Nella moderna produzione industriale,rulli cromatisono ampiamente utilizzati in molti campi, come la stampa, i tessuti, la fabbricazione della carta, la produzione di pellicole di plastica e la produzione di acciaio. Il motivo per cui i rulli cromati sono ampiamente utilizzati è principalmente perché il loro strato di cromatura ha un'elevata resistenza all'usura, alla corrosione, un'eccellente durezza e un'eccellente finitura superficiale. Tuttavia, nonostante questi vantaggi, i rulli cromati a volte si rompono e cadono durante l'uso effettivo. Ciò non solo influisce sull'efficienza della produzione, ma aumenta anche i costi di manutenzione e sostituzione.

Questo articolo analizzerà in dettaglio le principali cause della rottura dello strato di cromatura dei rulli cromati industriali. Comprendendo queste cause, le aziende possono adottare misure efficaci per estendere la durata utile dei rulli cromati e ridurre inutili perdite di produzione.

Rullo cromato: Quali sono le cause della rottura dello strato cromato?

La rottura dello strato di cromatura è uno dei difetti più comuni nei rulli cromati industriali. Questo fenomeno è solitamente il risultato dell'azione combinata di più fattori, tra cui principalmente stress meccanico, stress termico, qualità del materiale e tecnologia di lavorazione.

Stress meccanico

Lo stress meccanico è una delle cause principali della rottura dello strato di cromatura. Nell'uso effettivo, i rulli cromati spesso sopportano grandi carichi meccanici, specialmente in ambienti di lavoro ad alta intensità. L'accumulo di stress meccanico può causare microfessure o rotture su larga scala dello strato di cromatura.

Fonti di stress meccanico:

● Pressione durante il funzionamento del rullo: i rulli cromati industriali sono solitamente utilizzati in processi quali calandratura e laminazione. In questi processi, la superficie del rullo è spesso sottoposta a una pressione elevata. Se la pressione è irregolare o supera la tolleranza dello strato di cromatura, il rivestimento superficiale si crepa a causa della compressione eccessiva.

● Attrito tra il rullo e il materiale lavorato: in alcuni ambienti ad alto attrito, l'attrito tra il rullo cromato e il materiale lavorato può causare un'usura troppo rapida della superficie dello strato di cromatura, causando così una concentrazione di sollecitazioni e infine la formazione di crepe.

● Vibrazione e impatto: il rullo incontrerà inevitabilmente vibrazioni e impatti esterni durante il funzionamento. Se la frequenza di vibrazione è troppo alta o la forza di impatto è troppo grande, lo strato di cromatura non può resistere a tali cambiamenti di stress ed è soggetto a cricche da fatica.

Stress termico

Durante il processo di produzione industriale, i rulli cromati spesso subiscono più cicli termici e i drastici cambiamenti di temperatura causeranno stress termico nello strato di cromatura. Soprattutto in caso di funzionamento ad alta temperatura, lo stress termico è una causa importante di rottura dello strato di cromatura.

Formazione di stress termico:

● Frequente alternanza di riscaldamento e raffreddamento: durante il funzionamento dei rulli cromati, lo strato di cromatura sulla superficie del rullo si espanderà e si contrarrà a causa della ripetuta alternanza di riscaldamento e raffreddamento. A causa dei diversi coefficienti di dilatazione termica dello strato di cromatura e del substrato, questa espansione e contrazione non uniforme causerà la concentrazione dello stress termico sulla superficie dello strato di cromatura, che causerà crepe nel tempo.

● Maggiore fragilità dello strato di cromatura in un ambiente ad alta temperatura: in condizioni di alta temperatura, la tenacità dello strato di cromatura è bassa e diventa più fragile. Se non si esegue un raffreddamento o una protezione efficaci in tempo, lo strato di cromatura è soggetto a screpolature.

● Differenza di temperatura eccessiva: dopo che il rullo lavora in un ambiente ad alta temperatura, se viene raffreddato rapidamente, la differenza di temperatura aggraverà l'accumulo di stress dello strato di cromatura e formerà facilmente crepe. Soprattutto sulla linea di produzione, il rapido cambio dei processi di temperatura o il contatto diretto con il refrigerante aggraveranno questo fenomeno.

Problemi di qualità del substrato

La qualità del substrato del rullo cromato avrà anche un impatto diretto sulla durata utile dello strato di cromatura. Se la qualità del substrato non è all'altezza dello standard, anche se lo strato di cromatura stesso è molto resistente, è difficile evitare le crepe.

L'impatto del substrato sulla fessurazione dello strato di cromatura:

● La rugosità superficiale del substrato non è qualificata: prima della cromatura, la superficie del substrato deve essere molto finemente levigata e lucidata. Se la rugosità superficiale del substrato non è qualificata, la forza di legame tra lo strato di cromatura e il substrato è scarsa e lo strato di cromatura è soggetto a crepe a causa di difetti superficiali microscopici del substrato durante l'uso.

● Durezza del substrato insufficiente: se la durezza del substrato del rullo cromato è insufficiente, il substrato è soggetto a deformazioni quando sottoposto a grandi sollecitazioni meccaniche e questa deformazione si manifesterà attraverso lo strato di cromatura, provocando crepe superficiali.

● Materiale del substrato non uniforme: alcuni materiali del substrato del rullo cromato presentano impurità o una distribuzione non uniforme del materiale, che causano concentrazione di stress quando il substrato è sottoposto a stress e causano facilmente crepe sulla superficie dello strato di cromatura.

Problemi del processo di cromatura

La qualità del processo di cromatura determina direttamente la durevolezza e la durata utile dello strato di cromatura. Se il processo di cromatura non viene eseguito correttamente, è facile che si verifichino problemi quali spessore irregolare e legame insufficiente dello strato di cromatura, che causerà crepe.

Problemi comuni del processo di cromatura del rullo cromato:

● Spessore irregolare dello strato di cromatura: durante il processo di cromatura, se lo spessore dello strato di cromatura non viene controllato in modo uniforme, la parte debole della superficie è soggetta a rompersi per prima quando è sottoposta a sollecitazione, il che porterà alla rottura dell'intero strato di cromatura.

● Debole legame tra lo strato di cromatura e il substrato: il legame insufficiente tra lo strato di cromatura e il substrato può essere dovuto a un trattamento improprio del substrato o a problemi con la formula della soluzione di cromatura. Ciò causerà lo sfaldamento o la rottura facile dello strato di cromatura quando sottoposto a stress esterno.

● Densità di corrente non uniforme durante la galvanica: se la densità di corrente non è uniforme durante la cromatura, è facile che la qualità della placcatura non sia uniforme, con conseguente concentrazione di stress e aumento del rischio di crepe.

Corrosione ambientale

Sebbene lo strato di cromatura abbia una buona resistenza alla corrosione, in alcuni ambienti estremi, in particolare se esposto ad acidi forti, alcali forti o altri mezzi corrosivi per lungo tempo, la capacità anticorrosione dello strato di cromatura può indebolirsi gradualmente, causando la rottura dello strato di cromatura.

Effetti della corrosione sulla cromatura:

● Corrosione chimica: se il rullo cromato viene esposto per lungo tempo ad acidi forti, alcali forti e altre sostanze chimiche, la superficie della cromatura potrebbe gradualmente reagire chimicamente, con conseguente distruzione della struttura della placcatura e screpolature.

● Corrosione elettrochimica: quando lo strato di cromatura e altre parti metalliche restano a contatto per lungo tempo, può verificarsi una corrosione elettrochimica, con conseguente distacco parziale o rottura dello strato di cromatura.

Indossare durante l'uso

Durante un uso prolungato ad alta intensità, lo strato di cromatura del rullo cromato si consumerà gradualmente a causa dell'attrito costante con il materiale lavorato. Una volta che lo strato di cromatura diventa più sottile o gravemente usurato, è molto probabile che si verifichino crepe sulla superficie, specialmente in un ambiente di lavoro ad alto carico, le aree deboli dopo l'usura si creperanno per prime.

Rullo cromato: come evitare che lo strato di cromo si screpoli?

Dopo aver compreso le cause principali della rottura della cromatura, la chiave diventa come prevenire questo problema. Ecco alcune efficaci misure preventive:

1. Controllare ragionevolmente la pressione di lavoro e la distribuzione delle sollecitazioni: assicurarsi che la pressione dei cuscinetti a rulli cromati durante il funzionamento rientri nell'intervallo di progettazione ed evitare la concentrazione delle sollecitazioni.

2. Controllare le variazioni di temperatura: evitare rapidi riscaldamenti o raffreddamenti, ridurre al minimo le differenze di temperatura e ridurre la generazione di stress termico.

3. Migliorare la qualità del substrato: selezionare substrati di alta qualità, assicurarsi che la durezza e il trattamento superficiale del materiale soddisfino i requisiti ed evitare difetti del materiale.

4. Migliorare il processo di cromatura: garantire uno spessore uniforme dello strato di cromatura, migliorare la precisione e la stabilità dell'attrezzatura di galvanica e garantire la forza di legame tra lo strato di cromatura e il substrato.

5. Ispezione e manutenzione regolari: controllare regolarmente le condizioni della superficie delrullo cromato, individuare e intervenire tempestivamente su piccole crepe o usure per evitare che i problemi peggiorino.

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