Con el r\u00e1pido desarrollo de la tecnolog\u00eda industrial, el uso de l\u00e1minas y tiras de aluminio como material b\u00e1sico de la industria moderna se ha vuelto cada vez m\u00e1s extenso, y sus requisitos de superficie tambi\u00e9n han ido aumentando. En los \u00faltimos a\u00f1os, los rodillos de cepillo de nylon se han utilizado ampliamente en los procesos de limpieza, desengrase, limpieza de rodillos, pulido y otros en las tiras de aluminio. Los rodillos de material no tejido se emplean en los procesos de desengrase y deshidrataci\u00f3n para lograr un salto cualitativo en la calidad de la superficie de las tiras. Este art\u00edculo presenta y analiza el principio de funcionamiento, la clasificaci\u00f3n y las caracter\u00edsticas del rodillo de cepillo de nylon y del rodillo de f\u00e1brica de material no tejido, as\u00ed como su aplicaci\u00f3n en la producci\u00f3n de l\u00e1minas y tiras de aluminio y cuestiones relacionadas, a modo de referencia para los fabricantes de l\u00e1minas y tiras y los fabricantes de equipos afines.<\/p>\n\n\n\n
El nombre qu\u00edmico del nailon tambi\u00e9n se conoce como poliamida (PA). Debido a que es un pol\u00edmero cristalino y tiene una alta cristalinidad, su resistencia a la tracci\u00f3n, dureza, elasticidad y resistencia al desgaste son mayores que las de otros pl\u00e1sticos. Al mismo tiempo, el nailon presenta una buena resistencia qu\u00edmica. En particular, tiene una excelente resistencia a los aceites y puede soportar \u00e1cidos d\u00e9biles, \u00e1lcalis d\u00e9biles y disolventes generales. Por lo tanto, es la primera opci\u00f3n en la producci\u00f3n de tiras de aluminio entre muchos filamentos de cepillo de pl\u00e1stico de ingenier\u00eda, lo cual tiene cierta racionalidad e inevitabilidad.<\/p>\n\n\n\n
1.21 Filamento de nailon 66<\/strong><\/p>\n\n\n\n En la actualidad, los filamentos de cepillo utilizados en la fabricaci\u00f3n de cepillos industriales incluyen principalmente nailon 6, nailon 66, nailon 610, nailon 1010, nailon 612 y otros materiales de nailon. Durante el proceso de laminado en fr\u00edo de placas y tiras de aluminio, debido a la fricci\u00f3n y al roce entre el rodillo y la superficie de la tira, la superficie genera una p\u00e9rdida y adsorci\u00f3n de polvo microoxidado, y el aceite de laminaci\u00f3n junto con sus componentes suspendidos quedan adheridos a la superficie de la tira. Si no se limpian a tiempo, estos residuos se adhieren a la superficie del rodillo del nivelador de tracci\u00f3n-doblado, provocando el desgaste de la superficie del rodillo y da\u00f1ando la superficie de la tira. Por esta raz\u00f3n, el proceso de lavado con agua caliente a alta temperatura es indispensable. Sin embargo, entre muchos filamentos de cepillo de nailon, la mayor\u00eda de los materiales de nailon tienen un punto de fusi\u00f3n de aproximadamente 210 \u00b0C, lo que provoca su degradaci\u00f3n y deformaci\u00f3n cuando se utilizan durante largo tiempo a temperaturas de agua superiores a 80 \u00b0C, mientras que el nailon 66 tiene un punto de fusi\u00f3n de 250 \u00b0C y no se deforma cuando se utiliza en agua caliente por encima de 80 \u00b0C. Por lo tanto, los filamentos de cepillo de nailon 66 se emplean mayoritariamente para la limpieza de tiras de aluminio. Pero el defecto fatal del nailon 6 es que su absorci\u00f3n de agua es demasiado alta (1,5 %). El cepillado en agua ablanda los filamentos del cepillo y reduce su rigidez, lo que resulta en una desengrasado incompleto. Adem\u00e1s, el propio nailon no es resistente a los \u00e1lcalis fuertes, lo que tambi\u00e9n acorta la vida \u00fatil del rodillo del cepillo.<\/p>\n\n\n\n 1.2.2 Filamento DT-Belon<\/strong><\/p>\n\n\n\n Seg\u00fan los problemas de los filamentos de cepillo mencionados anteriormente, algunas empresas extranjeras han a\u00f1adido nano-montmorilonita y otros materiales sobre la base del nailon 66, y han desarrollado los filamentos de cepillo DT-Bellon, que tienen una absorci\u00f3n de agua mucho menor que el nailon 66, una resistencia a los \u00e1lcalis y una resistencia a la tracci\u00f3n significativamente mejoradas, resolviendo por completo el problema del cepillado de tiras de aluminio. Tras las pruebas, su efecto pulidor se ha duplicado en comparaci\u00f3n con el nailon 66, y la vida \u00fatil del rodillo de cepillo se ha incrementado entre 3 y 5 veces.<\/p>\n\n\n\n 1.23 Contiene alambre abrasivo<\/strong><\/p>\n\n\n\n Los filamentos de cepillo abrasivo son filamentos de diferentes grosores fabricados a\u00f1adiendo aproximadamente un 30% de carburo de silicio y otros abrasivos a materiales de resina de nailon mediante procesos de mezcla, extrusi\u00f3n, trefilado y otros. El nailon 612 es la primera opci\u00f3n entre los materiales de nailon. Adem\u00e1s de las caracter\u00edsticas del PA, el nailon 612 tambi\u00e9n presenta las ventajas de tener una anchura relativamente peque\u00f1a, baja absorci\u00f3n de agua (0,1%), buena densidad y estabilidad dimensional, as\u00ed como alta resistencia a la tracci\u00f3n. El nailon 610 tambi\u00e9n se utiliza como material de trefilado, pero su relaci\u00f3n calidad-precio es baja. Seg\u00fan los diferentes materiales utilizados, actualmente existen principalmente los siguientes tipos de filamentos de cepillo:<\/p>\n\n\n\n (1) Los filamentos abrasivos de carburo de silicio se obtienen a\u00f1adiendo polvo de carburo de silicio al nailon. Debido a la forma poligonal de la estructura del carburo de silicio, los productos resultantes tienen un acabado brillante, y la industria de tiras utiliza principalmente granos de 180# a 800#.<\/p>\n\n\n\n (2) Al polvo de al\u00famina se le a\u00f1ade polvo de al\u00famina a los filamentos abrasivos y al nailon. Debido a su estructura multi-prism\u00e1tica, los productos resultantes tienen un acabado mate, principalmente de grano 180# a 800#.<\/p>\n\n\n\n (3) El alambre de cepillo de diamante est\u00e1 hecho de nailon con polvo de diamante. Debido a su afilado y dureza \u00fanicos, se utiliza principalmente para el pulido espejo y otros procesos en la producci\u00f3n de tiras de aluminio, emple\u00e1ndose principalmente granos de 320# a 3000#.<\/p>\n\n\n\n (4) Alambre abrasivo especial resistente a altas temperaturas (5) Alambre de cepillo multihilo (1) M\u00e1quina de limpieza por estirado-doblado y nivelado: La m\u00e1quina de limpieza por estirado-doblado y nivelado suele ser el \u00faltimo proceso de la producci\u00f3n de l\u00e1minas de aluminio. Los requisitos para la superficie de la chapa son extremadamente estrictos. Por lo tanto, se selecciona un rodillo de cepillos de pulverizaci\u00f3n interna para la estructura del rodillo de cepillos. El hilo del cepillo es un hilo de cepillo multifilamento de la empresa alemana Haar o de la empresa japonesa Hotan, o un hilo de cepillo de nylon de menos de 0,15 mm. Para la limpieza de tiras de placas gruesas de aluminio se puede utilizar hilo de nylon de 0,3 a 0,5 mm.<\/p>\n\n\n\n (2) Cepillo de limpieza para rodillos de laminador en caliente: El prop\u00f3sito del cepillo de limpieza para rodillos de laminador en caliente es utilizar cepillos de alambre en todo el proceso. Debido a la fragilidad del alambre de acero, es f\u00e1cil que se rompa y cause ara\u00f1azos en la superficie del rodillo. En la actualidad, el m\u00e1s eficaz es el cepillo abrasivo de tipo de rociado interno. Generalmente, se utiliza filamento abrasivo de nailon 180#, y la densidad del filamento del cepillo no debe ser inferior al 50%. Debido al bajo punto de fusi\u00f3n del nailon, ocasionalmente puede producirse combusti\u00f3n de los filamentos del cepillo cuando la cantidad de agua es insuficiente. Muchos fabricantes han comenzado a utilizar filamentos abrasivos resistentes a altas temperaturas, pero el precio es relativamente m\u00e1s alto.<\/p>\n\n\n\n (3) Cepillo de limpieza de rodillos para laminador en fr\u00edo: En los \u00faltimos a\u00f1os, la limpieza de los rodillos de los laminadores en fr\u00edo ha comenzado a captar la atenci\u00f3n de muchos fabricantes. Adem\u00e1s de eliminar la suciedad de la superficie del rodillo, el cepillo de limpieza no debe rayar la superficie del cuerpo del rodillo. Mingtai Aluminum ha realizado numerosos experimentos de cooperaci\u00f3n durante muchos a\u00f1os, eligiendo filamentos abrasivos de menos de 0,5 mm, controlando la longitud de los filamentos del cepillo dentro de un rango determinado, manteniendo la densidad de los filamentos por encima del 60 % y realizando m\u00faltiples procesos de pulido, desde grueso hasta fino, como la mejor opci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n (4) Pulido de paneles espejo: Debido a los defectos de adherencia y f\u00e1cil oxidaci\u00f3n de las l\u00e1minas y tiras de aluminio, el pulido de paneles espejo de estas ha sido durante mucho tiempo un problema que ha afectado a los fabricantes de l\u00e1minas y tiras de aluminio. Por esta raz\u00f3n, tras a\u00f1os de pruebas conjuntas con Henan Mingmingtai Aluminum, se descubri\u00f3 que el rodillo de cepillo de diamante 320#-3000# es una buena soluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n (5) Cepillo de pulido de espejo para cilindros: El pulido de espejo de los cilindros es un problema importante en la industria de las tiras de aluminio. Actualmente, la mayor\u00eda de los fabricantes a\u00fan utilizan la soluci\u00f3n de pulido con banda abrasiva, que es lenta y laboriosa. El plan de renovaci\u00f3n del pulido de espejo de los cilindros consiste en utilizar PEEK como material, a\u00f1adir abrasivo de grado 5000 para fabricar un cepillo de disco y equiparlo con equipo especializado para el pulido. Originalmente se necesitaban 5 d\u00edas para el pulido, pero ahora solo se requieren 2 horas para lograr un efecto de espejo de 0,001.<\/p>\n\n\n\n Despu\u00e9s de usar el rodillo de cepillo durante mucho tiempo, en su superficie aparecer\u00e1n dos grandes mancuernas (o com\u00fanmente conocidas como huesos de perro). Se pueden utilizar los siguientes m\u00e9todos para recortarlo en el momento adecuado: <\/p>\n\n\n\n (1) Tanto los filamentos de nylon puro como los abrasivos se pueden cortar con una herramienta especial; el portaherramientas es sencillo y f\u00e1cil de instalar en un torno; <\/p>\n\n\n\n (2) El rodillo de cepillo con filamentos abrasivos se puede instalar en una rectificadora cil\u00edndrica o en un torno. La muela se reafila, y la muela puede ser una muela de carburo de silicio 46#.<\/p>\n\n\n\n El rollo no tejido multiusos es un rollo de f\u00e1brica no tejido fabricado mediante la sinterizaci\u00f3n de un material no tejido especial en una estructura cil\u00edndrica mediante un proceso especial, y luego se presiona sobre un eje de acero, lo que lo diferencia de los tradicionales rodillos de caucho y acero. La mayor caracter\u00edstica de este rollo de f\u00e1brica es el uso de un material no tejido especial con una organizaci\u00f3n interna en forma de red, que puede absorber aceite, agua e infiltrar el polvo residual en la superficie de la l\u00e1mina, y tiene un alto coeficiente de fricci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n En el \u00faltimo proceso de la l\u00ednea de producci\u00f3n de limpieza, no hay nada m\u00e1s que a\u00f1adir un rodillo de compresi\u00f3n de goma. Debido al defecto de que el propio rodillo de goma no puede absorber agua, es necesario secar una gran cantidad de agua en el t\u00fanel de secado posterior, lo que consume mucha energ\u00eda. Cualquier descuido dejar\u00e1 manchas de agua en la superficie de la placa y la tira, lo que afectar\u00e1 directamente a la calidad exterior de la placa y la tira de aluminio. Seg\u00fan los c\u00e1lculos, una gran parte del costo de la l\u00ednea de limpieza se destinar\u00e1 al secado posterior de la placa y la tira. En general, cada aumento del 1% en el grado de sequedad equivale a un 5% menos de agua evaporada en el t\u00fanel de secado, lo que significa que el consumo de energ\u00eda aumenta aproximadamente un 5%. A\u00fan m\u00e1s grave es el fen\u00f3meno de incrustaci\u00f3n causado por el uso de rodillos viejos, ya que los residuos no se exprimen completamente, lo que hace que la superficie forme una estructura lineal adicional y la reflectividad superficial sea de solo alrededor del 30%.<\/p>\n\n\n\n El efecto de escurrido del agua del rodillo no tejido se incrementa en m\u00e1s de 5 veces, lo que ahorra considerablemente energ\u00eda. La superficie de la l\u00e1mina es muy limpia y brillante, y la reflectividad supera el 90%. Antes, el rodillo de caucho deb\u00eda reemplazarse una vez al mes. La producci\u00f3n de placas y tiras de aluminio alcanza las 1200 t. Ahora produce 4000 t antes de necesitar ser rectificado. La vida \u00fatil del rodillo supera los 2 a\u00f1os, lo que reduce significativamente los costos.<\/p>\n\n\n\n El desengrase de la placa estampada es un problema dif\u00edcil en la producci\u00f3n de tiras. Tras numerosos desarrollos, se ha desarrollado un rodillo de compresi\u00f3n al vac\u00edo para placas estampadas sobre la base de rodillos no tejidos. El principio b\u00e1sico consiste en cubrir el eje del rodillo de vac\u00edo con materiales el\u00e1sticos de diferente dureza para adaptarse a la superficie irregular de la placa estampada y aspirar el aceite hacia el cuerpo del rodillo, logrando as\u00ed el prop\u00f3sito de desengrasado. Actualmente, ha sido bien recibido por muchos fabricantes como Mingtai Aluminum, cubriendo la brecha existente en este campo en China (v\u00e9ase la Figura 4).<\/p>\n\n\n\n Figura 4 Rodillo de vac\u00edo para escurrir placas estriadas<\/p>\n\n\n\n En el proceso tradicional, la mayor\u00eda de los rodillos gu\u00eda y los rodillos en S en la producci\u00f3n de l\u00e1minas y tiras de aluminio est\u00e1n hechos de rodillos de caucho de poliuretano, pero debido a su coeficiente de fricci\u00f3n insuficiente, las tiras resbalan y se desv\u00edan de vez en cuando. El rodillo multiusos no tejido para laminadores, gracias a sus caracter\u00edsticas de revestimiento de fibra, tiene un alto coeficiente de fricci\u00f3n que garantiza un accionamiento y un control de guiado estables, v\u00e9ase la Tabla 1.<\/p>\n\n\n\n Como se puede observar en la Tabla 1, el coeficiente de fricci\u00f3n de la bobina de no tejido es entre 20 y 40 veces mayor que el de la bobina de acero y la bobina de caucho. Este alto coeficiente de fricci\u00f3n garantiza que la tensi\u00f3n se incremente entre 20 y 40 veces al mismo tiempo, asegurando el funcionamiento suave del rodillo tensor y evitando fen\u00f3menos indeseables como el abombamiento de la bobina durante la operaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Debido a las excelentes caracter\u00edsticas de la propia bobina de no tejido, adem\u00e1s de las aplicaciones mencionadas anteriormente, tambi\u00e9n se ha utilizado ampliamente en tiras de aluminio, planchado de l\u00e1minas y m\u00e1quinas de corte longitudinal. La vida \u00fatil de la bobina es de 8 a 10 veces superior a la de la bobina de caucho, lo que reduce considerablemente los costes y el tiempo necesario para cambiar la bobina por parte del usuario, mejorando as\u00ed la eficiencia de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n En la actualidad, los rollos de no tejido DT han ocupado una gran parte del mercado en la producci\u00f3n de tiras de cobre y de aluminio nacionales, y los fabricantes de tiras de acero tambi\u00e9n han comenzado a utilizarlos. Los productos se han ido madurando gradualmente y han alcanzado una escala suficiente como para sustituir las importaciones. Probados por el reconocido fabricante internacional de trenes de laminaci\u00f3n italiano MINO, los indicadores t\u00e9cnicos y la relaci\u00f3n calidad-precio de los rollos de no tejido DT han superado a los productos similares importados. La m\u00e1quina de exprimido al vac\u00edo es un nuevo tipo de m\u00e1quina de exprimido al vac\u00edo modificada sobre la base del rollo multiusos no tejido original. El principio consiste en transformar el cuerpo del rollo con n\u00facleo s\u00f3lido del rollo multiusos no tejido original en un rollo al vac\u00edo con filas correspondientes de orificios en la superficie. Durante el funcionamiento, el l\u00edquido de las placas y tiras se exprime hacia el interior del cuerpo del rollo y, a continuaci\u00f3n, se utiliza la bomba de circulaci\u00f3n del sistema de vac\u00edo de la m\u00e1quina para extraerlo. El l\u00edquido se filtra a trav\u00e9s del sistema de separaci\u00f3n gas-agua y puede reutilizarse. El principio de funcionamiento se muestra en la Figura 5.<\/p>\n\n\n\n Esta m\u00e1quina es utilizada con frecuencia y sometida a pruebas rigurosas por muchos fabricantes, como Aluminum Co., Ltd., Mingtai Aluminum y Sanfeng Copper. En comparaci\u00f3n con el rollo no tejido original, la velocidad de secado del exprimidor al vac\u00edo aumenta en m\u00e1s del 30%. La pr\u00e1ctica ha demostrado que el uso del exprimidor al vac\u00edo es el medio m\u00e1s eficaz para eliminar el l\u00edquido en la producci\u00f3n de placas y tiras. El proyecto ha obtenido la patente nacional de modelo de utilidad y ha superado la evaluaci\u00f3n de expertos organizada por la Oficina de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Xianyang, provincia de Shaanxi. Se ha acordado por unanimidad que el proyecto ha alcanzado un nivel avanzado a nivel nacional y constituye un logro digno de promoci\u00f3n activa.<\/p>\n\n\n\n En el proceso de producci\u00f3n de l\u00e1minas y tiras de aluminio, la limpieza, el desengrase, la limpieza del rodillo, el escurrido de agua, el pulido y otros procesos son una de las medidas clave para garantizar su alta calidad superficial. Los rodillos de cepillo de nailon y los rodillos multiusos de fibra no tejida presentan una serie de caracter\u00edsticas excelentes. Desempe\u00f1an un papel importante en la mejora de la calidad superficial de las l\u00e1minas y tiras de aluminio, y merecen una promoci\u00f3n y aplicaci\u00f3n vigorosas.<\/p>\n
El alambre abrasivo resistente a altas temperaturas est\u00e1 fabricado principalmente con resina sint\u00e9tica PPS o PEEK y mediante el proceso de trefilado abrasivo. Debido a que su punto de fusi\u00f3n alcanza los 300\u2103 y 355\u2103, se utiliza principalmente en el proceso de limpieza mediante pulido en seco o laminado en caliente. En las mismas condiciones de pulido en seco a alta velocidad, los filamentos abrasivos comunes se han fundido y deformado, pero los filamentos resistentes a altas temperaturas a\u00fan pueden utilizarse con normalidad.<\/p>\n\n\n\n
Aunque a menudo se utilizan filamentos de cepillo m\u00e1s finos en el cepillado de tiras de aluminio de precisi\u00f3n, como los filamentos del cepillo siguen siendo individuales, a\u00fan quedar\u00e1n ara\u00f1azos en la superficie de la placa tras una observaci\u00f3n minuciosa. Por esta raz\u00f3n, Alemania, Jap\u00f3n y Corea del Sur han introducido sucesivamente filamentos de cepillo de m\u00faltiples hebras, es decir, hay innumerables filamentos de fibra fina en los filamentos de cepillo de 0,5-Imm. El hilo se convierte en una superficie de cepillo, lo que resuelve muy bien este problema.<\/p>\n\n\n\n1.3 Selecci\u00f3n de los rollos de cepillo para la producci\u00f3n de l\u00e1minas y tiras de aluminio<\/h4>\n\n\n\n
1.4 Reformado del rollo de cepillo<\/h4>\n\n\n\n
2 Caracter\u00edsticas y aplicaciones de los rodillos de molino no tejidos multiusos<\/h3>\n\n\n\n
2.1 Escurrido de agua en la l\u00ednea de lavado<\/h4>\n\n\n\n
2.2 Mejora de la tecnolog\u00eda de desengrase de la chapa estriada<\/h4>\n\n\n\n
2.3 Mejora de la funci\u00f3n del rodillo gu\u00eda de tracci\u00f3n<\/h4>\n\n\n\n
Material del rodillo de molino<\/strong><\/td> L\u00e1minas secas<\/strong><\/td> L\u00e1minas aceitadas<\/strong><\/td><\/tr> Rodillo de acero para laminador <\/td> 0.015<\/td> 0.012<\/td><\/tr> Rodillo de molino de hierro fundido <\/td> 0.018<\/td> 0.012<\/td><\/tr> Rodillo de molino cromado <\/td> 0.018 <\/td> 0.012<\/td><\/tr> Bobina de molino de PU <\/td> 0.020<\/td> 0.01 <\/td><\/tr> Bobina de molino pintada para WC <\/td> 0.016<\/td> 0.01<\/td><\/tr> Bobina de molino de no tejido<\/td> 0.5<\/td> 0.35<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
Las bobinas de no tejido DT son muy valoradas por los usuarios por su alta relaci\u00f3n calidad-precio, su corto plazo de entrega y su mantenimiento sencillo, y tienen un amplio potencial de difusi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n3 M\u00e1quina de prensado al vac\u00edo<\/h3>\n\n\n\n
4 Resumen<\/h3>\n\n\n\n