CN108838621A - 一种减振复合板的全连续式生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种减振复合板的全连续式生产方法，属于金属板材生产领域。上下两层金属板带经过表面清理，上、下层金属板带经过上层化涂机和化涂烘干炉后，上层单面涂覆一层高分子树脂，下层一面涂覆一层液态高分子树脂、另一面涂覆液态环保涂料，上下层涂覆金属板带进入T形烘干炉完成烘干处理。经过T形烘干炉处理后的上下层金属板带，经过复合机组完成复合、固化机组完成固化处理后，由强制冷却机组进行强制冷却，最后对复合后的双层金属复合板进行精整处理，并收集成卷。本发明通过采用三层式结构和T形烘干炉，简化了生产工艺，节约了投资成本和生产成本。

Description

一种减振复合板的全连续式生产方法

技术领域

本发明属于金属板材生产技术领域，涉及一种减振复合板的全连续式生产方法。

背景技术

现有的双层减振复合板的全连续式生产方法（见宝钢《减振复合钢板的生产方法》，专利公开号为CN1268411A）中，主要是在单张钢板表面涂覆一层高分子树脂，并对另一张钢板进行预热，然后通过预热炉和固化炉完成高分子树脂溶剂的挥发和固化反应，并通过热辊压和冷辊压等操作，完成复合材料的生产。但是，这种生产方法相对简单，只能涂覆一种高分子树脂，只能生产单一高分子树脂制成的双层复合板，产品使用温度范围较窄；而且这种生产方法未对复合前钢板的表面进行处理及防护，不能精确控制固化反应进程，产品的剥离强度一般稍高于50N/cm，抗剪切强度一般低于10MPa，粘结强度较低，在后续冲压成型的过程中易发生开裂。

发明内容

本发明目的是提供一种减振复合板的全连续式生产方法。

本发明的技术方案是：一种减振复合板的全连续式生产方法，适用于生产基复层均为碳钢冷轧板或者基复层均为冷轧铝板，中间阻尼层为热固性树脂的减振复合板。减振复合板的宽度在500～1500mm，中间阻尼层厚度在10～100μm，金属层厚度为0.3～1.5mm。生产线设置成上中下三层结构，其中，上、下层与中间层通过T形烘干炉衔接起来，根据金属板带的行进路线，上层有开卷机、夹送平头机、入口剪切机组、咬合机组、夹送辊、表面清理机组、张力机组、转向纠偏机组、入口活套、转向辊、化涂机、化涂烘干炉、转向辊组、涂覆机，化涂机在金属板带单面设置；下层除了上层的设备，还有背涂机，且化涂机在金属板带两面均设置，涂覆机、背涂机分别设在金属板带两面；T形烘干炉为竖直的烘干通道和平直通道的组合，内部拐角处设有炉内转向辊，上、下层的金属板带转向同一个方向，转向后的金属板带进入中间层；中间层以金属板带的行进路线，依次是复合机组、固化机组、冷却机组、出口活套、张力纠偏机组、精整机组、转向夹送辊、张紧辊，卷取机；

金属板带经开卷机开卷，经夹送平头机夹送、入口剪切机组切边、咬合机组咬合，之后由夹送辊送入表面清理机组，表面清理机组对金属板带进行表面清理除垢，清理过表面的金属板带经张力机组、转向纠偏机组、入口活套进入化涂机的作业范围；上层金属板带由上层的化涂机在上表面涂覆一层化涂液，然后进入化涂烘干炉烘干，再经转向辊组到达涂覆机的作业范围，上层金属板带由涂覆机在上表面涂覆一层液态高分子树脂，涂覆完成的上层金属板带进入T形烘干炉；下层金属板带经过下层的双侧的化涂机进行双面化涂液涂覆，再经化涂烘干炉后，由转向辊组加以转向送入涂覆机、背涂机的作业范围，由涂覆机和背涂机在下表面和上表面分别涂覆一层液态高分子树脂和液态环保涂料，涂覆完成的下层金属板带进入T形烘干炉；或者化涂机、化涂烘干炉、涂覆机只在上层或下层涂覆，另一层的化涂机、化涂烘干炉、涂覆机停止工作，背涂机也根据用户的需要（或原料板带特性）选择性开启；经过T形烘干炉烘干处理后的上、下层金属板带，经过炉内转向辊转向到中间层，经过复合机组完成复合、固化机组完成固化处理后，由冷却机组进行强制冷却；冷却后从出口活套出来经过张力纠偏机组、精整机组、转向夹送辊、张紧辊，卷取机，其中出口活套保证定尺剪切时的生产连续性，张力纠偏机组提供板带运行时的张力，并完成板带的纠偏；精整机组完成板带的平整和修剪，并通过转向夹送辊、张紧辊和卷取机，完成减振复合板的成卷收集。

整个方法由入口段、工艺段和出口段三段组成；入口段分上、下两层，上下层的开卷机、夹送平头机、入口剪切机组、咬合机组均有两组，保证上下层金属板带的连续稳定供应，入口活套是立式安装。工艺段主要完成高分子树脂的涂覆、溶剂挥发和固化，并将上、下两层原料板带复合成层状复合板带；出口段为中间层，主要完成复合后减振复合板的成卷收集。分层式设计合理利用了厂房高度空间，以缩短整个生产线的长度，使整个生产线布局更加紧凑合理，在保证生产方法要求的同时，降低厂房投资建设成本。

T形烘干炉的炉温在150～400℃，T形总长为40～60m，其中，竖直部分高度为10～20m，水平部分长度为30～40m；上、下层的化涂烘干炉的炉温在100～300℃，炉长为3～5m。T形烘干炉实现原料板带的预热、高分子树脂中溶剂的挥发和适度固化。

复合机组设在T形烘干炉的平直通道内。利用复合机组的轧制力实现复合，将固化后两层钢板或者两层铝板中间的气泡挤压出去，进一步增加高分子树脂与原料板带复合面的接触面积。除了精整机组、转向夹送辊、张紧辊，卷取机以外（图1虚线范围内），其它的设备均置于防尘保护罩中，以保证原料板带在复合前表面高度清洁无灰。

涂覆的高分子树脂为烯烃类聚合物或聚氨酯系聚合物或丙烯酸系聚合物或环氧系聚合物或酚醛系聚合物，湿膜厚度为200-400μm，干膜厚度为10-100μm；背涂机涂覆的背涂层湿膜的厚度为20-100μm，烘干后的厚度为5-15μm。

生产线长度在80-120m，生产线的线速度在10mm/min～20mm/min。

上层金属板带经过化涂机涂覆的化涂层湿膜的厚度为15-50μm，T形烘干炉烘干后的厚度为3-5μm；下层金属板带经过化涂机涂覆的化涂层湿膜的厚度为15-50μm，化涂烘干炉烘干后的干膜厚度为3-5μm。

T形烘干炉内部温度控制在50-300℃之间，复合机组的轧制力控制在5t-500t。

表面清理机组包括一对钢刷辊。钢刷辊对金属板带表面进行打毛，以刷去板带表面的灰尘，提高金属板带的表面洁净度，增大与高分子树脂的接触面积，提高结合强度。防尘保护罩，以防厂房内的灰尘再度落在原料板带表面上，保持原料板带的表面洁净度。因此，设置表面清理机组和防尘设施保持原料板带的表面洁净度，以保证两者之间的粘结强度。

固化机组使用6对以上电磁感应加热辊，使用热传导方式完成热固性高分子树脂的固化反应，传热更加均匀稳定，可以更加精确控制高分子树脂的固化反应程度，提高减振复合板的性能。电磁感应加热辊的温度控制在250～600℃之间，轧辊轧制力控制在5～100t。

本发明对现有的生产方法进行了深度改进优化，通过增加表面清理机组、表面活化处理化涂机和防尘保护设施，提高原料板带的表面质量；并通过多对电磁感应加热辊对高分子树脂的固化反应过程进行精确控制，从而保证并提高减振复合板的粘结强度。经过本方法生产的复合板，剥离强度达到100N/cm以上，剪切强度高于10MPa，损耗因子峰值高于0.25。

上层和下层涂覆机至少一组投入使用，既可以生产单一成分高分子树脂制成的复合板，也可以生产不同成分叠加的高分子树脂制成的复合板，拓宽该类材料的使用范围。可以根据用户的需要选择适用的环保涂料进行在线涂装，省去了离线涂装的成本，或者直接不涂装。下层设置背涂机，可对下层原料板带背面涂覆一层涂料，以增强产品的背面防护性能，并提升装饰性。

本发明的有益效果是：1、通过采用三层式结构和T形烘干炉，合理的利用了厂房空间，节约生产线长度，节约了投资成本和生产成本。2、采用该方法生产的产品，粘结性能良好、阻尼性能和冲压成型性能优异，可在-20℃~160℃范围内连续服役，其阻尼效果相比同等厚度的基板提高了3个数量级，可广泛应用于汽车、家电行业等领域。全新的布置方式实现了全连续式自动化生产。3、咬合机组采用机械咬合的方式完成原料带材头尾的衔接，既保证了不锈钢薄膜板的连续化生产，也保证了生产工艺要求和产品质量，相比常规通过焊机实现原料带材的连接极大的降低了投资建设成本。

附图说明

图1是是本发明的设备布置示意图；

图中：1-开卷机，2-夹送平头机，3-入口剪切机组，4-咬合机组，5-夹送辊，6-表面清理机组，7-张力机组，8-转向纠偏机组，9-入口活套，10-转向辊，11-化涂机，12-化涂烘干炉，13-转向辊组，14-涂覆机，15-背涂机，16-T形烘干炉，17-复合机组，18-固化机组，19-冷却机组，20-出口活套，21-张力纠偏机组，22-精整机组，23-转向夹送辊，24-张紧辊，25-卷取机，26-炉内转向辊。

具体实施方式

实施例1

金属板带经开卷机1开卷，经夹送平头机2夹送、入口剪切机组3切边、咬合机组4咬合，之后由夹送辊5送入表面清理机组6，表面清理机组6对金属板带进行表面清理除垢，清理过表面的金属板带经张力机组7、转向纠偏机组8、入口活套9进入化涂机11的作业范围；上层金属板带由上层的化涂机11在待结合表面涂覆一层化涂液，然后进入化涂烘干炉12烘干，再经转向辊组13到达涂覆机14的作业范围，上层金属板带由涂覆机14在上表面涂覆一层液态高分子树脂，涂覆完成的上层金属板带进入T形烘干炉16；下层金属板带经过下层的双侧的化涂机11进行双面化涂液涂覆，再经化涂烘干炉12后，由转向辊组13加以转向送入涂覆机14、背涂机15的作业范围，由涂覆机14和背涂机15在待结合表面和外表面分别涂覆一层液态高分子树脂和液态环氧树脂类环保涂料，涂覆完成的下层金属板带进入T形烘干炉16；T形烘干炉16炉内温度为300℃，经过T形烘干炉16烘干处理后的上、下层金属板带，经过炉内转向辊26转向到中间层，经过复合机组17完成复合（复合辊的轧制压力为100t）、固化机组18完成固化处理后（固化处理时采用8对电磁感应加热辊，辊面温度为400℃），由冷却机组19进行强制冷却至常温；冷却后从出口活套20出来经过张力纠偏机组21、精整机组22、转向夹送辊23、张紧辊24，卷取机25，其中出口活套20保证定尺剪切时的生产连续性，张力纠偏机组21提供板带运行时的张力，并完成板带的纠偏；精整机组22完成板带的平整和切除毛边、头部，并通过转向夹送辊、张紧辊和卷取机，完成减振复合板的成卷收集。

本实施例的主要材料和方法参数为:上层为0.8mm厚的DC06碳钢冷轧板带，下层为0.8mm厚的DC06碳钢冷轧板带，宽度为1230mm；化涂液为无铬化涂液，化涂层干膜厚度为5μm，背涂层的干膜厚度为12μm；高分子树脂为某环氧系树脂，高分子树脂干膜厚度为60μm 。生产出总厚为1.6mm，宽度为1219mm的碳钢减振复合板，产品主要性能指标:剥离强度值为102N/cm，剪强度值为12MPa，内损耗因子峰值为0.28。

实施例2

金属板带经开卷机1开卷，经夹送平头机2夹送、入口剪切机组3切边、咬合机组4咬合，之后由夹送辊5送入表面清理机组6，表面清理机组6对金属板带进行表面清理除垢，清理过表面的金属板带经张力机组7、转向纠偏机组8、入口活套9进入化涂机11的作业范围；上层金属板带由上层的化涂机11在待结合表面涂覆一层化涂液，然后进入化涂烘干炉12烘干，再经转向辊组13到达涂覆机14的作业范围，上层金属板带由涂覆机14在上表面涂覆一层液态高分子树脂，涂覆完成的上层金属板带进入T形烘干炉16；下层金属板带经过下层的双侧的化涂机11进行双面化涂液涂覆，再经化涂烘干炉12后，由转向辊组13加以转向送入涂覆机14、背涂机15的作业范围，由涂覆机14和背涂机15在待结合表面和外表面分别涂覆一层液态高分子树脂和液态聚氨酯类环保涂料，涂覆完成的下层金属板带进入T形烘干炉16；T形烘干炉16炉内温度为280℃，经过T形烘干炉16烘干处理后的上、下层金属板带，经过炉内转向辊26转向到中间层，经过复合机组17完成复合（复合辊的轧制压力为80t）、固化机组18完成固化处理后（固化处理时采用6对电磁感应加热辊，辊面温度为350℃），由冷却机组19进行强制冷却至常温；冷却后从出口活套20出来经过张力纠偏机组21、精整机组22、转向夹送辊23、张紧辊24，卷取机25，其中出口活套20保证定尺剪切时的生产连续性，张力纠偏机组21提供板带运行时的张力，并完成板带的纠偏；精整机组22完成板带的平整和切除毛边、头部，并通过转向夹送辊、张紧辊和卷取机，完成减振复合板的成卷收集。

本实施例的主要材料和方法参数为:上层为0.6mm厚的DC05碳钢冷轧板带，下层为0.6mm厚的DC05碳钢冷轧板带，宽度为1230mm；化涂液为某无机盐类化涂液，化涂层干膜厚度为3μm，背涂层的干膜厚度为10μm；高分子树脂为聚氨酯系聚合物，高分子树脂干膜厚度为50μm 。生产出总厚为1.2mm，宽度为1219mm的碳钢减振复合板，产品主要性能指标:剥离强度值为110N/cm，剪强度值为11MPa，内损耗因子峰值为0.3。

实施例3

金属板带经开卷机1开卷，经夹送平头机2夹送、入口剪切机组3切边、咬合机组4咬合，之后由夹送辊5送入表面清理机组6，表面清理机组6对金属板带进行表面清理除垢，清理过表面的金属板带经张力机组7、转向纠偏机组8、入口活套9进入化涂机11的作业范围；上层金属板带由上层的化涂机11在待结合面涂覆一层化涂液，然后进入化涂烘干炉12烘干，再经转向辊组13到达涂覆机14的作业范围，上层金属板带由涂覆机14在待结合表面涂覆一层液态高分子树脂，涂覆完成的上层金属板带进入T形烘干炉16；下层金属板带经过下层的待结合表面进行化涂液涂覆，再经化涂烘干炉12后，由转向辊组13加以转向送入涂覆机14的作业范围（铝基复合板可不加防腐涂料，所以背涂机15停止运行），由涂覆机14在待结合表面涂覆一层液态高分子树脂，涂覆完成的下层金属板带进入T形烘干炉16进行高分子树脂溶剂挥发和原料板带的预热；T形烘干炉16炉内温度为150℃，经过T形烘干炉16预热烘干处理后的上、下层金属板带，经过炉内转向辊26转向到中间层，经过复合机组17完成复合（复合辊的轧制压力为30t）、固化机组18完成固化处理后（固化处理时采用电磁感应加热辊，辊面温度为180℃，只对复合后的板带轻度施加压力，以排除两张钢板与高分子树脂之间的气泡，实现更好地结合），由冷却机组19进行强制冷却至常温；冷却后从出口活套20出来经过张力纠偏机组21、精整机组22、转向夹送辊23、张紧辊24，卷取机25，其中出口活套20保证定尺剪切时的生产连续性，张力纠偏机组21提供板带运行时的张力，并完成板带的纠偏；精整机组22完成板带的平整和切除毛边、头部，并通过转向夹送辊、张紧辊和卷取机，完成减振复合板的成卷收集。

本实施例的主要材料和方法参数为:上层为1.2mm厚的铝板带，下层为1.2mm厚的铝板带，宽度均为1230mm；化涂液为无铬化涂液，化涂层干膜厚度为4μm；高分子树脂为环氧-酚醛类聚合物，高分子树脂干膜厚度为100μm 。生产出总厚为2.4mm，宽度为1219mm的铝基减振复合板，产品主要性能指标:剥离强度值为112N/cm,剪强度值为11.8MPa，内损耗因子峰值为0.26。

Claims (10)

1.一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：生产线设置呈上中下三层结构，其中，上、下层与中间层通过T形烘干炉衔接起来，根据金属板带的行进路线，上层有开卷机（1）、夹送平头机（2）、入口剪切机组（3）、咬合机组（4）、夹送辊（5）、表面清理机组（6）、张力机组（7）、转向纠偏机组（8）、入口活套（9）、转向辊（10）、化涂机（11）、化涂烘干炉（12）、转向辊组（13）、涂覆机（14），化涂机（11）在金属板带单面设置；下层除了上层的设备，还有背涂机（15），且化涂机（11）在金属板带两面均设置，涂覆机（14）、背涂机（15）分别设在金属板带两面；T形烘干炉（16）为竖直的烘干通道和平直通道的组合，内部拐角处设有炉内转向辊（26），上、下层的金属板带转向同一个方向，转向后的金属板带进入中间层；中间层以金属板带的行进路线，依次是复合机组（17）、固化机组（18）、冷却机组（19）、出口活套（20）、张力纠偏机组（21）、精整机组（22）、转向夹送辊（23）、张紧辊（24），卷取机（25）；

金属板带经开卷机（1）开卷，经夹送平头机（2）夹送、入口剪切机组（3）切边、咬合机组（4）咬合，之后由夹送辊（5）送入表面清理机组（6），表面清理机组（6）对金属板带进行表面清理除垢，清理过表面的金属板带经张力机组（7）、转向纠偏机组（8）、入口活套（9）进入化涂机（11）的作业范围；上层金属板带由上层的化涂机（11）在上表面涂覆一层化涂液，然后进入化涂烘干炉（12）烘干，再经转向辊组（13）到达涂覆机（14）的作业范围，上层金属板带由涂覆机（14）在上表面涂覆一层液态高分子树脂，涂覆完成的上层金属板带进入T形烘干炉（16）；下层金属板带经过下层的双侧的化涂机（11）进行双面化涂液涂覆，再经化涂烘干炉（12）后，由转向辊组（13）加以转向送入涂覆机（14）、背涂机（15）的作业范围，由涂覆机（14）和背涂机（15）在下表面和上表面分别涂覆一层液态高分子树脂和液态环保涂料，涂覆完成的下层金属板带进入T形烘干炉（16）；或者化涂机（11）、化涂烘干炉（12）、涂覆机（14）只在上层或下层涂覆，另一层的化涂机（11）、化涂烘干炉（12）、涂覆机（14）停止工作，背涂机（15）也根据用户的需要选择性开启；经过T形烘干炉（16）烘干处理后的上、下层金属板带，经过炉内转向辊（26）转向到中间层，经过复合机组（17）完成复合、固化机组（18）完成固化处理后，由冷却机组（19）进行强制冷却；冷却后从出口活套（20）出来经过张力纠偏机组（21）、精整机组（22）、转向夹送辊（23）、张紧辊（24）、卷取机（25），对复合后的双层金属复合板进行精整处理，并收集成卷。

2.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：上下层的开卷机（1）、夹送平头机（2）、入口剪切机组（3）、咬合机组（4）均有两组，保证上下层金属板带的连续稳定供应，入口活套（9）是立式安装。

3.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：T形烘干炉（16）的炉温在150～400℃，T形总长为40～60m，其中，竖直部分高度为10～20m，水平部分长度为30～40m；上、下层的化涂烘干炉（12）的炉温在100～300℃，炉长为3～5m。

4.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：复合机组（17）设在T形烘干炉（16）的平直通道内；除了精整机组（22）、转向夹送辊（23）、张紧辊（24），卷取机（25）以外，其它的设备均置于防尘保护罩中，以保证原料板带在复合前表面高度清洁无灰。

5.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：涂覆的高分子树脂为烯烃类聚合物或聚氨酯系聚合物或丙烯酸系聚合物或环氧系聚合物或酚醛系聚合物，湿膜厚度为200-400μm，干膜厚度为10-100μm；背涂机（15）涂覆的背涂层湿膜的厚度为20-100μm，烘干后的厚度为5-15μm。

6.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：生产线的线速度在10mm/min～20mm/min。

7.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：上层金属板带经过化涂机（11）涂覆的化涂层湿膜的厚度为15-50μm，T形烘干炉（16）烘干后的厚度为3-5μm；下层金属板带经过化涂机（11）涂覆的化涂层湿膜的厚度为15-50μm，化涂烘干炉（12）烘干后的干膜厚度为3-5μm。

8.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：T形烘干炉（16）内部温度控制在50～300℃之间，复合机组（17）的轧制力控制在5t-500t。

9.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：表面清理机组（6）包括一对钢刷辊。

10.根据权利要求1所述的一种减振复合板的全连续式生产方法，其特征在于：固化机组（18）使用6对以上电磁感应加热辊，使用热传导方式完成热固性高分子树脂的固化反应，电磁感应加热辊的温度控制在250～600℃之间，轧辊轧制力控制在5～100t。