CN100579776C - 复合阻尼钢板的制造方法以及制造装置 - Google Patents

Abstract

复合阻尼钢板的制造方法以及制造装置，用同一台加热炉的上、下烘道分别预热钢板及加热已涂胶钢板。然后由五对加热复合辊对两张钢板进行辊压及复合，两张钢板之间的阻尼树脂层同时被加热、加压及固化。本发明方法及发明装置能有效降低制造复合钢板的能源消耗，又能保证复合钢板具有优良的复合性能，而且简化了工艺步骤。可广泛用于以高分子树脂作为阻尼及黏结层的复合阻尼钢板的制造。

Description

复合阻尼钢板的制造方法以及制造装置

技术领域

本发明涉及钢板制造技术领域，尤其涉及以高分子树脂作为阻尼及黏结层的具有减振降噪功能的复合钢板的制造方法以及制造装置。

背景技术

与本发明最相接近的现有技术是申请号为00115432.X的中国发明专利，名称为《减振复合钢板的生产工艺》。该生产工艺包括了复合钢板的生产方法及一套实现该生产方法的复合阻尼钢板的制造装置，其是由辊涂机在一张钢板上辊涂一层高分子阻尼树脂后，进入一台加热炉加热，进行树脂溶剂挥发或树脂主剂活化，同时将另一张钢板进入另一台加热炉预热；然后将两张钢板由一对热复合辊进行热压复合；复合后的钢板进入固化炉，对阻尼树脂层进行加热固化，出炉后由冷复合辊进行再复合及在线矫直，最后经过强制冷却。由上述工艺方法及制造装置制得的减振复合钢板属于阻尼复合钢板，其具有减振降噪功能。上述工艺方法及制造装置使用两台前置加热炉，有利于钢板叠合前钢板上所涂覆树脂中溶剂的充分挥发以及树脂主剂的活化，提高黏接强度；其次，使用一台后置的树脂层固化用加热炉，有利于树脂在专一工序中固化。但上述制造方法及其制造装置的缺点是要使用三台电加热炉，电能耗费高。节能降耗，现时已成为全世界各个国家调整产业结构以及可持续发展中重中之重的问题，能源成为一个国家的战略资源，能耗高的产品及技术，无论用户还是政府都不欢迎。

发明内容

针对上述发明方法及装置能耗高的问题，本申请人进行了改进，提出另一种复合阻尼钢板的制造方法以及制造装置，其能有效降低制造复合钢板的能源消耗，又能充分保证复合钢板具有优良的复合性能。

本发明的技术方案如下：

复合阻尼钢板的制造方法：将一张钢板由涂胶机辊涂一层阻尼树脂层之后，进入加热炉下层烘道加热，促使阻尼树脂层中溶剂的挥发或阻尼树脂主剂的活化，同时将另一张钢板输送入同一加热炉上层烘道进行预热，对所述两张钢板加热1～3分钟后，同时送出加热炉并对齐叠合，顺序由至少四对加热复合辊对两张钢板进行辊压及复合，两张钢板之间的阻尼树脂层同时被加热、加压及固化，然后经过冷复合辊进行复合，再经过板型矫直辊进行在线矫直，最后经过强制冷却，制得复合阻尼钢板；

上述方法中，进一步而言，所述加热炉炉温为100～220℃，所述加热复合辊的温度为200～450℃；所述两张钢板顺序由五对加热复合辊进行辊压及复合，其中第一对加热复合辊的温度为200～300℃，第二至第五对加热复合辊的温度为200～450℃，钢板通过第一对至第五对加热复合辊的时间分别为15～30秒。

复合阻尼钢板的制造装置：包括顺序设置的给钢板涂布阻尼树脂的涂胶机、对已涂胶钢板以及未涂胶钢板进行加热的加热炉、对钢板进行热压复合的加热复合辊、在线板型矫直辊对、强制冷却装置以及钢板的传送装置，所述对已涂胶钢板以及未涂胶钢板进行加热的加热炉为同一台炉，炉体内的不同位置分别装置加热烘道；所述对钢板进行热压复合的加热复合辊至少有四对，该加热复合辊最佳有五对。

本发明方法及发明装置与现有复合阻尼钢板的制造方法及装置比较，其具有如下突出的实质性特点和显著的效果：(1)节省电能消耗：由现有技术用两台加热电炉对两块钢板分别加热，变为在同一台电炉中的上层、下层烘道中加热，可以节省加热能源消耗约10～15％；(2)采用同一加热炉的上层、下层烘道加热，使两张钢板出炉时，易于快速高精度的四边对齐钢板，提高钢板连续生产的效率及成品率；(3)本发明省略钢板复合后的树脂固化用加热电炉，改用多对电热复合辊直接对钢板进行热压复合及对两层钢板间的涂覆树脂层进行固化，来取代现有技术中一对热复合辊复合——后置专用加热炉固化——三对冷复合辊再复合的烦琐工艺步骤，不但可节省总的电能消耗，简化钢板复合工艺步骤，而且能有效提高复合钢板的复合性能。两层钢板通过至少四对热复合辊加热加压状态下的复合，能充分促使树脂层和钢板的可靠黏结以及树脂层的充分交联固化，特别是能有效减少树脂层在固化过程中体积收缩形成的内应力，制得的复合钢板具有良好的剥离强度、抗张剪强度、减振阻尼特性等性能。

此外，本发明用电热炉对已涂胶钢板进行加热，因此本发明方法及发明装置同样适用于各种类型的高分子阻尼树脂，可以同样促使树脂中溶剂的充分逸出及树脂复合前的适度活化。

附图说明

图1为本发明方法及本发明装置的实施例示意图。

具体实施方式

以下参见附图，对本发明方法以及本发明装置的实施例进行说明。

(1)本复合阻尼钢板制造装置的实施例：

见图1，本复合阻尼钢板的制造装置顺序构成如下：有一台给复合钢板1涂布阻尼树脂的涂胶机3，可采用市售辊涂涂胶机；一台对已涂胶钢板以及未涂胶钢板进行加热的加热炉4，其内装置下层烘道5及上层烘道6，下层烘道5及上层烘道6由电热丝或远红外电热管加热；一套置于壳体7中的热压复合辊对，其包括至少四对热压复合辊及一对冷压复合辊，图1实施例由五对热压复合辊8及一对冷压复合辊9构成，热压复合辊8可以为电热丝加热或远红外电热管加热，也可以用已有技术中的导热油加热；一套板型在线矫直辊对10，图1中其由三对冷压辊构成；一套强制冷却装置11，实施例采用已有技术的强制风冷装置。图1中1及13为输入口的原料钢板，12为输出口的复合钢板，2为钢板的传输带，其从钢板的入口一直到复合钢板的出口，全程传输单张钢板1、13以及复合钢板12。

(2)本复合阻尼钢板制造方法的实施例：

实施例1：

一张钢板1从传输带2输入涂胶机3，经涂胶机3辊涂一层高分子阻尼树脂胶后，进入加热炉4的下层烘道5加热，使树脂中的溶剂挥发及树脂主剂活化。与此同时，将另一张钢板13从传输带2输入加热炉4的上层烘道6预热，下层烘道5及上层烘道6分别对钢板1及13加热1～3分钟后，将两张钢板同时送出加热炉4，由已有技术的机械控制自动对齐叠合，顺序经由五对热复合辊8对钢板1及13进行热压复合，钢板1及13之间的阻尼树脂层同时被加热、加压及固化，然后经过一对冷复合辊9进行冷压复合，再经过三对板型矫直辊10进行在线矫直，最后经过已有技术的风冷强制冷却装置11进行强制冷却。上述工艺方法的主要材料及工艺条件为：钢板1及13为1mm厚的冷轧钢板；高分子阻尼树脂胶为市售环氧-丁晴橡胶类溶剂型复合树脂阻尼胶，固含量为29wt％；树脂干膜厚度可以为25～160μm，本实施例取65μm；加热炉4温度为160℃，加热2.5分钟；五对热复合辊中，第一对辊的表面温度为250℃，第二至第五对辊的表面温度分别为330℃，钢板经过第一至第五对压辊的时间分别为25秒；第六对冷复合辊的表面温度为60℃，钢板经过该对压辊的时间为20秒。第一至第六对辊采用常规线压力，例如取20000N/m(牛顿/米)。制得的复合阻尼钢板剥离强度值为55N/m，抗张剪强度为10MPa，减振阻尼特性η值为0.25，以上性能参数按常规方法测试。

实施例2：

本实施例的工艺步骤与实施例1相同。本实施例的主要材料及工艺条件为：钢板1及13为1mm厚的冷轧钢板；阻尼树脂为市售环氧-丁晴橡胶类溶剂型复合树脂阻尼胶，固含量为29％，树脂干膜厚度为65μm；加热炉4的温度为200℃，加热2分钟；五对热复合辊中，第一对辊表面温度为300℃，第二至第五对辊的表面温度分别为450℃，钢板经过第一至第五对压辊的时间分别为18秒；第六对冷复合辊的表面温度为80℃，钢板经过该对压辊的时间为20秒，各对辊采用常规线压力。制得的复合阻尼钢板剥离强度值为80N/cm，抗张剪强度为15MPa，减振阻尼特性η值为0.30。

实施例3：

本实施例的工艺步骤也与实施例1相同。其主要材料及工艺条件为：钢板1及13为1mm厚的冷轧钢板；阻尼树脂与实施例1或例2相同；加热炉4的温度为120℃，加热3分钟；五对热复合辊中，第一对辊表面温度为180℃，第二至第五对辊的表面温度为250℃，钢板经过第一至第五对辊的时间分别为30秒；第六对冷复合辊的表面温度为50℃，钢板经过该对辊的时间为20秒，各对辊采用常规线压力。制得的复合阻尼钢板剥离强度值为40N/cm，抗张剪强度值为6.5MPa，减振阻尼特性η值为0.20。

本发明方法以及发明装置中，仅使用一台加热炉4，其采用远红外电热管加热以及上层、下层烘道设计，按100～220℃温度范围，加热炉4的电功率为35～40KW。如采用同样加热材料制造如现有技术分别加热两张钢板的两台加热炉，每台的电炉功率为25KW，两台50KW，比较可见，本发明将两台加热炉并为一台，可节省电耗大于10％。同样，现有技术采用专用固化炉对复合钢板的树脂层进行固化，按其固化炉温200～500℃，固化炉的耗电功率约在45KW，本发明采用五对电热复合辊，总耗电功率约为35KW，本发明在此工艺步骤可节电约15～20％。

以高分子树脂作为阻尼及黏结层的复合阻尼钢板，其高分子树脂阻尼层与钢板之间的黏接强度，与树脂性能、钢板黏接表面状态、涂胶膜厚度、加温固化工艺以及固化阻尼树脂层的内应力等因素有关。在树脂品种、钢板品种、钢板表面状态以及涂胶膜厚度确定的情况下，高分子树脂阻尼层依加温固化工艺的不同，而有不同的体积收缩，并由此形成不同的内应力，该内应力是降低高分子树脂阻尼层与钢板间黏接强度的不利因素，该内应力与黏接力互相抵消。现有技术中有采取添加填料的方法来降低所述内应力，但随之会降低剥离强度。因此，改善阻尼树脂的加温固化工艺，降低胶层在固化过程中体积收缩形成的内应力是一种可取的方法。本发明实施例采用五对电热复合辊，对阻尼树脂层在加热及加压的状态下进行固化，可以有效减少树脂层在固化过程中体积的收缩及有效减少由体积收缩所形成的内应力，从而提高高分子树脂层与钢板的黏接强度，从上述实施例1至例3中可见，制得的复合阻尼钢板的性能指标(剥离强度、抗张剪强度、减振阻尼特性)能达到或者超过按现有技术工艺方法制得的复合阻尼钢板的性能指标。

Claims (5)

1、复合阻尼钢板的制造方法，特征在于一张钢板由涂胶机辊涂一层阻尼树脂层之后，进入加热炉下层烘道加热，促使阻尼树脂层中溶剂的挥发或阻尼树脂主剂的活化，同时将另一张钢板输送入同一加热炉上层烘道进行预热，对所述两张钢板加热1～3分钟后，同时送出加热炉并对齐叠合，顺序由至少四对加热复合辊对两张钢板进行辊压及复合，两张钢板之间的阻尼树脂层同时被加热、加压及固化，然后经过冷复合辊进行复合，再经过板型矫直辊进行在线矫直，最后经过强制冷却，制得复合阻尼钢板。

2、按权利要求1所述复合阻尼钢板的制造方法，特征在于所述加热炉炉温为100～220℃，所述加热复合辊的温度为200～450℃。

3、按权利要求1或2所述复合阻尼钢板的制造方法，特征在于顺序由五对加热复合辊对所述两张钢板进行辊压及复合，其中第一对加热复合辊的温度为200～300℃，第二至第五对加热复合辊的温度为200～450℃，钢板通过第一对至第五对加热复合辊的时间分别为15～30秒。

4、复合阻尼钢板的制造装置，包括顺序设置的给钢板涂布阻尼树脂的涂胶机、对已涂胶钢板以及未涂胶钢板进行加热的加热炉、对钢板进行热压复合的加热复合辊、在线板型矫直辊对、强制冷却装置以及钢板的传送装置，特征在于所述对已涂胶钢板以及未涂胶钢板进行加热的加热炉为同一台炉，炉体内的不同位置分别装置加热烘道；所述对钢板进行热压复合的加热复合辊至少有四对。

5、按权利要求4所述复合阻尼钢板的制造装置，特征在于所述对钢板进行热压复合的加热复合辊有五对。

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