Главная / Ролики из углеволокна

Композитные ролики из углеволокна

Обечайки CFRP с намоткой жгутом с металлическими цапфами — спроектированы по классической теории слоистых пластиков, намотаны на оборудовании ЧПУ, проверены методом конечных элементов. Первый выбор для длинных пролётов, высоких скоростей и низкого прогиба.

Почему углеволокно для роликов бумагоделательной машины

  • Лёгкий & малая инерция — 30–40% веса стального ролика; меньше энергии привода, меньше нагрузка на цапфу & подшипник, проще замены на площадке
  • Жёсткий & малый прогиб — 4× удельная жёсткость стали; заметно меньше прогиб при длинных пролётах, равномернее распределение давления CD
  • Стабильный & вибростойкий — собственное демпфирование подавляет виброметки; высокая критическая скорость держит рабочий диапазон в безопасности
  • Без коррозии — нет ржавчины во влажных средах; поверхность может быть покрыта резиной или WC-напылением
  • Ремонтопригодный — обечайка CFRP + соединение цапфы алюминий/сталь посадкой с натягом; цапфы заменяемы в поле без утилизации всего ролика

Типичные позиции: широкие высокоскоростные направляющие сушильной секции, направляющие после клеевого пресса, позиции шпули наката длинного пролёта и измерительные валы лазерного калибра.

Четыре линейки продукции — выберите нужную экономику

Каждая линейка — это архитектура пакета, спроектированная по CLT и проверенная по целям прогиба, прочности и критической скорости. Ниже — справочные значения; каждый ролик спроектирован под применение.

E

Эконом

Углерод стандартного модуля (класс T700) с оптимизированной укладкой 0°/±45°. Ценовая линейка: экономика замены стального ролика, где драйвер — вес и коррозия, а не экстремальная жёсткость.

M

Высокий модуль

Повышенное содержание волокна высокого модуля для пролётов, критичных по изгибу. Для длинных направляющих сушильных пролётов, где прогиб стали ограничивает скорость или качество.

X

Прецизия

Обечайки с жёстким допуском для позиций измерения и калибровки: симметричный пакет, низкий гистерезис, премиальная отделка поверхности для сервиса лазерного калибра.

P

Ультравысокий модуль

Волокна ультравысокого модуля (класс M55J) для самых широких пролётов и высоких скоростей — прогиб рассчитан как доля от стального эквивалента.

ЛинейкаСистема волоконДрайвер проектаТипичное применение
E — ЭкономСтандартный модуль (класс T700)Вес & коррозия, укладка с оптимизацией стоимостиНаправляющие & ведущие валы, умеренные пролёты
M — Высокий модульСмесь среднего / высокого модуляЖёсткость на изгиб на единицу стоимостиДлинные сушильные пролёты, направляющие прессовой секции
X — ПрецизияВысокий модуль, симметричный пакетДопуск, термо- & гигростабильностьИзмерительные валы, позиции сканера калибра
P — Ультравысокий модульУльтравысокий модуль (класс M55J)Минимальный прогиб при максимальном пролётеШирокие высокоскоростные машины, шпули наката
Только справочные значения — каждый пакет размеряется по пролёту, скорости, нагрузке пятна и покрытию; окончательные инженерные данные выдаются с каждым расчётом и проверяются анализом FE и (по запросу) испытанием прототипа.

Оборудование & процесс — от книги слоёв до сбалансированного ролика

Полная цепочка выполняется внутри: проект пакета, намотка жгутом на ЧПУ, контролируемое отверждение, неразрушающий контроль, мехобработка, сборка и балансировка. Ни один этап не отдаётся на аутсорсинг вне контроля качества.

01 · Проект пакета CLTКлассическая теория слоистых пластиков задаёт углы, порядок и толщину слоёв по целям прогиба, прочности и критической скорости — книга слоёв выпускается до начала намотки.
02 · Проверка FEМодели метода конечных элементов проверяют кривую прогиба, пики напряжений на стыке цапфы и критические скорости — утверждаются до выделения материала.
03 · Подготовка оправкиПрецизионно прошлифованная стальная оправка, обработанная разделительным составом и проверенная на прямолинейность — геометрия обечайки наследует геометрию оправки.
04 · Намотка жгутом на ЧПУНамотка под управлением компьютера с контролем угла и натяжения вдоль геодезической траектории; маршрут мокрой намотки или препрега по линейке и объёму.
05 · Контролируемое отверждениеЦикл отверждения с разгоном температуры с контролем пустот и остаточных напряжений; контроль температуры в процессе.
06 · NDI & КК пакетаУльтразвуковой контроль пакета, картирование толщины и твёрдости, проверка содержания пустот — критических показаний не пропускается.
07 · Мехобработка & посадка цапфыСтык цапфы и поверхности посадки с натягом обработаны в допуске; металлические цапфы (алюминий или кованая сталь) установлены контролируемой посадкой с натягом.
08 · Сборка, балансировка & отчётДинамическая балансировка до G2,5, опционально резиновое покрытие или керамическое напыление; запись прогиба, отчёт о балансировке и отчёт по размерам поставляются с роликом.

Материалы & варианты поверхности

ЭлементВариантыПримечания
ВолокноСтандарт класса T700 · M40J / M46J средне-высокий · M55J ультравысокий модульВыбирается по линейке (E/M/X/P) и цели прогиба позиции
МатрицаЭпоксидная система смолы, отверждение с разгоном температурыРабочие температуры мокрой части и сушильной секции; Tg смолы подобран под позицию
ЦапфаКованая сталь или алюминиевый сплав, посадка с натягом на торцы обечайкиЗаменяема в поле — цапфа с отказом подшипника не утилизирует ролик
ПоверхностьЧистая шлифованная · резиновое покрытие · керамическое напыление HVOF WC-Co / Cr₂O₃Покрытие и напыление по назначению позиции — см. роликовую инженерию

Справочные диапазоны: контроль угла намотки на оборудовании ЧПУ удерживает геодезическую траекторию в рамках книги слоёв; типичные обечайки сбалансированы до G2,5 с вибрацией ≤ 2,5 мм/с. Возможности процесса подтверждены испытанием прототипа по запросу.

Справочные спецификации

Инженерный охват для обечаек CFRP — каждый ролик размеряется под свой случай нагружения, а не под каталог.

ПараметрСправочный диапазонПримечание
Диаметр обечайкиØ100 – Ø600 ммБольшие диаметры по запросу
Длина поверхности≤ 12 000 ммПозиции длинного пролёта — родная среда CFRP
Вес против стали (равная жёсткость)30–40%Меньше энергии привода и нагрузки при обращении
Удельная жёсткость≈ 4× сталиПрогиб рассчитан как доля от стального эквивалента
Рабочая скорость≤ 2000 м/мин (направляющие позиции)Критическая скорость проверена FE по проекту
Класс балансировкиG2,5 · вибрация ≤ 2,5 мм/сВ цехе или на площадке
Шероховатость поверхностиRa ≤ 0,4 мкм чистая · варианты покрытия / напыленияПо назначению позиции
Рабочая температураПо системе смолыЭпоксидные системы для типичной службы направляющей сушильной секции; марки высокой температуры по запросу

Где CFRP окупается

Сушильная секция

Направляющие длинного пролёта

Широкие высокоскоростные машины, где прогиб стали ограничивает скорость или даёт риски, — жёсткость и демпфирование исходят из пакета.

После клеевого пресса

Направляющие после клеевого пресса & наносителя

Горячие, влажные, химически агрессивные позиции — обечайка без коррозии с вариантами покрытия или напыления.

Намотка

Шпуля наката & позиции намотки

Малая инерция улучшает поведение при пуске/останове и качество намотки на быстрых намотчиках.

Качество

Измерительные & калибровочные валы

Линейка X: симметричные пакеты, низкий гистерезис и премиальная отделка для сервиса сканера лазерного калибра.

CFRP против стали — та же позиция, другая физика

СвойствоОбечайка CFRPСтальная обечайка
Вес (равная жёсткость)30–40%100% (справочно)
Удельная жёсткость≈ 4×1×
Прогиб при длинном пролётеДоля от стального эквивалентаСправочно
Критическая скорость / инерцияВысокая — низкая вращающаяся инерцияМеньший запас по инерции
ДемпфированиеВысокое — подавляет риски & виброметкиНизкое
Коррозия мокрой частиОтсутствуетРиск коррозионной усталости (дуплекс смягчает)
Экономика поврежденийЦапфа заменяема в полеПовреждение цапфы может утилизировать обечайку

Инженерия за каждой обечайкой

Проект укладки на базе CLT

Классическая теория слоистых пластиков задаёт углы, порядок и толщину слоёв по целям прогиба и прочности — без намоток «на глаз».

Проверка FE

Модели метода конечных элементов проверяют кривые прогиба, пики напряжений на цапфах и критические скорости ещё до намотки единого волокна.

Стык цапфы

Металлические цапфы посадкой с натягом на обработанные торцы обечайки — заменяемы в поле, так что цапфа с отказом подшипника не утилизирует ролик.

Что нужно для расчёта вашего ролика

  • Модель и скорость машины; позиция и функция ролика
  • Длина поверхности, диаметр и пролёт между подшипниками
  • Случаи нагружения: нагрузки пятна, натяжение намотки, вес
  • Текущая проблема: прогиб, вибрация, энергия, коррозия, вес ролика для обращения

Мы отвечаем рекомендованной линейкой (E/M/X/P), концепцией пакета, расчётной кривой прогиба против вашей стальной справки и ценой — в течение одной недели.

Заказать оценку ролика CFRP