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印刷机胶辊生产工艺及技术说明
2019-04-04

近年来,注塑、挤出、缠绕技术不断发展。印刷机胶辊的性能对整机有很大的影响,其工艺操作和生产质量非常严格,其许多产品已被列为精细产品类别,橡胶、塑料材料的选择和产品尺寸的精确控制是关键。橡胶辊的橡胶表面不允许有任何杂质、砂眼和气泡,不允许有疤痕、缺陷、脊线、裂缝和局部海绵软硬不同的现象。

为此,印刷机胶辊在整个生产过程中,必须保持绝对的清洁和一丝不苟的工作,才能实现统一操作、技术标准化。橡塑与金属芯材的组合、粘接、注塑、硫化、磨削等都是高技术工艺。

多年来,胶辊的生产由于产品的不稳定性、尺寸规格的多样性,使工艺设备的机械化、自动化成为一个难点,到目前为止,大多数工人仍是基于手动间断单元式生产线。近年来,一些大型专业厂家开始实现从橡胶到成型硫化工艺的连续生产,生产效率提高了一倍,大大改善了工作环境和劳动强度。

一、胶粘剂的制备

对于胶辊来说,橡胶的混合是最关键的环节。胶辊中使用的橡胶材料从天然橡胶和合成橡胶到十多种特殊材料,橡胶含量为25% ~ 85%,土壤硬度(0 ~ 90),范围广。因此,如何使这些化合物的混合均匀成为一个大问题。传统的方法是采用粉碎机混合和加工成各种色母粒的形式。近年来,越来越多的企业采用啮合混合器分段混合生产橡胶材料。

橡胶材料均匀混合后,需要用橡胶过滤机对橡胶进行过滤,以消除橡胶材料中的杂质。然后用压延机、挤出机、覆膜机等机制制成无气泡和杂质的薄膜或胶带,供胶辊成型。成型前,这些薄膜、胶带还要进行严格的外观检查,限制货架寿命,保持表面新鲜,防止粘连和挤压变形。由于胶辊大部分为非模塑产品,一旦橡胶表面有杂质和气泡,硫化后表面研磨时可能会出现沙眼,导致整个胶辊的修复超过标准,甚至报废。

二、成型

印刷机胶辊的成型主要粘贴在包覆橡胶的金属芯上,包括粘贴法、挤出法、成型法、注射法和注射法。目前,国内主要以机械或手工糊塑为主,国外大部分机械自动化已实现。大、中型胶辊基本上是通过仿形挤出生产的,主要是通过挤压薄膜的连续粘接成型或挤压橡胶带的连续缠绕成型。同时,在成型过程中采用微电脑自动控制其尺寸和形状的外观,有些还可用于挤出机的直角和异形挤出成型。

该成型方法不仅可以降低劳动强度,而且可以消除可能产生的气泡。为了防止橡胶辊的硫化变形,防止气泡和海绵的产生,特别是对于包覆法形成的橡胶辊,还采用了外柔压法。通常,胶辊的外表面用几层棉布或尼龙布包裹,然后用钢丝或纤维绳固定加压。虽然这一技术已经实现了机械化,但由于脱胶后的绷带硫化,形成了一个“盲肠”工艺,制造工艺复杂,而且由于绷带布、缠绕绳的使用时间极为有限,消耗和浪费大。

对于小型和微型胶辊,可采用手工补片、挤出套、注射、注射和浇注。为了提高生产效率,多采用模塑法,其精度远远高于非模塑法。固体橡胶的注射、注射和液体橡胶的浇注,已成为最重要的生产方式。

印刷机胶辊

三、硫化

目前,大中型橡胶辊式硫化筒仍是硫化筒,虽然柔性加压方式已发生变化,但仍未摆脱繁重的往返运输劳动负担。硫化热源有蒸汽、热风和热水三种加热方式,主流仍为蒸汽。对于因金属芯与水蒸汽接触而有特殊要求的胶辊,采用间接蒸汽硫化将时间延长1~2倍,这是空心铁芯胶辊常用的方法。对于不能用硫化罐硫化的特殊辊筒,有时采用热水硫化,但水污染的处理需要解决。

为了防止由于导热系数的不同而引起的橡胶与金属芯之间的不同收缩而产生分层现象,硫化一般采用缓慢加热和增压的方式进行,硫化时间比橡胶本身所需的硫化时间要长得多。为了实现内外硫化均匀,使金属芯与橡胶的导热性相似,罐内的时间往往长达24~48h,约为橡胶正常硫化时间的30~50倍。

小微胶辊已基本被平板硫化机硫化取代,彻底改变了传统的胶辊硫化方式。近年来,注塑机成型,真空硫化,并能自动开闭模具,机械化和自动化程度大大提高,且固化时间短,生产效率高,产品质量好。特别是当橡胶注射成型硫化机使用时,将成型和硫化两种工艺合二为一,可以将时间缩短到2~4分钟,这已成为胶辊生产发展的一个重要方向。

目前以聚氨酯弹性体(PUR)为代表的液体橡胶在胶辊生产中发展迅速,开辟了一种新的材料和工艺途径。采用浇注方式,省去了复杂的成型工序和繁重的硫化设备,大大简化了胶辊的生产工艺。然而,最大的问题是需要使用模具,对于大型胶辊,尤其是对于单个产品,导致生产成本大幅增加,推广使用存在很大的困难。

为了解决这一问题,近年来出现了一种不需模具加工的PUR胶辊新技术。该工艺采用聚氧丙烯醚多元醇(TDIOL)、聚四氢呋喃醚多元醇(PIMG)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDl),不仅工艺流程短、机械化程度高、自动化程度高,而且节省了大量模具。可根据需要自由生产各种规格和尺寸的胶辊,大大降低了成本,已成为PUR胶辊的主要发展方向。

此外,液态硅橡胶在办公自动化设备制造中的应用在世界各地的微型精密胶辊上也得到了迅速的发展。它们分为加热固化(LTV)和室温固化(RTV),使用的设备也不同于上述PUR,形成了另一种铸件形式。在这里,最关键的问题是如何控制和降低胶粘剂的粘度,从而保持一定的压力和挤出速度。

四、表面处理

表面处理是印刷机胶辊生产中最后也是最关键的工序。目前,磨削方法有多种,但主要是机械车削和抛光,所以磨削方法、磨削工具和磨料都是非常重要的,很多企业视其为一项技术诀窍,保持对外不宣而战的态度。其中最大的问题之一是如何解决橡胶在磨削过程中的热现象,保持磨削后表面的最佳挠度。

胶辊除了要对表面进行磨削加工外,还要彻底清洗、去除表面附着的粉末,对表面处理的进一步抛光要求较高,还有些在表面涂装树脂漆、乳胶漆、磁粉、静电粉等。同时,还可以电镀一层所需的镀层,或进行化学氧化处理,以达到耐光、耐腐蚀、磁化和导电等功能。

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