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壓延機的工作原理與操作時的必要條件
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壓延機的工作原理與操作時的必要條件
一)工作原理
1,相對回轉---兩個相鄰的輥筒在有速比或等速情況下相對回轉;
2,膠料在摩擦力作用下被拉入輥隙中,
3,由于輥隙截面的逐漸減少,使膠料受到強烈的擠壓與剪切,完成延展成型(壓片);或把膠料擠壓在鋼絲簾布上(雙面貼膠);膠胚表面壓花(壓型);多層膠片的貼合等.
(二)壓延操作的必要條件
1,概念:
1)接觸角:膠料在輥筒上接觸點a與輥筒圓心的連線和兩輥筒圓心連線的夾角,用α表示.
2)摩擦角:物料與輥筒表面的摩擦系數(shù)為μ,假設μ=tanρ,則角度ρ就叫摩擦角.
2,受力分析
膠料在輥隙內的受力狀態(tài)如圖所示.
1)輥筒對膠料產生徑向作用力P,分力為Px,Py;
2)切向作用力T.分力為Tx,Ty,.
3)垂直分力Py,Ty,方向相同,對膠料起擠壓作用.
4)水平分力Px,Tx方向相反,
Tx拉膠料進人輥隙,Px則反之.
由此可見:膠料被拉入輥隙的嵌
取力是:Tx -Px.
3,必要條件
就輥筒對膠料的作用力分析,即有:
Tx=Tcosα
Px=Psinα 膠料受力分析圖
T=Pf
式中 f----物料與輥筒表面的摩擦系數(shù),
f==tanρ(ρ為摩擦角)
α——物料與輥筒表面的接觸角.
代人式Tx -Px>0,并化簡得:
tanρ>tanα
即:ρ>α
因此,進行壓延操作的必要條件是摩擦角ρ必須大于接觸角α.
由于壓延時,輥溫比較高,膠料已達粘流態(tài),膠料與輥筒表面的摩擦角較大;另方面壓延是連續(xù)加料的,輥隙間的堆積膠較少,故接觸角很小.一般a=3~10 ,這樣ρ遠遠大于a,故壓延機操作時,膠料進入輥隙是比較容易的.
有的資料上把(Tx –Px)叫作輥筒的鉗取力.
(三)剪應力和混煉作用
1,輥筒速比
除某些特殊情況(如貼料)外,一般壓延操作時,兩個輥筒的轉速是不一樣的,設Ⅰ號輥筒的表面線速度為V1;Ⅱ號輥筒的表面線速度為V2,則兩者之比值叫輥筒速比.其公式為:
V1/V2==f
2,速度梯度
當輥速V1>V2時,兩輥表面相對速度使熔料層運動速度沿y軸方向形成速度梯度如圖所示.所謂輥筒間隙的速度梯度是指兩輥表面線速度之差(Vl一V2)和輥筒間隙2C之比,即:dV=(V1-V2)/2C
3,剪應力
由于速度梯度的存在,料層間即產生相對運動,其相對運動速度叫做剪切速度,料層之間的相互作用力叫做剪應力.
4,混煉與剪切作用
當物料被加在兩個以不同速度反向旋轉的輥隙中時,物料一方面在擠壓力作用下被壓實和延展;另一方面
在鉗取力和剪應力作用下,各層熔料以不
同速度前進,使熔料之間相互剪切,摩擦
而得到進一步混煉,塑化,最后通過輥隙
(2C),并由速度較快的或溫度較高的輥
筒表面導出.
如果使被加工的熔料連續(xù)地通過如圖
所示的幾對輥筒,而各輥筒間隙逐一減小, 輥隙各點速度分布示意
并把最后一對輥筒間隙調節(jié)到與制品厚度
相適應,這樣就實現(xiàn)了將熔料成型為連續(xù)的具有一定厚薄尺寸精度的,一定表面質 量和一定寬度的薄膜或薄片等制品.