一种改进的加热胶辊制造技术

一种改进的加热胶辊，包括一个辊筒、一个换热器，所述辊筒的内侧设置有热源，所述辊筒的外侧包覆有一层橡胶层，所述辊筒和橡胶层之间设置有第一阻热层，所述换热器包括导热组件，所述导热组件包含第一导热管和第二导热管，本实用新型专利技术直接将热量传输至橡胶层的外层，在导热组件中设置有毛细管，提高了传热效率，换热器通过导热组件、第一测温探头对橡胶层的外层进行温度控制，橡胶层的内侧设置有第一阻热层和第二阻热层，将橡胶层的内层与热源隔离，有效阻止了橡胶层的内层的温度升高，橡胶层中设置有冷却管，当橡胶层的内层温度过高时，模温机对橡胶层的内层进行有效的降温，防止橡胶层的内层温度过高而老化脱离。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的加热胶辊
本技术涉及机械领域，尤其涉及复合材料成型装置，具体来说是一种改进的加热胶辊。
技术介绍
随着民用、工业、军工航天航空的需求日益增大，复合材料的需求和种类越来越多。复合材料是将一种或多种材料通过不同工艺结合为一体得到的一种新材料，以此将两种或多种材料性能结合，达到新的材料性能的需求。每一种复合材料的性能需求不同，采用的原材料及复合机理会稍有差别，从成型工艺上分，大概可分成模压成型法与辊压成型法两大类。模压成型法通常针对加热固化时间长、材料具强收缩性、材料无法卷取及材料生产过程中无法建张的工艺情况，如PCB层压板、玻璃纤维板材及部分建筑用复合板材等。因为其不能连续生产，导致其生产效率低下，模压法生产复合材料在复合材料中的比重很低，所以，在复合材料生产中，绝大多数是采用辊压成型法进行生产，如功能性复合塑料膜、纤维类预浸料、复合过滤材料、复合建筑装饰材料、复合金属包装材料及复合阻隔材料等均采用辊压成型法进行生产。辊压成型法中，又分为胶覆法及热覆法两大类，对于一般低温型产品，采用胶覆法较为普遍，因为其设备投入少，大低端材料中使用较为广泛，但是随着对环保性能及复合材料综合性能的提高，由于热覆法生产的工艺大多避免了有害于环境的胶水及溶剂等国家环保限定指标，利用材料本身熔程范围进行材料的复合，或在材料成型中进行了多层材料的预成型，越来越多的胶覆法被热覆法所取代。因此目前市场中生产复合材料的首要工艺方式是辊压成型法。辊压成型法中，热覆法按照不同的生产工艺需求，可分预热、复合或多次复合、冷却的工艺路线，在一定时间、压力、温度及张力的条件下得到所要的复合材料。材料的预热、复合工序中，提供热量及压力按不同工艺可以是单支胶辊、单支钢辊、钢辊与钢辊对压、胶辊与胶辊对压及钢辊与胶辊对压工艺方式。采用胶辊预热、复合的复合材料生产方法在TPT（Tedlar/PET/Tedlar，一种由美国杜邦公司所创的光伏背板材料结构）太阳能光伏背板、反光模压材料及金属包装材料等行业中广泛使用。为适应越来越多的材料生产工艺需求，在一些复合工艺中，胶辊除了提供压力缓冲及形变弥补的功能外，还需要胶辊提供热量的补充或胶辊成为热量补充的主要来源，以保证复合材料在复合成型时，结合层面的材料温度在有效的熔程范围内，给复合材料结合的条件提供有效保证。显然，在这种生产工艺条件下，加热胶辊的作用就尤为显著。预热、热压及复合工艺的加热胶辊，按不同的温度及压力工艺，选取不同的橡胶层作为包胶材料，如EPDM（三元乙丙橡胶层）、CSM（海帕龙橡胶层）、HNBR（氯化丁腈橡胶层）、硅橡胶层、氟橡胶层等。从性价比方面来看，多数采用硅胶作为包胶材料。现有加热胶辊做法是采用钢管作为载体，在其外层包胶处理。在钢管内部通入导热媒介（如导热油、蒸汽等，也有内部采用电阻加热及感应加热的方式）用为热源。发热源通过钢壁再传递给橡胶层，橡胶层与材料进行热交换及压力传递。橡胶层是不良导热体，通常橡胶层导热系数从0.15~0.27W/(m℃)，远不及钢铁导热性能良好（铁导热系数约80W/(m℃)）。现有技术中，因为橡胶层导热系数低、橡胶层较厚，导致热量的外传较慢，橡胶层内外层温度相差大，给热压复合生产带来诸多不便，以加热硅胶辊为例总结主要问题如下：1.温度滞后效应大，橡胶层表面的温度不能及时的得到补充。胶辊内外温差大，导致温度从钢壁传热至橡胶层外层需要的时间较久，同时外层胶在与材料及空气进行换热时，橡胶层表面的温度不能及时的得到补充，及有效的闭环控制；2.较厚的橡胶层传热效果差，而较薄的橡胶层接触面积窄，很难达到较好的接触效果。由于橡胶层导热系数低存在温度传热时间差，为使得橡胶层内外温度差减小，达到理想的传热效果，橡胶层往往只能做到4~8mm（以一般硅胶为例，当金属辊壁250℃时温度向外传递，当温度到达4mm厚外的橡胶层时，温度衰减至约150℃，当温度传递8mm厚橡胶层时，温度衰减至120~130℃,如果再进一步增加钢壁的温度，在生产压力的作用下则硅胶很容易与钢壁脱层），对于材料复合时需要较宽接触面积的生产工艺，较薄的橡胶层很难达到较好的接触效果。同时，橡胶层有表面轻度损坏的情况，因橡胶层厚度不够，不能进行研磨处理，只能进行重新包胶，增加了维护成本。3.橡胶层内侧的温度很高，橡胶层容易老化，生产中橡胶层容易与钢管剥离，增加了加热胶辊的损坏率。由于橡胶层导热系数低，为获得橡胶层表面更高的温度，橡胶层内侧的温度就要求更高，如果长期工作在接近包橡胶层的最高使用温度范围，橡胶层的老化就会加速，使用寿命会大大降低，当温度高过钢壁与橡胶层接合的接触温度时，在胶辊外层工作压力的作用下，容易发生橡胶层到钢壁发生剥离的情况，增加了加热胶辊损坏的机率。
技术实现思路
本技术提供了一种改进的加热胶辊，所述的这种改进的加热胶辊要解决现有技术中加热辊的传热效果差的技术问题。本技术提供的一种改进的加热胶辊，包括一个辊筒、一个换热器，所述辊筒的内侧设置有热源，所述辊筒的外侧包覆有一层橡胶层，所述辊筒和橡胶层之间设置有第一阻热层，所述换热器包括导热组件，所述导热组件包含至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在橡胶层中，所述的第二导热管设置在辊筒的辊壁或者设置在热源中，所述第一导热管与第二导热管之间至少有一端连通。进一步地，所述的第一导热管和第二导热管中设置有毛细管。进一步地，所述换热器还包括一个第一测温探头，所述的第一测温探头设置在橡胶层中。或者，所述换热器还包括一个第一测温探头，所述的第一测温探头设置在橡胶层表面的外侧，所述的第一测温探头为无线测温探头。进一步地，所述辊筒中的导热组件与辊筒之间还设置有第二阻热层。进一步地，所述第二阻热层是真空阻热层。进一步地，还包括模温机和冷却管，所述的模温机包括模温机换热器、模温机温度控制器和第二测温探头，所述的第二测温探头设置在橡胶层的内层中，所述第二测温探头与模温机温度控制器连接，所述冷却管的一端和模温机换热器连接，所述冷却管的另一端设置在橡胶层中。进一步地，所述冷却管包括一个进水支管和至少一个回水支管，所述进水支管的一端与任意一个所述的回水支管的一端连接，所述进水支管的另一端与与模温机换热器连接，任意一个所述回水支管的另一端均与模温机换热器连接。具体地，所述的换热器、测温探头、无线测温探头和模温机均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已经了解，在此不再赘述。本技术和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本技术设置有换热器，直接将热量传输至橡胶层的外层，在导热组件中设置有毛细管，提高了传热效率，换热器通过导热组件、第一测温探头或者无线测温探头对橡胶层的外层进行温度控制，橡胶层的内侧设置有第一阻热层和第二阻热层，将橡胶层的内层与热源隔离，有效阻止了橡胶层的内层的温度升高，橡胶层中设置有冷却管，当橡胶层的内层温度过高时，模温机对橡胶层的内层进行有效的降温，防止橡胶层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的加热胶辊，包括一个辊筒（2），其特征在于：还包括一个换热器，所述辊筒（2）的内侧设置有热源（1），所述辊筒（2）的外侧包覆有一层橡胶层（5），所述辊筒（2）和橡胶层（5）之间设置有第一阻热层（3），所述换热器包括导热组件（4），所述导热组件（4）包含至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在橡胶层（5）中，所述的第二导热管设置在辊筒（2）的辊壁或者设置在热源（1）中，所述第一导热管与第二导热管之间至少有一端连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种改进的加热胶辊，包括一个辊筒（2），其特征在于：还包括一个换热器，所述辊筒（2）的内侧设置有热源（1），所述辊筒（2）的外侧包覆有一层橡胶层（5），所述辊筒（2）和橡胶层（5）之间设置有第一阻热层（3），所述换热器包括导热组件（4），所述导热组件（4）包含至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在橡胶层（5）中，所述的第二导热管设置在辊筒（2）的辊壁或者设置在热源（1）中，所述第一导热管与第二导热管之间至少有一端连通。


2.根据权利要求1所述的一种改进的加热胶辊，其特征在于：第一导热管和第二导热管中设置有毛细管。


3.根据权利要求1所述的一种改进的加热胶辊，其特征在于：所述换热器还包括一个第一测温探头（6），所述的第一测温探头（6）设置在橡胶层（5）中。


4.根据权利要求1所述的一种改进的加热胶辊，其特征在于：所述换热器还包括一个第一测温探头（6），所述的第一测温探头（6）设置在橡胶层（5）表面的外侧，所述的第一测温探头（6）为无线测温探头。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：施伟，刘贵发，
申请(专利权)人：诺庆制辊上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31