【CPP114】訊：瓦楞輥是包裝印刷機械的關鍵零部件，其質量的高低在很大程度上決定了紙箱生產質量和效率。在紙箱生產過程中，瓦楞原紙在瓦楞輥楞頂的相互擠壓、熨燙過程中連續、高速地彎曲成形，成為輕便、牢固的瓦楞紙板或者紙箱。

　　在紙箱成型過程中，瓦楞輥與瓦楞原紙在高壓下的相互作用，一方面使得原紙成型為瓦楞紙，另一方面原紙中物質(包括一些夾雜物和礦物硬粒)使瓦楞輥頂部發生劇烈的非均勻磨粒磨損，逐漸由原來規則的圓弧狀磨成不規則形狀，導致楞齒高度變低，所生產的紙板逐漸趨向標；隹下限。如果瓦楞輥的楞面硬度偏低，或者熱處理質量不穩定，瓦楞原紙的磨粒磨損作用還會使得瓦楞輥面產生麻坑、塌陷。在連續高速的單齒嚙合定向運轉狀況下，低硬度瓦楞輥還會因塑性變形發生倒楞、傾斜、扭曲、增加橢圓度和跳動誤差，大幅度降低瓦楞輥的使用壽命和經濟性能。特別是在生產線不是滿幅走紙的條件下，瓦楞輥表面將產生不均勻磨損，嚴重時將導致瓦楞輥中凹，造成紙板中間脫膠起泡。在所生產的瓦楞輥質量不能保障的情況下，生產廠商往往不得不提前更換新輥。

　　提高瓦楞輥使用壽命的工藝方法

　　作為瓦楞紙板生產線上最昂貴的易損部件之一，瓦楞輥的使用壽命高低決定了紙板的生產效率、質量與成本，因此一直是眾多生產廠商關心的焦點問題。由于瓦楞輥的失效是典型的以瓦楞原紙作為磨料的磨粒磨損過程，根據金屬材料的磨粒磨損原理可知，在瓦楞輥結構一定的前提下，提高瓦楞輥耐磨性(即使用壽命)的有效途徑只有一個，那就是提高瓦楞輥楞頂的表面硬度。

　　各種熱處理工藝和表面工程技術相繼被引入瓦楞輥的生產制造過程，如感應淬火技術、滲碳淬火、電鍍硬鉻技術、滲氮及離子氮化技術、激光淬火技術等等。尤其可喜的是，經過多年的積累，國內已經建立了輕工行業標準，部分瓦楞輥制造廠家也建立了相應的企業標準，以便實現在對瓦楞輥質量的有效控制。表1所示為瓦楞輥齒形表面硬度和硬化層深度。

　　實際上，表1所示的瓦楞輥熱處理工藝標準部分已經過時，瓦楞輥制造廠家為了在市場競爭中獲勝，已經采用了更加嚴格、復雜的熱處理工藝。

　　瓦楞輥中頻淬火+氮化或鍍硬鉻工藝

　　氮化層厚度為0．5mm～0．6mm，電鍍硬鉻層厚度為0．10mm～0．20mm。復合表面強化工藝的最大好處就在于：瓦楞輥頂部的硬化層深度加厚，形成了一個硬度梯度，有效地避免了因為氮化層或者硬鉻層與基材過大的硬度差而導致硬化層的崩脫。

　　由于氮化工藝周期長，成本高，因此瓦楞輥制造商更加喜歡使用中頻淬火后鍍鉻。此外，為了進一步降低電鍍硬鉻層與基材之間的硬度差別，各廠家材質將材質從42CrM0改為48CrM0甚至50CrM0，進一步提高了瓦楞輥的淬透性和淬硬性。

　　上述努力收到了顯著的成效。經過感應淬火與電鍍硬鉻復合處理的瓦楞輥，其使用壽命可以達到800萬米～900萬米。

　　感應淬火一電鍍復合處理瓦楞輥的后階段工藝流程：

　　磨齒 - 中頻淬火 - 除應力 - 噴砂 - 鍍鉻（厚度0.10mm-0.15mm）成品出廠瓦楞輥碳化鎢硬質合金涂層技術

　　近年來，超音速噴涂碳化鎢硬質合金涂層技術逐漸進入瓦楞輥的生產領域。它是采用超音速火焰、電弧噴涂或者等離子噴涂的方式，在瓦楞輥的輥頂形成一層厚度約為0.05mm-0.06mm的高硬度硬質合金耐磨層的工藝。超音速噴涂之前，瓦楞輥仍然需要先進行感應淬火處理，以便提高基材的硬度。硬質合金層只是取代電鍍硬鉻層。

　　由于硬質合金層的硬度比電鍍硬鉻層高得多，與瓦楞輥基材的結合力也比硬鉻層的強得多，因此硬質合金復合處理的瓦楞輥得使用壽命比感應淬火與電鍍硬鉻復合處理的高得多，成為瓦楞輥表面處理的頂級工藝，最大的使用壽命可以達到2000萬米～5000萬米。感應淬火一超音速噴涂硬質合金層復合強化瓦楞輥的后階段工藝流程：磨齒--(中頻淬火)--噴砂--預熱--打底--噴涂碳化鎢（厚度0.05mm～0.06mm))--拋磨--成品出廠

　　但是，超音速火焰噴涂等技術存在的一些缺點，如噴涂層的質量受操作者個人的經驗影響很大，噴涂的制造成本也較高，涂層的均勻性也不象電鍍硬鉻層那樣好控制。激光淬火技術的顯著特點（與感應淬火技術相比)

　　加熱位置可以精確定位，硬化層深度與硬化帶形狀可以精確控制，瓦楞輥的齒面變形幾乎可以忽略。這就從根本上避免了感應淬火時因為注入熱量過大導致瓦楞輥造成的變形、尺寸超差，或者因為加熱不均勻導致的軟點、裂紋等缺陷，確保了瓦楞輥生產時的高成品率。

　　激光淬火工藝取代感應淬火，簡化了瓦楞輥的生產制造工藝，節省了瓦楞輥的生產制造成本。因為瓦楞輥可以齒型精加工后進行激光淬火，而不象中頻淬火加工技術那樣，為了得到較深的淬火層，需要先進行齒型粗加工，中頻淬火后再進行齒型精加工。

　　激光淬火層的硬度高于中頻淬火HRC2-4度。主要原因有兩個：其一，激光淬火工藝的加熱速度與冷卻速度都遠遠高于中頻感應淬火的緣故；其二，激光淬火的快速加熱冷卻過程，使得表層成分的保真性很好，有效地防止了脫碳、氧化等過程的發生，確保了瓦楞輥齒頂表層與亞表層的高硬度。這樣，激光淬火條件下電鍍硬鉻層與瓦楞輥齒頂之間的硬度差就小于感應淬火條件下兩者之間的硬度差，有利于提高瓦楞輥的使用壽命。