哪些行业需要用胶辊(全面讲解胶辊生产工艺)
一、胶辊的定义:
胶辊是以金属或其他材料为芯,外覆橡胶经硫化而制成的辊状制品。
二、胶辊的分类:
- 按用途可分为:造纸胶辊、印染胶辊、印刷胶辊、砻谷胶辊、冶金胶辊及油印胶辊等;
- 按表面形态可分为:平辊和花纹胶辊;
- 按材料又可分为:丁基胶辊、丁腈胶辊、聚氨酯胶辊及硅橡胶胶辊等。
胶辊一般由外层胶、硬质胶层、金属芯、辊颈和通气孔组成,其加工包括辊芯喷砂、黏合处理、贴胶成型、包布、铁丝缠绕、硫化罐硫化及表面加工等工序。主要应用于造纸、印染、印刷、粮食加工、冶金、塑料加工等方面。
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三、胶辊生产工艺及技术讲解
近年来注射、挤出和缠绕等技术不断发展,胶辊成型硫化设备使胶辊生产逐渐走上了机械化和自动化。胶辊性能对整机的影响十分巨大,对工艺操作和生产质量极为严格,其很多类产品已列为精细制品的范畴,其中橡胶、塑料材质的选用和产品尺寸精度的控制是关键。胶辊的橡胶表面不允许有任何杂质、砂眼和气泡,更不能有疤痕、缺陷、沟纹、裂口及局部海绵和软硬不同的现象。
为此,要求胶辊在整个生产工艺过程中,必须保持绝对清洁和精工细作,实现操作统一化、技术标准化。橡胶塑料与金属芯的结合、粘贴和注射成型、硫化研磨等工序都因此成为高技术含量的工艺。
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四、胶辊的生产工艺流程图
1、胶料制备
对胶辊来说,胶料的混炼是最为关键的环节。胶辊用胶料种类从天然橡胶、合成橡胶到特种材料多达10余种以上,含胶率为25%~85%,硬度为土(0~90)度,跨越极大范围。因此,如何使这些胶料混炼均匀已成为一大难题。常规的方法是采用开炼机以多种母炼胶的形式进行混炼加工。近些年来,企业更多地改用啮合式密炼机,以分段混炼的方式制取胶料。
胶料达到均匀混炼之后还要用滤胶机进行滤胶,消除胶料内的杂质。然后再用压延机、压出机、贴合机制成没有气泡和杂质的胶片或胶条,供胶辊成型用。
2、成型
胶辊成型主要是在金属芯上粘贴包覆橡胶,有包贴法、挤出法、模压法、注压法和注射法等。同时,在成型过程中以微机自动控制其规格尺寸和外观形状,有的也可用压出机直角和异形挤出的方法进行成型。
对小型和微型胶辊可以采用手工贴片、挤出套入、注压、注射和浇注等多种生产工艺形式。为提高生产效率,现已大多采用模制法,而且精度也远远高于非模制法。
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3、硫化
目前,大中型胶辊的硫化方式依然是硫化罐硫化,虽然柔性加压模式有所改变,但仍未脱离往返运输吊卸的繁重劳动负担。硫化热源有蒸汽、热空气和热水3种加热方式,主流仍是蒸汽。因金属芯接触水蒸汽而有特殊要求的胶辊,采用间接蒸汽硫化,时间要延长1~2倍,一般常用于中空铁芯的胶辊。对不能用硫化罐硫化的特殊胶辊,有时采取热水硫化,但水污染的处理有待解决。
为防止橡胶与金属芯因导热差异产生不同收缩而造成胶辊与胶芯之间发生脱层,一般硫化多采用缓慢升温升压的方式,硫化时间远比橡胶本身所需硫化时间要长得多。大型胶辊为达到内外均一硫化以及使金属芯与橡胶的导热性相近,在罐内停留的时间往往长达24~48h,约为橡胶正常硫化时间的30~50倍。
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4、表面处理
表面处理是胶辊生产最后也是最关键的一道工序,表面研磨状态直接左右着胶辊的使用性能。目前研磨的方法多种多样,但主要是机械车削和磨光,为此研磨方法、研磨工具及所用磨料非常重要,各企业多视其为技术决窍,保持对外不宣的态度。其中最大的问题是如何解决研磨时橡胶的生热现象和保持研磨后表面的最佳挠度。
胶辊除了对表面要进行研磨处理外,还要彻底清洗,除去表面附着的胶粉,要求较高的还要对表面进一步作抛光加工,也有的在表面涂覆树脂涂料、乳胶漆料、磁粉、静电粉体等。同时,也可电镀一层所需镀层,或者进行化学氧化处理等,以达到光感、抗蚀、磁化和导电等功能的目的。
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胶辊的主要原料:橡胶等高分子聚合物、硫化剂、增塑剂、填充剂、促进剂
其主要工艺流程及作用:混合--过滤--固化处理--研磨--抛光
1、混合:控制各成分的含量、热烘温度等,使硬度、成分稳定。
2、过滤:使胶体均匀、无杂质。这一点对于高速印刷机尤为重要:在高速运转中受力均匀,传递能量均匀由于各种因素造成膨胀或收缩时,仍能保持均匀一致,这样仅依靠调节就可减轻或避免不利影响。
3、固化:通过加温加压及硫化处理,稳定增速剂,使橡胶受外力时收缩降到最小程度。将松软并有延展性能的化合物变成坚实,而又有一定柔软度的材料,从而更适合油墨的传递和转移。
4、研磨及抛光:决定胶辊尺寸精度及表面积的关键,尤其是酒精水辊的弧度处理。橡胶表面看起来是光滑的,但在高倍放大镜下,有很多细小的凸起和凹陷部分。这些凸起和凹陷的部分增大了胶辊的表面积,使得其具有优越的油墨转移、传递性能。
综上所述,现今生产使用的胶辊已形成了具有独特工艺的产品系列。虽然目前国内仍以传统产品为主,但技术含量在不断提高,不少产品已经进入高新技术领域,附加值逐渐增大,正成为工业橡胶制品中又一个经济亮点。
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