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弧形辊在复合集流体行业的应用
2024-01-31 16:25  浏览:15
11月22日,艾邦于深圳机场凯悦酒店举办了第三届动力电池复合集流体大会,共17个专业议题,1个圆桌论坛, 500+参会人员,此次论坛在各位嘉宾、赞助商、与会者以及艾邦工作人员的配合支持下获得圆满成功。

钛玛科产品应用总监杨易给大家带来了主题报告《弧形辊在复合集流体行业的应用》。下面,小编给大家整理了万总的精彩演讲内容。

01

工艺钛玛科 

钛玛科集团位于北京,经过20多年的发展,先后设立了北京伟伯康公司,钛玛科(北京)工业科技有限公司,北京深点视觉科技有限公司,钛科优控(江苏)工业科技有限公司,钛玛科(江苏)工业科技有限公司五家全资子公司。



公司专注于研发、生产、销售卷曲行业相关的控制系统及解决方案,主营产品有纠偏控制系统、张力控制系统、视觉检测系统、在线测厚系统、工业除尘系统等,此类系统主要应用于印刷包装、锂电池、卫生用品、纺织、橡胶轮胎、橡塑、钢铁等行业。

涉足的行业主要有锂电行业,橡胶轮胎、印包、纺织、卫生用品行业。

02

KSK弧形辊 
KSK是日本国内唯一的一家弧形辊专业厂家,拥有70多年的悠久历史。
1952年,该公司成功开发了日本第一个弧形辊(产品名称为KSK橡胶弧形辊)并更名为当前公司名称。

1963年,在日本科学技术署的推荐下,董事长获得了黄丝带勋章,以表彰他基于创新理念改进了KSK橡胶弧形辊。


作为一家开拓性的弧形辊制造商,该公司获得了多项专利,并致力于纸张、薄膜、金属箔和其他材料的弧形辊业务。

弧形辊有多种名称:弧型辊、弓形辊、弯辊、香蕉辊、展平辊、扩幅辊、舒展辊等;其主要作用是消除卷材生产过程形成的皱褶及分切后分开料卷,广泛应用于卷材加工设备,如:分切机、复合机、涂布机、真空镀膜机、印刷机、造纸机等,尤其适合轻薄类卷材。

03

弧形辊工作原理

当卷材以足够的包角与普通直辊接触时,通常它的运行方向自然垂直于辊轴的方向(图1)。

即使直辊倾斜,该效果也保持不变。也就是说,卷材行进的方向始终垂直于辊轴。如果辊倾斜,卷材移动方向将改变(图2)。

这里,如果将直辊换成由KSK弧形辊代替(图3)。卷材在辊的中心直线移动。卷材的行进方向将向两侧(向外)改变,因此,卷材将均匀地分布在整个宽度上,皱褶也会被去除。

在弧形辊辊筒的弯曲芯轴上,有数个内置滚珠轴承的辊筒,以静止的轴为中心进行旋转,所以不会对输送中的材料造成摩擦和滑动的损伤,在做到除去褶皱和展平的同时,又能进行必要的扩幅。


04

弧形辊种类
4.1

橡胶辊面弧形辊

该辊的特点是避免材料在行进过程中的摩擦和滑动对基材造成损坏,消除褶皱和收缩,并在必要时铺展基材。

根据预期用途(例如:导电性、耐化学性、耐水性、耐油性、耐热性、耐腐蚀性等),可以选用不同的合成橡胶材料辊面。
该产品也可用于软橡胶(海绵橡胶)。
可提供用于清洗槽等位置的特殊滚珠轴承。
产品辊面可以使用特氟龙热缩管包覆。


4.2

固定弓高弧形辊
4.2.1金属(辊面)弧形辊

该弧形辊使用不锈钢作为辊面,因此具有优异的耐腐蚀性。与橡胶弧形辊相比,金属辊表面提高了使用寿命。
由于旋转精度非常高,因此该产品也最适合高速运行。
辊面可以进行多种表面处理。该产品有优异的耐磨性、耐化学性和耐热性。
辊面也可以进行特殊加工处理,如开槽等。
辊面材料也可以改为铝合金材料。


4.2.2防水弧形辊

主要用于印染行业,该防水产品具有高密封性能和可靠性。
机械密封的密封性能是传统密封的几倍。旋转扭矩低,使用寿命长。


4.2.3水下弧形辊

该产品使用防水和耐化学的橡胶材料。
根据所使用的化学品,使用不同的轴承。
低扭矩要求实现了节能和被动操作。
可以安装传动皮带轮。


4.2.4钢制边缘弧形辊

钢制边缘弧形辊的两个边缘均由钢制成以防磨损,可充分发挥橡胶弧形辊及金属辊面弧形辊的优点。
钢制边缘的表面可以选择多种表面处理工艺。
主要应用于纸张设备。


4.2.5低扭矩弧形辊

由于该产品以低扭矩旋转,因此可将对薄膜的影响降至最低。
该产品启动扭矩约为标准弧形辊扭矩的50%,从而将对薄膜的影响降至最低。
该产品不需要驱动力。这种节能且紧凑的产品可以直接替代现有的导辊。


4.3

可变弓高弧形辊
4.3.1橡胶直型可变弓高弧形辊

该辊在不加压状态时无弯曲,可视同普通导辊,需要时,可通过加压装置使辊体弯曲,从而实现展平效果


4.3.2橡胶紧凑型可变弓高弧形辊

该款产品的最大特点是结构紧凑,千斤顶结构设计在机架内侧,即使在工作空间有限的情况下,也可以引入这种弧形辊,用户可以在设置范围内通过手动操作轻松自由调整弓高。
根据不同基材类型在生产过程中的需要,通过调整弧形辊的弓高,实现所需要的理想展平效果。


4.3.3金属可变弓高弧形辊

该弧形辊使用不锈钢作为辊面,因此具有优异的耐腐蚀性。与橡胶弧形辊相比,金属辊表面提高了使用寿命。
该产品具有可变弓高弧形辊和金属弧形辊的特点。
辊面不会因调整弓高而变得弧度不均匀。
可以使用铝代替钢。


4.3.4可变弓高弧形辊(液压系统)

辊的弓高(弧度)可以自由调节。
即使在操作过程中,辊的弓高也可以调整。
可通过液压泵操作轻松调整辊的弓高。
根据不同产品生产过程中的基材类型,可以调整弓高,从而达到理想的展平效果。


4.3.5可变弓高弧形辊(电机驱动)

即使在操作过程中,弓高也可以调整。
用于调节弓高的机构从液压型改进为电机驱动型,从而可以从远程操作面板自由进行调整。
弓高和弓型的方向都可以从远程操作面板自由调节。
该操作可以通过通讯方式来实现。并可随时从控制面板查看工作状态。


4.4

特殊展平辊
4.4.1锥形展平辊

与材料的接触面平整(无弧度),对材料张力影响降至最低,能有效解决材料幅宽方向上的张力差
该产品为KSK公司原创,仅限橡胶辊面

4.4.2 S弯辊

该产品配备了一个机构,允许左右轴独立旋转(从辊中心),以实现特殊的要求,如轮胎帘子布。
根据用途的不同,可以选择各种不同的合成橡胶材料


05

弧形辊在设备上应用
5.1

分切机
用的多的可能用了两根,甚至三根。一般来说,分切前加一根,为了使材料足够展平,分切的时候保证分切宽度,然后可能还在分切后加一根,如果是同轴收,这个时候是必须要加的,如果双轴收可能还好一点,因为同轴收没有一个展平辊或者叫舒展辊,可能最终相邻的两卷之间会咬盘,那这个材料可能就废了。

5.2

凹版印刷机
每一个印刷单元之前都可以加一个,保证印刷的时候材料是展平的。印刷一色后要进烘箱烘干,在烘干过程中有了温度变化,那么基材是有可能产生皱褶的,那么我们要在印刷之前把这些皱褶消除。

5.3

涂布机/复合机
在这几个涂上红色的位置考虑加装弧形辊。


5.4

卷绕式真空镀膜机
卷绕镀膜设备有放卷,有收卷,有中间的主辊,一台设备可能用6根到8根弧形辊,在真空镀膜腔体里,真空条件下材料的形变,容易造成材料起皱。


06

弧形辊设计和应用关键点
弧形辊的展平效果实际上是取决于材料在行进方向上的投影弧度大小。实际弧形辊的弓高方向应该指向于材料的行进方向。

弧形辊与下一根导辊之间的安装距离越近,除皱效果越好。展平辊与导辊之间的距离小于弧形辊直径的2.5倍为最佳。如果这两个辊子之间的距离太大,材料容易浮离弧形辊表面,纵向展平褶皱的效果将降低。

弧形辊的弓高(弧高)在不同行业或不同材料的要求会有差异,通常为辊面幅宽的0.5% - 2%,目前锂电行业的极片和隔膜加工设备上都有弧形辊需求,这类应用的弓高一般为辊面幅宽的0.5%-1%。包装行业、造纸行业,他们的弧形辊能达到2%。


关于薄膜、箔材包角,需考虑各种因素的影响。 一般在 20°左右就能起到扩幅效果,但是在不同的张力、摩擦系数、速度等条件下也会出现需要增加包角的情况。

不同材料或者不同展平效果的要求,正确的调整方式是通过改变弓高的方式来实现,目前很多国内客户往往是通过调整弧形辊角度来实现的,这种方式在一定范围内能起到效果,但也有较大的副作用,最常见的就是材料中部与两侧的张力不一致,并经常会导致“松紧边”的问题。

弧形辊在设计时,需要考虑特定工况下出现共振点的速度,否则在设备运行时就有可能会出现问题。


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