新工藝新材料對延長鋼令使用周期的影響

鋼令是棉紡織設備上的重要專件，它的質量狀態直接關乎成紗品質的物理指標，如CV值、棉結、毛羽、單紗強力；也直接影響紡紗“斷頭率”，影響產量及擋車工的工作強度與工作質量；亦是紡紗生產中的易損件。因此延長鋼令的使用衰退期，保持其使用質量，減少單紗耗用，一直是紡紗行業中的重要課題。

1 鋼令的工作原理及修復加工可能性

紡紗工作中，鋼絲圈在鋼令內跑道中高速運轉（14000m/min～17000m/min）。鋼令至導紗鉤間形成的卷繞張力，導致在大、中、小成紗中紡紗氣圈呈不同形態。因鋼令發毛（內跑道有魚尾紋，磨痕）跑道不光滑、通暢，鋼絲圈與鋼令之間的摩擦系數不穩定，造成紡紗張力突變，氣圈形態隨之變化大（氣圈瞬間變大且不穩定）。管紗刮隔紗板造成毛羽、“斷頭”增加。因此，要保證鋼令的質量，對其表面的熱處理尤為關鍵。

鋼令表面硬化層的深度決定了使用周期的長短，硬化層滲透深度大于0.4mm，一般在0.6mm上下。使用14個月后，鋼令表面層磨損耗量為0.1mm上下。如使用周期為兩年，鋼令耗量為0.1mm～0.15mm。一般使用周期后的鋼令，滲碳層（硬度HRA81.5，即HRC60以上）厚度還有0.30mm～0.34mm的余量（鋼令工作部位厚度為0.314mm～0.321mm，非工作部位厚度為0.389mm～0.446mm）。只要采用科學的方法，經適當的加工，就能夠延長鋼令的使用壽命（連續使用3年以上）。

2 采用科學方法延長鋼令使用壽命

2.1 磨料的作用特點及制作

對鋼令表面做適當的熱處理，使其表面適宜鋼絲圈高速運行。

從削磨加工原理可知，磨料（尤其是磨料的粒度）對鋼令表面加工質量起著重要作用。鋼令在工作一段周期后，根據其內跑道幾何形態變化的特征，必須采用對應的磨料及加工工藝來解決。磨料要有很好的熱穩定性和很高的硬度，以使其在高溫下有切削能力（由許多不同形狀的度粒組成），還要有一些韌性和脆性，在拋物運動中能脫落和裂碎，在運動中產生新的切削刀，保持磨料的工作效率。

選料，配置：采用人造電熔剛玉（普通氧化鋁）及耐磨材料（細小的磨料，如不夠細微，用較粗磨粒經高頻振磨機粉碎）和適量的粘合劑，以粘成塊為準。再加上1:1的水在真空機內滾煉壓制，磨料成型干燥后再在1400℃～1450℃的高溫爐中燒制而成。磨料的形狀可分為三角形（邊長2×3～6），斜三角形（D20～25），四面體（45°），圓柱形［∮2～（3～6）］，圓球ф2和錐形（a=30）。

2.2 磨液的作用、選擇和配制

磨液可減少摩擦，降低動力消耗與拋磨溫度，增強磨料的耐用，提升加工效果，改善鋼令表面質量。還需具有洗滌、潤滑、懸浮除銹及無毒、無污染、刺激性的特征。根據鋼令表面滲碳的處理特點，選用有表面活性劑的溶液做磨液。配制方法：非離子性表面活性劑，少量水，除銹劑，按8:1:1的配比均勻混合而成的磨體。濃度選擇：經過多次優選，磨料與水的配比為1:7，可獲得很好的拋磨效果及較高的拋磨表面光潔度。

2.3 拋光

拋光機采用行星差動齒輪傳動（有利于高速，比水磨、噴砂等加工方式優越）。裝有鋼令及磨料的料筒，既有公轉又有自轉。公轉與自轉的速比設計為1:7，且方向相反。選擇公轉為240r/min的速度。進行滾拋加工，而不致因高速使鋼令與磨料緊貼筒壁而降低拋磨效果。每只料筒裝入500g～600g磨料，再倒入預先配合好的混合液（磨料、磨液，鋼令總體積占料筒容積的80%～85%），精磨時間為1.5～2小時。料筒內使用橡皮內襯，料筒的軸線與回轉軸線平行，減少鋼令相互間碰撞，且徑向與橡皮內襯的碰撞，因橡皮的緩沖而減輕。使用滾拋磨料的加工形式，可保證鋼令工作面及幾何尺寸的完好。

2.4 效果

拋光后用50倍的顯微鏡看，鋼令表面平整。在600倍的鏡下看，完全消除了有方向性的“魚尾紋”和潛在的脫屑，沒有明顯的高低不平。僅有微短0.08mm×0.017mm的劃痕。表面粗糙度Pa為0.1445，無潛在的裂紋，表面光潔平整。由于拋光中磨料是對鋼令的工作面進行處理加工，所以特別有利于鋼令工作部位的修整，針對性強，效果佳。