動體表面出現(xiàn)明顯擦傷痕跡，潤滑劑因高溫氧化而變黑變稠，失去原有的潤滑性能，充分表明超范圍模切加壓對軸承潤滑系統(tǒng)造成了嚴重破壞。

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)專欄中，將會與大家繼續(xù)分享，希望從理論角度了解到超范圍模切加壓的危害，在實際生產過程中，就可以舉一反三，從根源上解決各種因此帶來的各種不良問題。