Твердость материала колеса для волочения проволоки напрямую влияет на тонкость текстуры поверхности металла, эффективность обработки и износ оборудования. Регулировки должны производиться на основе комплексного учета обрабатываемого материала, желаемого эффекта поверхности и характеристик оборудования. Ниже приведены основные стратегии регулировки:

‌1. Соответствие твердости материала сценариям обработки‌

‌Колеса высокой твердости (твердость по Шору 80–95A)‌

‌Сценарии применения: грубая волочия твердых металлов, таких как нержавеющая сталь и титановые сплавы (Ra 3,2–6,3 мкм), или сценарии, требующие быстрого удаления оксидных слоев или следов сварки.

‌Преимущества: сильная режущая сила и высокая износостойкость, но требуется высокое давление (15–20 Н/см²) для предотвращения проскальзывания.

‌Колеса средней твердости (твердость по Шору 60–75A)

‌Сценарии применения: тонкая чистка мягких металлов, таких как алюминиевый сплав и латунь (Ra 0,8–1,6 мкм), или обработка сложных изогнутых поверхностей.

‌Преимущества: умеренная эластичность уменьшает царапины на поверхности; рекомендуемое давление составляет 8-12 Н/см².

‌Мягкие круги (твердость по Шору 40-55A)‌

‌Сценарии применения: предварительная обработка перед зеркальной полировкой (Ra ниже 0,4 мкм) или обработка ультратонких листов (толщина < 0,5 мм).

‌Преимущества‌: высокая адгезия, предотвращение деформации материала, требует работы на низкой скорости (5-10 м/мин).

2. Технология динамической регулировки твердости‌

‌Метод температурной компенсации‌:

Благодаря встроенному модулю контроля температуры в оборудовании рабочая температура щеточного круга стабилизируется на уровне 25-40 °C. Например, когда нейлоновый круг нагревается до 35 °C, его твердость снижается примерно на 10 %, что позволяет временно адаптировать его для обработки мягких металлов.

‌Многослойная конструкция композитного круга‌:

Благодаря применению структуры «твердый сердечник + мягкая поверхность» (например, стальной сердечник с полиуретановым покрытием) регулировка давления приводит к деформации поверхностного слоя на 5-15%, что косвенно изменяет эффективную контактную твердость для адаптации к производственным линиям со смешанными материалами.

‌Комбинированный процесс с использованием шлифовальной ленты/тянущего круга‌:

После черновой обработки твердым кругом переключитесь на мягкий круг в сочетании с шлифовальной лентой с зернистостью #800 или выше для финишной обработки, что позволяет «мягко» снизить твердость без замены корпуса круга.

3. Оптимизация связи параметров‌

‌Формула давления-твердости‌:

Связь между твердостью (H) и теоретическим давлением (P) выражается следующим образом:

P=k×H1.2

(k — коэффициент материала; 0,8 для нержавеющей стали и 0,5 для алюминиевого сплава)

Например, при обработке нержавеющей стали, если твердость волочильного колеса составляет 80A, давление должно быть ≥15,3 Н/см².

‌Правило согласования скорости‌:

При каждом увеличении твердости на 10A скорость линии должна уменьшаться на 20–30 %. Твердые колеса (90A) рекомендуется использовать при скорости 8–12 м/мин, а мягкие колеса (50A) можно увеличить до 18–25 м/мин.

‌4. Проверка и техническое обслуживание‌

‌Обратная проверка шероховатости‌:

Измерьте фактическое значение Ra после обработки. Если оно превышает целевое значение на 10%, увеличьте твердость или давление; если появляются следы ожогов, уменьшите твердость и увеличьте охлаждение.

‌Предупреждение об износе:

Жесткие колеса имеют срок службы примерно 200–300 часов, а мягкие колеса — около 80–150 часов. Контролируйте изменения диаметра колеса с помощью лазерного толщиномера; заменяйте, когда износ превышает 5 %.

‌Пример из практики:‌ На заводе по производству аксессуаров 3C, занимающемся обработкой корпусов из магниевого сплава, исходное колесо для волочения проволоки 75A вызывало растрескивание кромок. После перехода на мягкое колесо 50A и уменьшения давления до 6 Н/см² частота растрескивания снизилась с 12% до 0,3%, а равномерность текстуры волочения проволоки улучшилась на 40%.