复合辊筒-翻译

Lowinertiacarbonfiberrollers:低惯量碳纤维辊：abigstepintheperformanceofcoating,laminatingandprintingmachines是涂布机、覆膜机、印刷机性能上的一大进步Whycarbonfibrerollers为什么是碳纤维辊Carbonfibrecompositerollersareusedsincemanyyearsinmanyconvertingapplicationsinthefieldsoftissue,non-woven,paperandplasticfilm.多年来，碳纤维复合材料辊已经在纸巾、非织造、造纸和塑料薄膜领域得到了应用。Inthosefieldsduetothelinespeedandthewidthofthewebsimplythereisnowaytouseothertypesofmaterialtobuildtherollers.Theycouldnothavesufficientmechanicalcharacteristicstoguaranteetheperformanceoftheline.在这些领域中，由于卷筒纸速度和宽度原因，根本无法使用其它材质制造的辊子，因为它们没有足够的机械性能来保证生产线的整个性能指标。Whycarbonfibrerollers为什么是碳纤维辊Thisisduetotheuniquecharacteristicsofthecarbonfibercompositewhichcanhaveveryhighstiffness(uptotwicethatofsteel)andverylowdensity(5timeslowerthansteel).这是由于碳纤维复合材料的独特特性，它具有非常高的刚度(高达钢的2倍)和极低的密度(比钢低5倍)。50015002000250035003000400000.0010.0020.0030.0040.00Resistance50.0060.00Stiffness/WeightSteel1000alloysAluminumalloysHighResistanceCarbonComposites(UD)StandardCarbonComposites(UD)HighModulusCarbonComposites(UD)Whatiscarbonfibercomposite什么是碳纤维复合材料Ahighperformancecarbonfibercompositeisusuallycomposedbyanepoxymatrixreinforcedwithmanydifferenttypesofcarbonfibersdependingfromtheperformancerequestsofthecomponent.根据不同的性能要求，高性能碳纤维复合材料通常是由不同类型的碳纤维和环氧树脂基体组成。PANfibers聚丙烯晴基纤维HighresistanceandtoughnessRtupto7000MPaE230-300Gpa高强度和韧性抗拉强度可达7000Mpa模量230-300GpaPITCHfibers沥青基纤维VeryhighmodulusbutfragileRtupto3400MPaEupto930Gpa非常高的模量但是很脆抗拉强度可达3400Mpa模量可达930GpaAtleast90%oftheuseallovertheworldofcarbonfibersisrelatedtoPANfibers.全世界至少有90%的碳纤维使用的是聚丙烯腈基纤维。Nevertheless,inrollerindustryPITCHfibersareveryimportantsincethestiffnessandlightnessaremoreinterestingthanresistance.然而，在辊行业中，沥青纤维是非常重要的，因为刚度和轻质特性比强度更有意义。Verylongandfastrotatingrollers,haveahighcontentofPITCHfiberstoincreasethelongitudinalelasticmodulusofthewholetubeuptovaluesofnearly300GPa(1.5timesthesteel).对于长度很长和转速很高的辊，使用高含量的沥青纤维制造，以增加整个管的纵向弹性模量，模量值高达近300GPA（钢的1.5倍）。Carbonrollers–summaryoftheadvantages碳辊-优势汇总Higherspeedandlowerweight更高的转速和更低的重量Carbonrollersforconvertingmachinesusuallyhavetwicethecriticalspeedofthecorrespondingsteelrollers,withaweightthatis10-15timeslower.转换机上碳辊的临界转速通常是相应钢辊的两倍，但其重量比钢辊低10至15倍Widerformats更宽的幅度Duetothestiffnessandlightnessofcarbonthefilmworkingformatscanbecomewiderandincreaseproduction.因为碳辊轻质高强的特性，薄膜的加工幅度可以更宽，增加产量。Lowerstartingtime更低的启动时间Thankstothelowerinertiatheplantstartingtimecanbeoverwhelminglylowerwithabetterefficiencyinproduction.由于惯性较低，装置启动时间可大大降低，生产效率更高Manyrollersdon’tneedtobepowered很多导辊不需要动力Oftenmetalrollers,duetotheweightandlightnessofthefilmtheycarry,needtobepoweredandcontrolledbycomplexelectronicsystemstoavoidstretchordamages.Thelightnessofcarbonallowstoeliminatemotors,electronicdrivers,controlsystemsetc.由于所需带动薄膜的重量和轻质原因，为了避免拉伸或损坏，金属导辊通常需要由复杂的电子系统来驱动控制。碳辊的轻质就可以不需要电机、电子驱动器、控制系统等。Carbonrollers–summaryoftheadvantagesBetterprecisioninloadcells负载单元的精度更高Dancingrollersandloadcellrollers,ifmadeofcarbonfibre,formalowertareweight.Thismeanstheactualfilmtensioncanbereadwithgreaterprecisionandquicknessfromsmallerloadcells.如果由碳纤维材质制成，那么摆动的辊子和负载的辊子就会形成较低的重量。也就意味着实际的薄膜张力可以通过更小的负载单元来读取更精确和更快的速度。Possibilityofdiameterreduction直径减小的可能性Withcarbonfibrethediametersoftherollerscanbereducedwithmanyadvantagesinthegeometricaldesignofthemachinewhichcanbemorecompactandeconomical.采用碳纤维可以减少导辊的直径，在机械的几何设计上具有许多优点，可以更紧凑、更经济。Reductionofsurfacecontact减少表面接触Anotheradvantageofsmallerdiameterscomesbyreducingthecontactareabetweenfilmandroller.Thismeanstherearefewerpossibilitiestodamagethefilmandlessinterferencesduringitscourse.小直径的另一个优点是减少了薄膜和导辊之间的接触面积。这意味着损坏薄膜的可能性更小，在工作过程中受的干扰也更小。Reductionofstructuralloadsonthemachine减少机器上的结构载荷Theuseofcarbonrollersinconvertingmachinesdoesnotonlyincreaseworkingspeedandthewidthofmaterialbutreducestheloadsandvibrationsonthestructurethatcanbecomelighterandeconomicalwithlesselectricpowerinvolved.在转换机器上使用碳辊不仅提高了工作速度和材料的宽度，而且减少了结构上的负荷和振动，可以在较少的电能的情况下变得更轻、更经济。Carbonrollersincoatingandlaminatingmachines碳辊在涂布机和覆膜机上的应用Nowadaysit’sanormalandforcedchoicetheuseofcarbonfiberrollersinplantswithwebwidthsof2.7mormoreandspeedsofatleast6-700m/minwhileforlowersizesaluminumrollersarestillthestandardchoiceduetotheirlowercost.目前工厂中，在卷筒纸大于2.7米宽幅或者工作速度在6-700米/分钟的以上的要求条件下，碳辊的使用还是很常见的。然而在低于这些要求的情况下，由于铝辊的成本较低，铝辊仍然是首要选择。Ourexperienceshownowthatevenwithwebwidthslowerthan2mtheadvantageofusingcarbonrollsisabsolutelyeffectiveandcansolvemanyproblemsparticularlywiththinfilmsandmetallizedfilmswhichcanbeeasilydamagedandscratchedbyhightensionorfrictionontheroller.经验表明，即使卷筒纸宽度小于2米的，使用碳辊的优势还是很明显的，它可以解决许多问题，特别是薄膜和金属化薄膜很容易被导辊上的高张力或摩擦损坏和划伤问题。Twodifferentoperatingconditions两种不同的操作条件1-Startandstopofthemachine启动和停机3parametershaveabiginfluence:3个参数有很大的影响Themomentofinertiaoftheroller导辊的转动惯量Thewrappingangleoftheweb卷筒纸的包角Thesurfacefrictioncoefficientoftheroller导辊表面的摩察系数αTTMM=2µrTsin(α/2)M=J.ωJrollermomentofinertiaαwrappingangleWhere:TwebtensionrrollerradiusµsurfacefrictioncoefficientThemostimportantparameteristhemomentofinertiaoftheroller.ThelightertherollerthelowerthetorqueMneededandeasiertoputtherollerinr