明珠
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橡膠膠輥是由金屬芯和表皮彈性橡膠層制作而成。它具有一定彈性同時,要耐介質和耐磨等特性是金屬滾無法代替的。目前一般在造紙、印刷、印染、打字、收割機、礱谷輥、收銀機、皮革以及采礦等很多行業看到橡膠輥的應用。

橡膠膠輥是由金屬芯和表皮彈性橡膠層制作而成。它具有一定彈性同時,要耐介質和耐磨等特性是金屬滾無法代替的。目前一般在造紙、印刷、印染、打字、收割機、礱谷輥、收銀機、皮革以及采礦等很多行業看到橡膠輥的應用。

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【概要描述】常見膠輥的硬度 印染輥 膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質 印花膠輥 92~97 丁腈+氯磺化 軋輥 80~85 丁腈+氯磺化 軋染輥 85~90 丁腈+氯磺化 空心彎輥 55~60 丁腈 平洗上輥 100 丁腈 平洗下輥 80 丁腈 膠印輥 膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質 油墨輥 20~25 丁腈 油印輥 25~30 丁腈 膠印輥 30~35 丁腈 印刷輥 40~45 丁腈 高速平墨輥 25~30 丁腈 造紙輥 膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質 托輥 85~95 天然、丁苯、順丁 擠水輥 75~85 天然、丁苯、順丁 壓榨輥 80~90 天然、丁苯、順丁 分毯輥 95~100 天然、丁苯、順丁 案輥 95~100 天然、丁苯、順丁 毛布輥 95~100 天然、丁苯、順丁 真空輥 80~90 天然、丁苯、順丁 胸輥 70~80 天然、丁苯、順丁 網伏輥 30~35 天然、丁苯、順丁 其他膠輥 膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質 皮革輥 50~60 硅膠、丁基、乙丙橡膠 礱谷輥 90~100 丁腈 皮帶機托輥 70~80 丁苯 打字機輥 85~90 丁腈 壓榨漿液輥 60~65 食品級材質 點鈔機硅膠輥 55~75 硅膠 ? 橡膠名稱 應用行業 主要優點 NR天然橡膠 印刷、木工、造紙、印染 1.彈性好2.良好的耐磨性3.機械強度高4.具有良好的耐堿性能,但不耐強酸。5.最高工作溫度80℃ SBR丁苯橡膠 造紙、印染、印刷 1.耐老化性能好2.耐磨性好3.良好的拉伸強度,耐非極性溶劑4.彈性低、熱撕裂性能差 CR氯丁橡膠 造紙、印染、印刷 1.優良的耐老化性能2.耐油性、耐溶劑性良好3.優異的阻燃性4. 耐非極性溶劑、耐化學腐蝕性好,除強氧化性酸外,其他酸堿對其幾乎無影響 EPDM三元乙丙 印刷、造紙UV油墨 1.良好的耐老化性能2.良好的耐熱性能3.彈性高4.對醇、酸、強堿、氧化劑、酮和某些酯類有較大的抗耐性,但對汽油、苯、二甲苯等溶劑抗耐性較差 NBR丁腈橡膠 印刷 1.良好的耐油性2.耐磨性比NR高30%~50%3.耐熱性較好,但不耐臭氧4.對非極性和弱極性油類和溶劑具有優異的抗耐性,但對芳香烴和氯代烴油類抵抗能力差 Q硅橡膠 復膜 1.卓越的耐高、低溫特性2.優異的耐臭氧、耐氧、耐光耐候老化性能3.對低濃度的酸、堿有一定的抗耐性,對乙醇、丙酮等有很好的抗耐性4.強度低、耐磨性差,可最高耐溫250℃ CSM氯磺化聚乙烯橡膠 鋼鐵 1.耐老化性能優異2.良好的耐磨、物理機械性能良好3.抗臭氧性能優異4.可最高耐溫150℃5. 耐油性不如CR、NBR PU聚氨酯 橡膠、鋼鐵、鋁業、造紙 1.彈性好2.分耐溶劑和耐磨型兩種,分別具有耐磨性較好和耐油性較好的特點3.耐氧、臭氧、及紫外線輻射作用性能佳4.不耐酸、堿 氟橡膠輥 涂布 具特高的耐熱、耐油、耐酸堿等性能、耐氣透性、電絕緣性、耐老化、耐焰、耐磨等性能也很好,用于專用涂布設備。 丁基膠輥 化工類 高的耐化學溶劑,較好的耐熱性(170℃),優良的耐酸堿性,適用于彩色印刷機械、制革機械、涂布設備等。 ? 橡膠成型工藝 ? 01 ? 配方設計基本要點 膠輥應具有準確而均勻有表面硬度, 又要求硫化膠具有良好的自粘性能, 選擇合適的生膠品種和配合劑也是極為重要,應注意下列要點。 (1)膠輥是厚制品。膠層厚度一般在 20~25mm之間,也有特殊要求加厚至40mm左右,在考慮西方時應充分注意厚制品的配方設計原則,則需要較長的平坦硫化曲線,以適應低溫長時間硫化的特 (2)配合劑調整。在硬質膠配方中以消石灰作無機促進劑避免硬質膠過硫而發脆,若與促進劑 DM并用性能更佳。軟化劑用量不宜過多,應避免利用易噴出的石油烷烴類,否則容易產生脫層現象。 (3)硫化劑。采用高質量的硫黃粉,可以避免發生硬度不均和不足。 ? 01 膠料制備 ? 對膠輥來說,膠料的混煉是最為關鍵的環節。膠輥用膠料種類從天然橡膠、合成橡膠到特種材料多達10余種以上,含膠率為25%~85%,硬度為土(0~90)度,跨越極大范圍。因此,如何使這些膠料混煉均勻已成為一大難題。常規的方法是采用開煉機以多種母煉膠的形式進行混煉加工。近些年來,企業更多地改用嚙合式密煉機,以分段混煉的方式制取膠料。 膠料達到均勻混煉之后還要用濾膠機進行濾膠,消除膠料內的雜質。然后再用壓延機、壓出機、貼合機制成沒有氣泡和雜質的膠片或膠條,供膠輥成型用。在成型之前,對這些膠片、膠條還要進行嚴格的外觀檢查,限定停放期,保持新鮮表面并防止粘連和擠壓變形。因為膠輥大部分為非模壓制品,一旦表面橡膠存在雜質和氣泡,在硫化后對表面進行研磨時即有可能出現砂眼,由此將導致整個膠輥出現超標返修,甚至報廢。 ? 02 成型 膠輥成型主要是在金屬芯上粘貼包覆橡膠,有包貼法、擠出法、模壓法、注壓法和注射法等。目前國內主要以機械或手工粘貼成型為主,國外多數已實現了機械自動化。大中型膠輥基本上采用仿形擠出,用壓出膠片連續粘貼成型或擠出膠條連續纏繞成型的方式生產。同時,在成型過程中以微機自動控制其規格尺寸和外觀形狀,有的也可用壓出機直角和異形擠出的方法進行成型。 上述成型方法不僅能減輕勞動強度,同時還能消除可能產生的氣泡。為防止膠輥硫化中變形并防止氣泡和海綿的產生,尤其對包貼法成型的膠輥,外部還要采用柔性加壓的方法。通常是在膠輥外表面包扎纏繞數層棉布或錦綸布,再用鋼絲或纖維繩索加以固定加壓。盡管這一工藝早已實現了機械化,但由于硫化之后還要除去包扎物,形成一個“盲腸”工藝,使制造過程復雜化,而且因包扎布、纏繞繩的使用次數極為有限、消耗量大而造成浪費。 對小型和微型膠輥可以采用手工貼片、擠出套入、注壓、注射和澆注等多種生產工藝形式。為提高生產效率,現已大多采用模制法,而且精度也遠遠高于非模制法。固體橡膠的注壓、注射以及液體橡膠的澆注,已成為最主要的生產方式。 ? 03 硫化 ? 目前,大中型膠輥的硫化方式依然是硫化罐硫化,雖然柔性加壓模式有所改變,但仍未脫離往返運輸吊卸的繁重勞動負擔。硫化熱源有蒸汽、熱空氣和熱水3種加熱方式,主流仍是蒸汽。因金屬芯接觸水蒸汽而有特殊要求的膠輥,采用間接蒸汽硫化,時間要延長1~2倍,一般常用于中空鐵芯的膠輥。對不能用硫化罐硫化的特殊膠輥,有時采取熱水硫化,但水污染的處理有待解決。 為防止橡膠與金屬芯因導熱差異產生不同收縮而造成膠輥與膠芯之間發生脫層,一般硫化多采用緩慢升溫升壓的方式,硫化時間遠比橡膠本身所需硫化時間要長得多。大型膠輥為達到內外均一硫化以及使金屬芯與橡膠的導熱性相近,在罐內停留的時間往往長達24~48h,約為橡膠正常硫化時間的30~50倍。 小型和微型膠輥現已大部分改為平板硫化機模壓硫化,徹底改變了膠輥傳統的硫化方式。近年還實行注壓機裝模、抽真空硫化,并且可以自動開閉模,機械化和自動化程度大幅提高,而且硫化時間短,生產效率高,產品質量好。尤其是采用橡膠注射成型硫化機時,把成型和硫化兩個工序合二為一,時間可以縮短到2~4 min,已成為膠輥生產發展的重要方向。 目前,以聚氨酯彈性體(PUR)為代表的液體橡膠在膠輥生產中發展很快,并為之開辟了材料和工藝革命的新途徑。它采用澆注形式,把復雜的成型操作與笨重的硫化設備甩掉,使膠輥生產工藝大為簡化。不過,最大問題是由于必須使用模具,對于大型膠輥特別是單個產品來說,導致生產成本大幅提高,給推廣使用帶來了很大困難。 為解決這一難題,近年開始出現無模制造的PUR膠輥新工藝。它以聚氧化丙烯醚多元醇(TDIOL)、聚四氫呋喃醚多元醇(PIMG)和二苯甲烷二異氰酸酯(MDl)為原料,混合攪拌之后快速反應,定量地澆注到緩慢旋轉的膠輥金屬芯上,一步一步實現邊澆注邊固化,最后形成膠輥。這種工藝不僅流程短,機械化、自動化程度高,而且省去了笨重的模具,可隨意根據要求生產各種規格尺寸的膠輥,使成本大幅度下降,現已成為PUR膠輥的主要發展方向。 另外,在世界各地用液體硅橡膠制造辦公自動化設備方面使用的微型精細膠輥也發展很快。它們分為加熱固化(LTV)和室溫固化(RTV)兩大類,所用設備也同上面的PUR不同,形成另一類澆注形式。在這里,最關鍵的問題是如何控制并降低膠料粘度,使之保持一定的壓力和擠出速度。 ? ? 04 表面處理 ? 表面處理是膠輥生產最后也是最關鍵的一道工序,表面研磨狀態直接左右著膠輥的使用性能。目前研磨的方法多種多樣,但主要是機械車削和磨光,為此研磨方法、研磨工具及所用磨料非常重要,各企業多視其為技術決竅,保持對外不宣的態度。其中最大的問題是如何解決研磨時橡膠的生熱現象和保持研磨后表面的最佳撓度。 膠輥除了對表面要進行研磨處理外,還要徹底清洗,除去表面附著的膠粉,要求較高的還要對表面進一步作拋光加工,也有的在表面涂覆樹脂涂料、乳膠漆料、磁粉、靜電粉體等。同時,也可電鍍一層所需鍍層,或者進行化學氧化處理等,以達到光感、抗蝕、磁化和導電等功能的目的。 隨著膠輥的不斷發展,膠輥表面的涂敷技術也得到快速提高,現已開始改變膠輥性能完全靠包覆橡膠的傳統方法。具體地說,就是用涂層的方法改變和賦予膠輥新的性能。如利用壓延機、刮涂機一類設備,增設油屏蔽層以達到提高耐油性的目的等,盡管膠輥的形狀、材料同原來一樣,但其功能卻發生了很大變化,有的變成功能膠輥,這種表面處理技術今后將很有發展前途。 綜上所述,現今生產使用的膠輥已形成了具有獨特工藝的產品系列。雖然目前國內仍以傳統產品為主,但技術含量在不斷提高,不少產品已經進入高新技術領域,附加值逐漸增大,正成為工業橡膠制品中又一個經濟亮點。 我國有關膠輥檢測的標準,多是一些HG/T的行業標準。更具有權威和代表性的國家標準,只有寥寥幾個,相比其他塑料橡膠類檢測國家標準,還不是太為完善。但是,有關膠輥的ISO國際標準還是極具參考價值的。今天小編就把國內及國際膠輥檢測標準整理了一下,方便大家可以了解查看。 ? 膠輥國內常見檢測標準 ■GB/T 23659-2017 復印機膠輥 ■GB/T 21538-2008 金屬薄板用涂覆膠輥 ■GB 9897-1988 造紙膠輥技術條件 ■HG/T 3954-2007 冶金膠輥 ■HG/T 3953-2007 木工機械用膠輥 ■HG/T 2287-2008 印刷膠輥 ■HG/T 2697-2017膠輥 第2部分:聚氨酯膠輥 ■HG/T 20

橡膠膠輥是由金屬芯和表皮彈性橡膠層制作而成。它具有一定彈性同時,要耐介質和耐磨等特性是金屬滾無法代替的。目前一般在造紙、印刷、印染、打字、收割機、礱谷輥、收銀機、皮革以及采礦等很多行業看到橡膠輥的應用。

【概要描述】常見膠輥的硬度




印染輥


膠輥名稱
膠輥硬度(邵氏A)
膠輥材質


印花膠輥
92~97
丁腈+氯磺化


軋輥
80~85
丁腈+氯磺化


軋染輥
85~90
丁腈+氯磺化


空心彎輥
55~60
丁腈


平洗上輥
100
丁腈


平洗下輥
80
丁腈


膠印輥


膠輥名稱
膠輥硬度(邵氏A)
膠輥材質


油墨輥
20~25
丁腈


油印輥
25~30
丁腈


膠印輥
30~35
丁腈


印刷輥
40~45
丁腈


高速平墨輥
25~30
丁腈


造紙輥


膠輥名稱
膠輥硬度(邵氏A)
膠輥材質


托輥
85~95
天然、丁苯、順丁


擠水輥
75~85
天然、丁苯、順丁


壓榨輥
80~90
天然、丁苯、順丁


分毯輥
95~100
天然、丁苯、順丁


案輥
95~100
天然、丁苯、順丁


毛布輥
95~100
天然、丁苯、順丁


真空輥
80~90
天然、丁苯、順丁


胸輥
70~80
天然、丁苯、順丁


網伏輥
30~35
天然、丁苯、順丁


其他膠輥


膠輥名稱
膠輥硬度(邵氏A)
膠輥材質


皮革輥
50~60
硅膠、丁基、乙丙橡膠


礱谷輥
90~100
丁腈


皮帶機托輥
70~80
丁苯


打字機輥
85~90
丁腈


壓榨漿液輥
60~65
食品級材質


點鈔機硅膠輥
55~75
硅膠




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橡膠名稱
應用行業
主要優點


NR天然橡膠
印刷、木工、造紙、印染
1.彈性好2.良好的耐磨性3.機械強度高4.具有良好的耐堿性能,但不耐強酸。5.最高工作溫度80℃


SBR丁苯橡膠
造紙、印染、印刷
1.耐老化性能好2.耐磨性好3.良好的拉伸強度,耐非極性溶劑4.彈性低、熱撕裂性能差


CR氯丁橡膠
造紙、印染、印刷
1.優良的耐老化性能2.耐油性、耐溶劑性良好3.優異的阻燃性4. 耐非極性溶劑、耐化學腐蝕性好,除強氧化性酸外,其他酸堿對其幾乎無影響


EPDM三元乙丙
印刷、造紙UV油墨
1.良好的耐老化性能2.良好的耐熱性能3.彈性高4.對醇、酸、強堿、氧化劑、酮和某些酯類有較大的抗耐性,但對汽油、苯、二甲苯等溶劑抗耐性較差


NBR丁腈橡膠
印刷
1.良好的耐油性2.耐磨性比NR高30%~50%3.耐熱性較好,但不耐臭氧4.對非極性和弱極性油類和溶劑具有優異的抗耐性,但對芳香烴和氯代烴油類抵抗能力差


Q硅橡膠
復膜
1.卓越的耐高、低溫特性2.優異的耐臭氧、耐氧、耐光耐候老化性能3.對低濃度的酸、堿有一定的抗耐性,對乙醇、丙酮等有很好的抗耐性4.強度低、耐磨性差,可最高耐溫250℃


CSM氯磺化聚乙烯橡膠
鋼鐵
1.耐老化性能優異2.良好的耐磨、物理機械性能良好3.抗臭氧性能優異4.可最高耐溫150℃5. 耐油性不如CR、NBR


PU聚氨酯
橡膠、鋼鐵、鋁業、造紙
1.彈性好2.分耐溶劑和耐磨型兩種,分別具有耐磨性較好和耐油性較好的特點3.耐氧、臭氧、及紫外線輻射作用性能佳4.不耐酸、堿


氟橡膠輥
涂布
具特高的耐熱、耐油、耐酸堿等性能、耐氣透性、電絕緣性、耐老化、耐焰、耐磨等性能也很好,用于專用涂布設備。


丁基膠輥
化工類
高的耐化學溶劑,較好的耐熱性(170℃),優良的耐酸堿性,適用于彩色印刷機械、制革機械、涂布設備等。




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橡膠成型工藝

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01

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配方設計基本要點

膠輥應具有準確而均勻有表面硬度, 又要求硫化膠具有良好的自粘性能, 選擇合適的生膠品種和配合劑也是極為重要,應注意下列要點。

(1)膠輥是厚制品。膠層厚度一般在 20~25mm之間,也有特殊要求加厚至40mm左右,在考慮西方時應充分注意厚制品的配方設計原則,則需要較長的平坦硫化曲線,以適應低溫長時間硫化的特

(2)配合劑調整。在硬質膠配方中以消石灰作無機促進劑避免硬質膠過硫而發脆,若與促進劑 DM并用性能更佳。軟化劑用量不宜過多,應避免利用易噴出的石油烷烴類,否則容易產生脫層現象。

(3)硫化劑。采用高質量的硫黃粉,可以避免發生硬度不均和不足。
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01

膠料制備

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對膠輥來說,膠料的混煉是最為關鍵的環節。膠輥用膠料種類從天然橡膠、合成橡膠到特種材料多達10余種以上,含膠率為25%~85%,硬度為土(0~90)度,跨越極大范圍。因此,如何使這些膠料混煉均勻已成為一大難題。常規的方法是采用開煉機以多種母煉膠的形式進行混煉加工。近些年來,企業更多地改用嚙合式密煉機,以分段混煉的方式制取膠料。

膠料達到均勻混煉之后還要用濾膠機進行濾膠,消除膠料內的雜質。然后再用壓延機、壓出機、貼合機制成沒有氣泡和雜質的膠片或膠條,供膠輥成型用。在成型之前,對這些膠片、膠條還要進行嚴格的外觀檢查,限定停放期,保持新鮮表面并防止粘連和擠壓變形。因為膠輥大部分為非模壓制品,一旦表面橡膠存在雜質和氣泡,在硫化后對表面進行研磨時即有可能出現砂眼,由此將導致整個膠輥出現超標返修,甚至報廢。
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02

成型

膠輥成型主要是在金屬芯上粘貼包覆橡膠,有包貼法、擠出法、模壓法、注壓法和注射法等。目前國內主要以機械或手工粘貼成型為主,國外多數已實現了機械自動化。大中型膠輥基本上采用仿形擠出,用壓出膠片連續粘貼成型或擠出膠條連續纏繞成型的方式生產。同時,在成型過程中以微機自動控制其規格尺寸和外觀形狀,有的也可用壓出機直角和異形擠出的方法進行成型。

上述成型方法不僅能減輕勞動強度,同時還能消除可能產生的氣泡。為防止膠輥硫化中變形并防止氣泡和海綿的產生,尤其對包貼法成型的膠輥,外部還要采用柔性加壓的方法。通常是在膠輥外表面包扎纏繞數層棉布或錦綸布,再用鋼絲或纖維繩索加以固定加壓。盡管這一工藝早已實現了機械化,但由于硫化之后還要除去包扎物,形成一個“盲腸”工藝,使制造過程復雜化,而且因包扎布、纏繞繩的使用次數極為有限、消耗量大而造成浪費。

對小型和微型膠輥可以采用手工貼片、擠出套入、注壓、注射和澆注等多種生產工藝形式。為提高生產效率,現已大多采用模制法,而且精度也遠遠高于非模制法。固體橡膠的注壓、注射以及液體橡膠的澆注,已成為最主要的生產方式。

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03

硫化

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目前,大中型膠輥的硫化方式依然是硫化罐硫化,雖然柔性加壓模式有所改變,但仍未脫離往返運輸吊卸的繁重勞動負擔。硫化熱源有蒸汽、熱空氣和熱水3種加熱方式,主流仍是蒸汽。因金屬芯接觸水蒸汽而有特殊要求的膠輥,采用間接蒸汽硫化,時間要延長1~2倍,一般常用于中空鐵芯的膠輥。對不能用硫化罐硫化的特殊膠輥,有時采取熱水硫化,但水污染的處理有待解決。

為防止橡膠與金屬芯因導熱差異產生不同收縮而造成膠輥與膠芯之間發生脫層,一般硫化多采用緩慢升溫升壓的方式,硫化時間遠比橡膠本身所需硫化時間要長得多。大型膠輥為達到內外均一硫化以及使金屬芯與橡膠的導熱性相近,在罐內停留的時間往往長達24~48h,約為橡膠正常硫化時間的30~50倍。

小型和微型膠輥現已大部分改為平板硫化機模壓硫化,徹底改變了膠輥傳統的硫化方式。近年還實行注壓機裝模、抽真空硫化,并且可以自動開閉模,機械化和自動化程度大幅提高,而且硫化時間短,生產效率高,產品質量好。尤其是采用橡膠注射成型硫化機時,把成型和硫化兩個工序合二為一,時間可以縮短到2~4 min,已成為膠輥生產發展的重要方向。

目前,以聚氨酯彈性體(PUR)為代表的液體橡膠在膠輥生產中發展很快,并為之開辟了材料和工藝革命的新途徑。它采用澆注形式,把復雜的成型操作與笨重的硫化設備甩掉,使膠輥生產工藝大為簡化。不過,最大問題是由于必須使用模具,對于大型膠輥特別是單個產品來說,導致生產成本大幅提高,給推廣使用帶來了很大困難。

為解決這一難題,近年開始出現無模制造的PUR膠輥新工藝。它以聚氧化丙烯醚多元醇(TDIOL)、聚四氫呋喃醚多元醇(PIMG)和二苯甲烷二異氰酸酯(MDl)為原料,混合攪拌之后快速反應,定量地澆注到緩慢旋轉的膠輥金屬芯上,一步一步實現邊澆注邊固化,最后形成膠輥。這種工藝不僅流程短,機械化、自動化程度高,而且省去了笨重的模具,可隨意根據要求生產各種規格尺寸的膠輥,使成本大幅度下降,現已成為PUR膠輥的主要發展方向。

另外,在世界各地用液體硅橡膠制造辦公自動化設備方面使用的微型精細膠輥也發展很快。它們分為加熱固化(LTV)和室溫固化(RTV)兩大類,所用設備也同上面的PUR不同,形成另一類澆注形式。在這里,最關鍵的問題是如何控制并降低膠料粘度,使之保持一定的壓力和擠出速度。

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04

表面處理

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表面處理是膠輥生產最后也是最關鍵的一道工序,表面研磨狀態直接左右著膠輥的使用性能。目前研磨的方法多種多樣,但主要是機械車削和磨光,為此研磨方法、研磨工具及所用磨料非常重要,各企業多視其為技術決竅,保持對外不宣的態度。其中最大的問題是如何解決研磨時橡膠的生熱現象和保持研磨后表面的最佳撓度。

膠輥除了對表面要進行研磨處理外,還要徹底清洗,除去表面附著的膠粉,要求較高的還要對表面進一步作拋光加工,也有的在表面涂覆樹脂涂料、乳膠漆料、磁粉、靜電粉體等。同時,也可電鍍一層所需鍍層,或者進行化學氧化處理等,以達到光感、抗蝕、磁化和導電等功能的目的。

隨著膠輥的不斷發展,膠輥表面的涂敷技術也得到快速提高,現已開始改變膠輥性能完全靠包覆橡膠的傳統方法。具體地說,就是用涂層的方法改變和賦予膠輥新的性能。如利用壓延機、刮涂機一類設備,增設油屏蔽層以達到提高耐油性的目的等,盡管膠輥的形狀、材料同原來一樣,但其功能卻發生了很大變化,有的變成功能膠輥,這種表面處理技術今后將很有發展前途。

綜上所述,現今生產使用的膠輥已形成了具有獨特工藝的產品系列。雖然目前國內仍以傳統產品為主,但技術含量在不斷提高,不少產品已經進入高新技術領域,附加值逐漸增大,正成為工業橡膠制品中又一個經濟亮點。
我國有關膠輥檢測的標準,多是一些HG/T的行業標準。更具有權威和代表性的國家標準,只有寥寥幾個,相比其他塑料橡膠類檢測國家標準,還不是太為完善。但是,有關膠輥的ISO國際標準還是極具參考價值的。今天小編就把國內及國際膠輥檢測標準整理了一下,方便大家可以了解查看。

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膠輥國內常見檢測標準

■GB/T 23659-2017 復印機膠輥
■GB/T 21538-2008 金屬薄板用涂覆膠輥
■GB 9897-1988 造紙膠輥技術條件
■HG/T 3954-2007 冶金膠輥
■HG/T 3953-2007 木工機械用膠輥
■HG/T 2287-2008 印刷膠輥
■HG/T 2697-2017膠輥 第2部分:聚氨酯膠輥
■HG/T 20

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詳情

常見膠輥的硬度

印染輥
膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質
印花膠輥 92~97 丁腈+氯磺化
軋輥 80~85 丁腈+氯磺化
軋染輥 85~90 丁腈+氯磺化
空心彎輥 55~60 丁腈
平洗上輥 100 丁腈
平洗下輥 80 丁腈
膠印輥
膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質
油墨輥 20~25 丁腈
油印輥 25~30 丁腈
膠印輥 30~35 丁腈
印刷輥 40~45 丁腈
高速平墨輥 25~30 丁腈
造紙輥
膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質
托輥 85~95 天然、丁苯、順丁
擠水輥 75~85 天然、丁苯、順丁
壓榨輥 80~90 天然、丁苯、順丁
分毯輥 95~100 天然、丁苯、順丁
案輥 95~100 天然、丁苯、順丁
毛布輥 95~100 天然、丁苯、順丁
真空輥 80~90 天然、丁苯、順丁
胸輥 70~80 天然、丁苯、順丁
網伏輥 30~35 天然、丁苯、順丁
其他膠輥
膠輥名稱 膠輥硬度(邵氏A) 膠輥材質
皮革輥 50~60 硅膠、丁基、乙丙橡膠
礱谷輥 90~100 丁腈
皮帶機托輥 70~80 丁苯
打字機輥 85~90 丁腈
壓榨漿液輥 60~65 食品級材質
點鈔機硅膠輥 55~75 硅膠

 

橡膠名稱 應用行業 主要優點
NR天然橡膠 印刷、木工、造紙、印染 1.彈性好2.良好的耐磨性3.機械強度高4.具有良好的耐堿性能,但不耐強酸。5.最高工作溫度80℃
SBR丁苯橡膠 造紙、印染、印刷 1.耐老化性能好2.耐磨性好3.良好的拉伸強度,耐非極性溶劑4.彈性低、熱撕裂性能差
CR氯丁橡膠 造紙、印染、印刷 1.優良的耐老化性能2.耐油性、耐溶劑性良好3.優異的阻燃性4. 耐非極性溶劑、耐化學腐蝕性好,除強氧化性酸外,其他酸堿對其幾乎無影響
EPDM三元乙丙 印刷、造紙UV油墨 1.良好的耐老化性能2.良好的耐熱性能3.彈性高4.對醇、酸、強堿、氧化劑、酮和某些酯類有較大的抗耐性,但對汽油、苯、二甲苯等溶劑抗耐性較差
NBR丁腈橡膠 印刷 1.良好的耐油性2.耐磨性比NR高30%~50%3.耐熱性較好,但不耐臭氧4.對非極性和弱極性油類和溶劑具有優異的抗耐性,但對芳香烴和氯代烴油類抵抗能力差
Q硅橡膠 復膜 1.卓越的耐高、低溫特性2.優異的耐臭氧、耐氧、耐光耐候老化性能3.對低濃度的酸、堿有一定的抗耐性,對乙醇、丙酮等有很好的抗耐性4.強度低、耐磨性差,可最高耐溫250℃
CSM氯磺化聚乙烯橡膠 鋼鐵 1.耐老化性能優異2.良好的耐磨、物理機械性能良好3.抗臭氧性能優異4.可最高耐溫150℃5. 耐油性不如CR、NBR
PU聚氨酯 橡膠、鋼鐵、鋁業、造紙 1.彈性好2.分耐溶劑和耐磨型兩種,分別具有耐磨性較好和耐油性較好的特點3.耐氧、臭氧、及紫外線輻射作用性能佳4.不耐酸、堿
氟橡膠輥 涂布 具特高的耐熱、耐油、耐酸堿等性能、耐氣透性、電絕緣性、耐老化、耐焰、耐磨等性能也很好,用于專用涂布設備。
丁基膠輥 化工類 高的耐化學溶劑,較好的耐熱性(170℃),優良的耐酸堿性,適用于彩色印刷機械、制革機械、涂布設備等。

 

橡膠成型工藝

 

01

 

配方設計基本要點

膠輥應具有準確而均勻有表面硬度, 又要求硫化膠具有良好的自粘性能, 選擇合適的生膠品種和配合劑也是極為重要,應注意下列要點。

(1)膠輥是厚制品。膠層厚度一般在 20~25mm之間,也有特殊要求加厚至40mm左右,在考慮西方時應充分注意厚制品的配方設計原則,則需要較長的平坦硫化曲線,以適應低溫長時間硫化的特

(2)配合劑調整。在硬質膠配方中以消石灰作無機促進劑避免硬質膠過硫而發脆,若與促進劑 DM并用性能更佳。軟化劑用量不宜過多,應避免利用易噴出的石油烷烴類,否則容易產生脫層現象。

(3)硫化劑。采用高質量的硫黃粉,可以避免發生硬度不均和不足。
 

01

膠料制備

 

對膠輥來說,膠料的混煉是最為關鍵的環節。膠輥用膠料種類從天然橡膠、合成橡膠到特種材料多達10余種以上,含膠率為25%~85%,硬度為土(0~90)度,跨越極大范圍。因此,如何使這些膠料混煉均勻已成為一大難題。常規的方法是采用開煉機以多種母煉膠的形式進行混煉加工。近些年來,企業更多地改用嚙合式密煉機,以分段混煉的方式制取膠料。

膠料達到均勻混煉之后還要用濾膠機進行濾膠,消除膠料內的雜質。然后再用壓延機、壓出機、貼合機制成沒有氣泡和雜質的膠片或膠條,供膠輥成型用。在成型之前,對這些膠片、膠條還要進行嚴格的外觀檢查,限定停放期,保持新鮮表面并防止粘連和擠壓變形。因為膠輥大部分為非模壓制品,一旦表面橡膠存在雜質和氣泡,在硫化后對表面進行研磨時即有可能出現砂眼,由此將導致整個膠輥出現超標返修,甚至報廢。
 

02

成型

膠輥成型主要是在金屬芯上粘貼包覆橡膠,有包貼法、擠出法、模壓法、注壓法和注射法等。目前國內主要以機械或手工粘貼成型為主,國外多數已實現了機械自動化。大中型膠輥基本上采用仿形擠出,用壓出膠片連續粘貼成型或擠出膠條連續纏繞成型的方式生產。同時,在成型過程中以微機自動控制其規格尺寸和外觀形狀,有的也可用壓出機直角和異形擠出的方法進行成型。

上述成型方法不僅能減輕勞動強度,同時還能消除可能產生的氣泡。為防止膠輥硫化中變形并防止氣泡和海綿的產生,尤其對包貼法成型的膠輥,外部還要采用柔性加壓的方法。通常是在膠輥外表面包扎纏繞數層棉布或錦綸布,再用鋼絲或纖維繩索加以固定加壓。盡管這一工藝早已實現了機械化,但由于硫化之后還要除去包扎物,形成一個“盲腸”工藝,使制造過程復雜化,而且因包扎布、纏繞繩的使用次數極為有限、消耗量大而造成浪費。

對小型和微型膠輥可以采用手工貼片、擠出套入、注壓、注射和澆注等多種生產工藝形式。為提高生產效率,現已大多采用模制法,而且精度也遠遠高于非模制法。固體橡膠的注壓、注射以及液體橡膠的澆注,已成為最主要的生產方式。

 

03

硫化

 

目前,大中型膠輥的硫化方式依然是硫化罐硫化,雖然柔性加壓模式有所改變,但仍未脫離往返運輸吊卸的繁重勞動負擔。硫化熱源有蒸汽、熱空氣和熱水3種加熱方式,主流仍是蒸汽。因金屬芯接觸水蒸汽而有特殊要求的膠輥,采用間接蒸汽硫化,時間要延長1~2倍,一般常用于中空鐵芯的膠輥。對不能用硫化罐硫化的特殊膠輥,有時采取熱水硫化,但水污染的處理有待解決。

為防止橡膠與金屬芯因導熱差異產生不同收縮而造成膠輥與膠芯之間發生脫層,一般硫化多采用緩慢升溫升壓的方式,硫化時間遠比橡膠本身所需硫化時間要長得多。大型膠輥為達到內外均一硫化以及使金屬芯與橡膠的導熱性相近,在罐內停留的時間往往長達24~48h,約為橡膠正常硫化時間的30~50倍。

小型和微型膠輥現已大部分改為平板硫化機模壓硫化,徹底改變了膠輥傳統的硫化方式。近年還實行注壓機裝模、抽真空硫化,并且可以自動開閉模,機械化和自動化程度大幅提高,而且硫化時間短,生產效率高,產品質量好。尤其是采用橡膠注射成型硫化機時,把成型和硫化兩個工序合二為一,時間可以縮短到2~4 min,已成為膠輥生產發展的重要方向。

目前,以聚氨酯彈性體(PUR)為代表的液體橡膠在膠輥生產中發展很快,并為之開辟了材料和工藝革命的新途徑。它采用澆注形式,把復雜的成型操作與笨重的硫化設備甩掉,使膠輥生產工藝大為簡化。不過,最大問題是由于必須使用模具,對于大型膠輥特別是單個產品來說,導致生產成本大幅提高,給推廣使用帶來了很大困難。

為解決這一難題,近年開始出現無模制造的PUR膠輥新工藝。它以聚氧化丙烯醚多元醇(TDIOL)、聚四氫呋喃醚多元醇(PIMG)和二苯甲烷二異氰酸酯(MDl)為原料,混合攪拌之后快速反應,定量地澆注到緩慢旋轉的膠輥金屬芯上,一步一步實現邊澆注邊固化,最后形成膠輥。這種工藝不僅流程短,機械化、自動化程度高,而且省去了笨重的模具,可隨意根據要求生產各種規格尺寸的膠輥,使成本大幅度下降,現已成為PUR膠輥的主要發展方向。

另外,在世界各地用液體硅橡膠制造辦公自動化設備方面使用的微型精細膠輥也發展很快。它們分為加熱固化(LTV)和室溫固化(RTV)兩大類,所用設備也同上面的PUR不同,形成另一類澆注形式。在這里,最關鍵的問題是如何控制并降低膠料粘度,使之保持一定的壓力和擠出速度。

 

 

04

表面處理

 

表面處理是膠輥生產最后也是最關鍵的一道工序,表面研磨狀態直接左右著膠輥的使用性能。目前研磨的方法多種多樣,但主要是機械車削和磨光,為此研磨方法、研磨工具及所用磨料非常重要,各企業多視其為技術決竅,保持對外不宣的態度。其中最大的問題是如何解決研磨時橡膠的生熱現象和保持研磨后表面的最佳撓度。

膠輥除了對表面要進行研磨處理外,還要徹底清洗,除去表面附著的膠粉,要求較高的還要對表面進一步作拋光加工,也有的在表面涂覆樹脂涂料、乳膠漆料、磁粉、靜電粉體等。同時,也可電鍍一層所需鍍層,或者進行化學氧化處理等,以達到光感、抗蝕、磁化和導電等功能的目的。

隨著膠輥的不斷發展,膠輥表面的涂敷技術也得到快速提高,現已開始改變膠輥性能完全靠包覆橡膠的傳統方法。具體地說,就是用涂層的方法改變和賦予膠輥新的性能。如利用壓延機、刮涂機一類設備,增設油屏蔽層以達到提高耐油性的目的等,盡管膠輥的形狀、材料同原來一樣,但其功能卻發生了很大變化,有的變成功能膠輥,這種表面處理技術今后將很有發展前途。

綜上所述,現今生產使用的膠輥已形成了具有獨特工藝的產品系列。雖然目前國內仍以傳統產品為主,但技術含量在不斷提高,不少產品已經進入高新技術領域,附加值逐漸增大,正成為工業橡膠制品中又一個經濟亮點。
我國有關膠輥檢測的標準,多是一些HG/T的行業標準。更具有權威和代表性的國家標準,只有寥寥幾個,相比其他塑料橡膠類檢測國家標準,還不是太為完善。但是,有關膠輥的ISO國際標準還是極具參考價值的。今天小編就把國內及國際膠輥檢測標準整理了一下,方便大家可以了解查看。

 

膠輥國內常見檢測標準

■GB/T 23659-2017 復印機膠輥
■GB/T 21538-2008 金屬薄板用涂覆膠輥
■GB 9897-1988 造紙膠輥技術條件
■HG/T 3954-2007 冶金膠輥
■HG/T 3953-2007 木工機械用膠輥
■HG/T 2287-2008 印刷膠輥
■HG/T 2697-2017膠輥 第2部分:聚氨酯膠輥
■HG/T 2013-2001 膠輥 第三部分:織物預縮橡膠毯
■HG/T 2447-2003 膠輥 第4部分:印染膠輥
■HG/T 2446-2016 膠輥 第5部分:造紙膠輥
■HG/T 2445-2005 膠輥 第6部分:電子打字(印)機膠輥
■HG/T 2450-1999 膠輥表觀硬度的測定.橡膠國際硬度計法
■HG/T 2644-2011 膠輥趙氏(P.J)硬度計技術條件

 

膠輥國際檢測標準

■ISO 6123-1-2015 橡膠或塑料涂覆膠輥 規范 第1部分:硬度要求
■ISO 6123-2-2015 橡膠或塑料涂覆膠輥 規范 第2部分:表面特性
■ISO 7267-1-2008 膠輥表面硬度的測定 第1部分:國際橡膠硬度標度
■ISO 7267-2-2008 膠輥表面硬度的測定 第2部分:肖氏硬度計型的方法
■ISO 7267-3-2011 膠輥表面硬度的測定 第3部分:普西-瓊斯法

了解了膠輥的檢測標準,我們自然要介紹一下膠輥的檢測項目。像文章首段提到的,膠輥的品質好壞是要綜合考量的,主要可以從硬度、物理性能、化學性能、表面特性、其他等方面入手檢測。當然硬度屬于膠輥的物理性能。除此之外,膠輥輥芯在大部分檢測標準中都有提到,所以我們也可以作為膠輥檢測的參考指標。

 

膠輥主要檢測項目

1.膠輥硬度檢測項目:橡膠國際硬度、趙氏硬度、邵爾A硬度;
2.膠輥用膠料物理性能檢測項目:硬度、硬度公差、拉伸強度、拉伸伸長率、屈撓龜裂、撕裂強度、壓縮永久表現、回彈性、耐油質量變化率、阿克隆磨耗、吸振性、摩擦性能;
3.膠輥用膠料化學性能檢測項目:耐液體性能、耐酸試驗、耐堿試驗、熱空氣老化、耐腐蝕性、導電性、傳熱性、親水性、耐溶劑性;
4.膠輥表面特性檢測項目:脫層、機械損傷、雜質、氣泡、砂眼、表面粗糙度、表面處理;
5.膠輥其他檢測項目:尺寸公差、膠層厚度、膠層與輥芯黏合強度;
6.膠輥輥芯檢測項目:尺寸、表面質量、壁厚、平衡量、焊縫質量。

 

常見質量問題和修補缺陷

1.有砂眼、雜志、氣孔、凹陷。膠料雜志過濾不凈,膠層過后搭接厚氣體排不出等造成。

輕微的可以先把損壞處挖成凹形,處理界面厚涂抹熱硫化黏合劑和混煉膠高溫硫化成型,帶冷卻后車床打磨即可。嚴重的返工重新做。
 

2.橡膠與金屬芯脫層 輥芯表面處理不到位,螺紋太大比表面積小,膠黏劑沒有干燥好直接纏膠硫化、硫化罐升溫過快翹開或欠硫所致。要重新制作。
 

3.重皮 膠料返煉不均,膠料表面有雜物和有水布纏繞不緊所致。硬膠80度以上報廢處理,80度邵氏A以下可以車磨10mm厚重新脫脂、涂抹熱硫化黏合劑搭接膠條、纏繞包膠硫化處理。
 

4.面膠和底層膠脫膠 兩種膠的硫化設計的硫化速度不協調,或硬質膠交聯慢所致。
 

5.局部脫殼 如果膠輥不嚴重,輕微邊緣有脫殼現象,可以把破損處和未破損的一部分上車床扯掉,重新上膠漿和混煉膠膠條,達到硬度一致,重新使用。

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