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压延

胶料在辊筒间被压成片材

压延把热的、像面团一样的塑料或橡胶胶料,压过一系列加热、抛光的辊筒,压平成厚度非常均匀的连续片材或薄膜。乙烯基地板、PVC 浴帘、人造革和轮胎内的橡胶层都是这样制成的。它就像一台意面机,只不过又大又热,还不停运转。

压延:实拍照片
照片:Cjp24, CC BY-SA 3.0, 来源: Wikimedia Commons
热的混炼料被挤过加热的轧辊,变成薄而均匀的片材四辊压延线的侧视图,轧辊不按比例来自混炼机或挤出机的热混炼料加热的旋转轧辊炉排被挤压变薄在每个间隙(轧缝)处板材行进方向牵引辊压花辊冷却辊缠绕机成品板材12345塑料或橡胶混炼料轧辊加热冷却水轧辊和机床
四辊压延生产线 · 侧视图,共 5 步带圈数字与下方步骤对应。片材从左上方进入,向下穿过辊筒,再向右送出。

工作原理

  1. 进料。 混炼机或挤出机供给热而软的胶料(掺有添加剂的塑料或橡胶)。它在前两个辊筒之间的第一个间隙上方形成一堆不断翻滚的料,称为存料。

  2. 挤压。 加热的辊筒反向转动,把胶料拖过它们之间的窄缝,称为辊隙。每道辊隙都略窄一点,因此片材越来越薄、越来越均匀。

  3. 剥离与压纹。 引离辊把片材从最后一个辊筒上剥下。带花纹的压花辊可以在上面压出纹理,例如皮革纹。

  4. 冷却。 水冷的冷却辊使片材定型,保持厚度和花纹。

  5. 收卷。 成品片材修去边缘,卷到大卷筒上,或裁成板材。

同一台机器还可以把胶料压到织物或钢丝帘线上进行包覆,轮胎帘线上的橡胶和涂层织物就是这样做出来的。

关键数据

材料
主要是 PVC(硬质和软质),也有 ABS 和部分聚烯烃;天然橡胶和合成橡胶
典型零件
地板、墙面材料、浴帘、信用卡基材、人造革、屋面防水卷材、橡胶板和轮胎帘布层
零件尺寸
连续片材,宽度通常 1–3 m;厚度约 0.05 mm 到几毫米
精度
厚度非常均匀,薄膜通常在百分之几毫米之内
表面质量
镜面光滑、哑光或压花,由最后几个辊筒决定
适合的批量
只适合大批量:长长的片材,以吨计
模具与设备成本
非常高:一整条压延线通常要几百万美元;压花辊另加几万美元
速度
通常每分钟几十米,薄膜往往超过 100 m/min

优点与局限

优点

  • 厚度极其均匀,幅宽很大
  • 对怕热的 PVC 和填充胶料处理得很温和
  • 同一道工序里就能压出纹理和涂层
  • 产量极高

局限

  • 生产线庞大而昂贵,只有大批量才划算
  • 只能做平整的片材和薄膜,做不了成形零件
  • 更换材料或颜色要花时间,还会产生废料
  • 厚而精确的片材很难做:辊筒受力会略微弯曲

应用领域

  • 建筑乙烯基地板、墙面材料、屋面和池塘防水膜
  • 汽车轮胎帘布层和内衬层、仪表板表皮、人造革座椅
  • 包装用于泡罩包装的硬质 PVC 薄膜
  • 消费品浴帘、桌布、袋子、信用卡基材
  • 工业橡胶板、传送带覆盖层、涂层织物

如何识别

  • 宽而平的片材或薄膜,厚度完全均匀,常以大卷出售。
  • 按固定间隔(辊筒转一圈)重复的压花纹理,例如皮革纹。
  • 柔软的乙烯基,表面略带光泽或有印花,背面是织物衬底。
  • 沿卷材长度方向有修整过的笔直边缘。

对比

观看

MIT Thin-film · 在辊筒间挤压材料的物理原理,附示意图

D&M Plastic Machinery · 一条 PVC 片材压延线正在运行

Zebung Rubber Hose · 工厂里一张橡胶板从压延机上下来

查看实拍照片

记住

  • 热胶料被挤过一排加热的辊筒,成为均匀的片材。
  • 它能高速生产宽幅 PVC 薄膜、地板、人造革和橡胶板。
  • 生产线昂贵,因此压延只适用于超大批量。

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