胶辊的制作方法及其挤出成型机头 【技术领域】
本发明涉及胶辊，具体是一种新的胶辊的制作方法及其挤出成型机头。
背景技术
胶辊由金属(或木质)为芯外覆橡胶而成。
胶辊广泛应用于工业的各个部门。在各种机械部件中，常以胶辊代替金属辊作传导和承托使用。利用胶辊作输送滚筒使用是十分安全与环保的。可以避免金属辊在传导过程中摩擦而产生噪音，甚至有火花产生危及安全的隐患。
利用辊面胶层的微量弹性变形使产品面承受一定的压力，以适于工艺要求但又不致产生过度的剪切力伤害产品。例如造纸机中的压榨辊、印染机中的压液辊。能在不损伤纸或布的情况下，挤去纸或布中的水份。
利用硅橡胶的耐高温及不热粘的特性，而制成的硅橡胶胶辊，是塑料编印布、纸张织物树脂的热粘、喷涂、复合等工业部门不可缺少的部件。
利用丁基橡胶耐酯类和环乙酮的特点制成的丁基胶辊，在塑料的印花刮浆、人造革仿羊皮等机器中起着重要的作用。
胶辊由于使用范围极其广泛，所以其规格尺寸与大小十分悬殊，需要根据各种机械的实用要求而定。
胶辊制造的关键工艺是粘合与成型。为了确保胶辊的质量和工艺需要，首先对胶辊的主体构件——辊芯提出些必要的规定。金属辊芯一般由铸铁、钢、铜、铝等材料制成。其结构有实心、空心、管式等多种。金属辊芯表面均应先彻底除去油污和铁锈，然后进行粘合处理，实行辊芯与橡胶的有效结合。
传统粘合的方法有：
硬质胶粘合法，是在辊芯表面粘上一层薄胶片(含胶浆)与在后成型贴上所需厚度的胶料一起通过加热硫化，使底层胶片硬化而实现，用硬质胶作粘合的胶辊制造。
胶粘剂粘合法，是在辊芯表面涂上一层胶浆，与在后成型贴上所需厚度的胶料经过硫化，使刚性的辊芯与柔性的橡胶有较高的粘结强度，满足胶辊的使用要求。
特种橡胶与金属粘合法，是在辊芯表面涂上一层硅橡胶胶粘剂，经硫化后的胶辊同样具有较高的粘结强度。
完成粘合处理的辊芯要送至下工序进行包胶成型。传统的成型方法有：
1)贴合成型法 又分手工与机械两种。手工贴合成型就是沿辊芯的一端顺次将热胶片粘贴全覆盖至另一端，并借助手辊加压逐层粘贴到所需的胶层厚度；机械贴合成型是采用厚度为2～3毫米的热胶片在成型机上连续缠卷覆盖辊芯所需的外径尺寸即成。
2)缠绕成型法 是利用挤出机挤出热胶片以螺旋缠卷形式被滚压在成型机上完成所需粘合的胶层。
3)模压成型法 有预压成型后移模硫化法和单体模压成型硫化法两种。
4)浇注成型法 是将具有流态的橡胶(如浇注型聚氨酯橡胶)注入已放置好辊芯的模中成型所需的胶辊。
胶辊传统的制作工艺，存在诸多的问题，主要表现有：
1.辊芯的表面处理耗时又耗材。橡胶包覆在辊芯的面上构成胶辊。为保证质量，首先要对辊芯的表面进行处理，将辊芯表面的油污和铁锈清除后，还要涂上胶粘剂或贴上薄底胶方可逐层覆盖橡胶至所需的厚度，进行硫化成产品，这个过程工效低，而涂或贴底胶会增大产品的成本。
2.胶辊的手工贴合成型或机械缠绕成型均不能一次性完成，所以不管是大胶辊或小胶辊，生产效率低。
3.胶辊出现的质量问题较多：
脱层：由于胶料混炼不均匀，使贴合胶片之间的驳接处出现裂缝的现象所至；有油污或粉尘污染胶片或辊芯表面所至；有空气积聚在胶片所至；有成型时胶片温度太低，粘结不牢所至；有在胶片上揩拭汽油未干燥所至；有手汗接触胶片形成隔离层所至。
气泡：由于胶片内或胶层间空气没有被排除而产生，或者在胶片上揩拭汽油未干燥所至。
海绵状：由于胶辊成型后加压的铁丝没有扎紧、压实、或两端挡板没有定位好所至；也有胶辊欠硫所至。
结构脱层：由于底胶粘结后停放时间过长，尤其当底胶硫磺含量较大时常会喷出表面形成隔离层所至，也有因面胶配方中油酯类增塑剂过量而析出所至；还有底胶与面胶的硫化速率相差过大，又不采用缓冲胶过渡所至。
脱壳：由于辊芯处理不当或底层结合胶料含水份高，或胶浆未干燥所至；也有硫化过程中欠硫与过硫均可造成辊芯与胶层分离。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现有技术不不足，提供一种快速、高效的胶辊的制作方法，用该方法制作的胶辊，胶层的致密性高，胶质均匀，无缝联接，产品尺寸稳定、准确，性能优良。
本发明的另一个目地在于提供一种用于胶辊制作的挤出成型机头。
本发明的胶辊的制作方法，包括以下步骤：
(1)用挤出机将橡胶挤成圆筒型胶层并同时直接覆盖在辊芯上；
(2)对胶辊进行硫化处理；
(3)对胶辊两端的胶层进行切割处理。
胶辊的胶层在机头挤出之后，其表面粗糙度可达0.8，胶质光泽明亮，一般可以省掉后工序的研磨加工，如果需要进一步减小粗糙度，可增加步骤
(4)对胶辊的胶层外表面进行研磨加工。
进一步的，步骤(1)中圆筒型胶层的厚度为1～20mm。本发明的制作方法可以使胶辊的胶层在1～20mm范围内根据需要变动，能满足制造各款胶辊之需。
本发明的用于胶辊制作的挤出成型机头，其特征在于包括转角机头体、机头前座、前杯座、前咀、后咀以及后咀座，转角机头体为三通结构，一端用于连接到挤出机，另外两端分别为辊芯进入端和胶辊出口端；前咀设置于前杯座内；前杯座通过相互配合的螺纹安装于机头前座，机头前座固定在胶辊出口端；后咀固定于后咀座上，后咀座固定于辊芯进入端；后咀设置于机头前座内，后咀与前咀相配合使橡胶流道逐渐变窄。
本发明的用于胶辊制作的挤出成型机头，可以调节后咀与前咀的相对位置，从而调节胶层的厚度。
进一步的，所述的挤出成型机头，还包括与转角机头体的第一端相连的连接头，连接头内设置有用于提供机头预热和保证胶料顺利挤出对机头所需的温度的加热装置。
进一步的，挤出成型机头还包括设置于机头前座的同心度调节装置。作为一种具体的实施方式，所述的同心度调节装置为设置于机头前座的3个互成120度角的调节螺栓。调节螺栓的前端顶住后咀，可调节后咀与机头前座的相对位置，保证胶层的厚度均匀。
本发明的创新的胶辊生产工艺，就是将覆盖在辊芯上的橡胶，通过机械的挤出方法，使整条辊芯所需的包胶一次性成型，实现了胶辊机械化的生产。
本发明的胶辊的制作方法，可以省掉传统用铁丝缠绕加压成型的工序。若挤出橡塑胶料的胶套，依据橡塑胶料的收缩率较大的特点，设计机头口型内径尺寸稍大于辊芯的外径，在胶套挤出过程中把辊芯沿挤出方向放进胶套内，待覆盖于整条辊芯上的胶料冷却收缩定型后，胶辊即可制成。辊芯连续放入到挤出成型机头，胶辊随之连续产出，实现了胶辊机械化的生产。
为了掌握合理的抱紧力，可能运用下列公式进行计算：
F＝PRS
式中：F——胶套的抱紧力，Kg/cm2
P——胶套压强，Kg/cm2
R——胶套半径，cm
S——安全系数，取S＝5～8。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)辊芯放置在后咀座内与挤出胶套同方向而且同步前进，解决胶辊连续生产的操作难题；
2)利用转角挤出机头生产的胶套瞬时可以与辊芯粘结，使胶辊的粘结强度高，胶辊批量生产的尺寸稳定；橡胶层的致密性高，胶质均匀，无缝联接，产品尺寸稳定、准确；
3)胶辊的胶层在1～20mm范围内可以根据需要变动，能满足制造各款胶辊之需；
4)可以制造任意长度的胶辊。
5)胶辊的胶层在挤出之后，其表面粗糙度可达0.8，胶质光泽明亮，一般可以省掉后工序的研磨加工；
6)胶辊的橡胶颜色(红、黄、黑、灰等)可以依客户要求而定。成批量的产品的颜色均能保持一致性，取得很好的卖相和观感效果。
7)节能减耗，本发明的胶辊的制作方法，一般可省去对辊芯的粘合处理(有特殊要求的除外)，也可省去炼胶机出片供胶辊成型之用。既节约了用电量和胶粘剂的消耗。
8)质量稳定，采用本发明的挤出成型机头制造的胶辊，基本上消除脱层、气泡、海绵状、结构脱层和脱壳等常见的质量问题，次品、废品率大大降低。
9)经济环保，采用本发明的挤出成型机头制造的胶辊，生产效率比传统方式提高了3倍，动力消耗减少了50％，生产成本降低了20％；增大产品市场竞争力。胶辊成型过程中切割下的胶料可以回收后继续使用，胶料零损耗，且这种生产过程基本没有粉尘污染，很符合环保要求。
【附图说明】
图1是挤出成型机头的示意图。
图2是挤出成型机头的剖视图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、图2所示用于胶辊制作的挤出成型机头，包括连接头2、转角机头体3、机头前座4、前杯座5、前咀6、后咀7以及后咀座8，转角机头体3为三通结构，一端用于连接到挤出机1，针对不同的挤出机1，可以配不同的连接头2，另外两端分别为辊芯进入端和胶辊出口端；前咀6设置于前杯座5内；前杯座5通过相互配合的螺纹安装于机头前座4，机头前座4固定在胶辊出口端；后咀7固定于后咀座8上，后咀座8固定于辊芯进入端；后咀7设置于机头前座4内，后咀7与前咀6相配合使橡胶流道逐渐变窄。在机头前座4上设有互成120度角的3个螺孔9，每个螺孔9设有一个调节螺栓10，其用于同心度调节。
通过调节前杯座5与机头前座4的相对位置，可以调节后咀7与前咀6的相对位置，从而调节胶层的厚度。