บุชชิ่งคาร์บอนกราไฟต์ในเครื่องจักรพิมพ์และย้อมผ้า: ทางออกสำหรับงานไอน้ำอุณหภูมิสูงและสื่อย้อมสี

เครื่องจักรพิมพ์และย้อมผ้าประกอบด้วยช่วงการเผาไหม้ขจัดสิ่งสกปรก การลอกคราบ การฟอกสี เครื่องย้อมผ้าต่อเนื่องแบบแผ่น เครื่องพิมพ์ เครื่องนึ่ง และเครื่องซัก ลูกกลิ้งนำทาง ลูกกลิ้งพิมพ์ และลูกกลิ้งนำทางเครื่องนึ่งต้องทำงานอย่างต่อเนื่องในสื่อที่มีอุณหภูมิสูง ความชื้นสูง และมีสารกัดกร่อนที่ประกอบด้วยสีและสารช่วยเคมี แบริ่งโลหะมักเกิดการกัดกร่อนและติดขัดภายใต้สภาพเหล่านี้ ขณะที่บุชชิ่งคาร์บอนกราไฟต์ซึ่งมีคุณสมบัติหล่อลื่นตัวเอง ทนต่อการกัดกร่อน และทนอุณหภูมิสูง จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม บทความนี้อ้างอิงจากประสบการณ์การใช้งานของ Huahao Sealing ในหลายโรงงานพิมพ์และย้อมผ้า เพื่อแนะนำจุดสำคัญในการเลือกบุชชิ่งคาร์บอนกราไฟต์

1. ลักษณะการใช้งาน

1.1 พารามิเตอร์การใช้งานทั่วไป

• ช่วงการเผาไหม้ขจัดสิ่งสกปรก การลอกคราบ การฟอกสี: สารละลายด่าง 80-100℃ (NaOH 20-40 กรัม/ลิตร) ร่วมกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, pH 11-13
• เครื่องย้อมผ้าต่อเนื่องแบบแผ่น: สารละลายย้อม 60-90℃ ประกอบด้วยสี ยูเรีย สารป้องกันการแพร่กระจาย, pH 5-8
• เครื่องนึ่ง: ไอน้ำอิ่มตัว 130-180℃ ประกอบด้วยไอสีและสารช่วยเคมีระเหย
• เครื่องซัก: น้ำร้อน 60-95℃ ประกอบด้วยสีตกค้างและสารช่วย

1.2 รูปแบบความเสียหาย

ความเสียหายของแบริ่งโลหะทั่วไปในสภาพเหล่านี้ ได้แก่ การติดขัดจากการกัดกร่อนของลูกกลิ้ง (45%), ซีลเสื่อมสภาพรั่วซึม (25%), การสูญเสียสารหล่อลื่นเกิดแรงเสียดทานแห้ง (20%), กรงลูกกลิ้งแตกหัก (10%) อายุการใช้งานเฉลี่ยเพียง 3-6 เดือน และการหยุดเครื่องเพื่อเปลี่ยนบ่อยครั้งส่งผลกระทบต่อกำลังการผลิตอย่างรุนแรง

2. การเลือกวัสดุ

2.1 กราไฟต์อัดซึมด้วยเรซินฟูแรน

สำหรับการใช้งานในเครื่องพิมพ์และย้อมผ้า แนะนำกราไฟต์อัดซึมด้วยเรซินฟูแรน M106K ซึ่งมีข้อดีดังนี้:

• ทนต่อกรด-เบสอ่อน: คงตัวในสารละลายย้อม pH 5-13 และสารละลายด่าง ไม่บวมหลังแช่ 1000 ชั่วโมง
• อุณหภูมิใช้งานสูงสุด 200℃: รองรับการใช้งานไอน้ำ 180℃ ของเครื่องนึ่ง
• หล่อลื่นตัวเอง: โครงสร้างชั้นของกราไฟต์ทำให้มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.1-0.15 ไม่ต้องใช้จาระบีภายนอก
• ไม่ปนเปื้อนสารละลายย้อม: มีความคงตัวทางเคมี ไม่มีการปล่อยไอออนโลหะที่ส่งผลต่อการย้อมสี

เมื่อเทียบกับกราไฟต์อัดซึมด้วยฟีนอลิก: ฟูแรนมีความคงตัวในสารละลายด่างระยะยาว ขณะที่ฟีนอลิกเริ่มเกิดการไฮโดรไลซิสที่ pH > 11 เมื่อเทียบกับกราไฟต์อัดซึมด้วยอีพ็อกซี่: ฟูแรนมีอุณหภูมิใช้งานสูงกว่า (200℃ เทียบกับ 180℃) แต่ อีพ็อกซี่มีความคงตัวดีกว่าในสารละลายย้อมกรด

2.2 วัสดุเพลาคู่ต่อ

แนะนำใช้เพลาสแตนเลส 316L หรือเพลาที่เคลือบเซรามิก ความแข็งมากกว่า HV 350 หลีกเลี่ยงเพล่เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา (ซึ่งเกิดสนิมง่ายและเพิ่มการสึกหรอ)

3. การออกแบบโครงสร้าง

3.1 โครงสร้างร่องหล่อลื่นตัวเอง

ร่องเกลียว (ระยะก้าว 6-10 มม., ความลึก 0.5-1.0 มม.) หรือร่องตามแนวแกน (ความกว้าง 2-3 มม., ความลึก 0.8 มม.) บนผนังด้านในของบุชชิ่ง ใช้สื่อนั้นเองในการสร้างฟิล์มหล่อลื่นบนผิวสัมผัสที่เสียดสี ลดสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเหลือ 0.05-0.1 ร่องเกลียวเหมาะกับการทำงานต่อเนื่อง ส่วนร่องตามแนวแกนเหมาะกับการสตาร์ท-หยุดบ่อยครั้ง

3.2 ความหนาผนังและการยึดพอดี

ความหนาผนังอยู่ที่ 8-12% ของเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา หากบางเกินไปจะขาดความแข็งแรง หากหนาเกินไปจะระบายความร้อนได้ไม่ดี การยึดพอดีใช้ค่าระยะห่าง H8/f7 ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของคาร์บอนกราไฟต์ (4-6 ×10⁻⁶/℃) ต่ำกว่าโลหะ โดยมีระยะห่าง 0.05-0.10 มม. ที่อุณหภูมิห้อง และขยายเป็น 0.10-0.15 มม. ที่อุณหภูมิใช้งาน เพื่อป้องกันการติดล็อกของเพลา

3.3 ซีลผิวหน้าแหวน

แผ่นปะเก็น PTFE บนผิวหน้าบุชชิ่งป้องกันไม่ให้น้ำยาสีย้อมซึมผ่านตามปลายเพลาเข้าสู่ที่อยู่อาศัยของแบริ่ง PTFE ทนต่อสารเคมีและอุณหภูมิสูงถึง 250℃ ตอบสนองทุกเงื่อนไขการใช้งานในงานพิมพ์และย้อมสี

4. จุดที่ต้องระวังในการติดตั้งและบำรุงรักษา

4.1 การติดตั้ง

• ใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับการกดพอดีเข้าที่อยู่อาศัยของแบริ่งอย่างสม่ำเสมอ ห้ามใช้ค้อนตอก (กราไฟต์เปราะแตกง่าย)
• ตรวจสอบการวิ่งแกนรัศมีของเพลาไม่เกิน 0.05 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอไม่สม่ำเสมอ
• หมุนด้วยมือก่อนเริ่มใช้งานครั้งแรกเพื่อยืนยันว่าไม่มีการติดขัด

4.2 การบำรุงรักษา

• ตรวจสอบการสึกหรอของบุชชิ่งทุกเดือน และเปลี่ยนเมื่อเกิน 30% ของความหนาผนัง
• ทำความสะอาดคริสตัลสีที่ตกค้างในร่องอย่างสม่ำเสมอ
• ตรวจสอบเสียงการทำงาน หากมีเสียงผิดปกติแสดงถึงการสึกหรอหรือรอยแตก

5. กรณีศึกษาของ Huahao Sealing

โรงงานพิมพ์และย้อมสีที่มีสายการย้อมผ้าด้วยแผ่นรอง 8 สาย (ลูกกลิ้งนำทาง 60 ตัวต่อสาย รวม 480 ตำแหน่งแบริ่ง) เดิมใช้แบริ่งสแตนเลส มีอายุการใช้งานเฉลี่ย 6 เดือน ต้องเปลี่ยน 960 ตัวต่อปี และสูญเสียเวลาหยุดงานประมาณ 960000 หยวน หลังจากเปลี่ยนมาใช้บุชชิ่งกราไฟต์อัดซึมฟูราน M106K ของ Huahao Sealing + เพลา 316L + ร่องเกลียวในปี 2020 อายุการใช้งานเฉลี่ยเพิ่มเป็น 36 เดือน การเปลี่ยนลดเหลือ 16 ตัวต่อปี ประหยัดเวลาหยุดงานประมาณ 800000 หยวน และค่าอะไหล่ 350000 หยวนต่อปี ขณะเดียวกันปัญหาการปนเปื้อนจาระบีในน้ำยาสีย้อมหมดไป อัตราผลิตภัณฑ์ย้อมสีเกรดหนึ่งเพิ่มขึ้น 2.3%

แกนการเลือก: ค่า pH และอุณหภูมิของสื่อกำหนดชนิดการอัดซึม (สารละลายด่างใช้ฟูราน) โหมดการทำงานกำหนดรูปแบบร่อง (ต่อเนื่องใช้ร่องเกลียว สตาร์ท-หยุดบ่อยใช้ร่องตามแนวแกน) ระยะห่างพิกัดความเผื่อกำหนดการขยายตัวทางความร้อน (มาตรฐาน H8/f7)