一种钢质门的刚柔滚压热胶合成型工艺的制作方法

本发明涉及钢质门制备技术，特别涉及一种钢质门的面板与芯板的胶合成型方法。

背景技术：

钢质门面板与芯板的现有胶合成型技术，通常采用整体冷压或热压胶合成型的静压方法，使用的设备是专用冷压机或热压机，其工艺原理是通过限位加压胶合成型，一般情况下，每台设备每次压合10-15扇叠落在一起的钢质门，胶合成型时间为：热压1-2小时，冷压3-4小时不等，钢质门胶合质量受环境温度、湿度影响较大。因此，胶合质量很不稳定，经常出现胶合不均匀、空鼓、两张皮等问题，造成大量的返工，严重影响钢质门产品质量。另外，胶合成型设备(冷压机或热压机)，占地面积大、能耗高、效率低(每一门扇的胶合成型平均时间为10～20min)。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种工艺原理完全不同于传统方法的钢质门胶合成型方法，可解决钢质门面板与芯板出现胶合不均匀、空鼓、两张皮等质量问题，克服了环境温度、湿度对产品胶合质量的影响，同时还可节能减排、提高工效。

为了达到以上目的，本发明是采用如下技术方案予以实现的：

一种钢质门刚柔滚压热胶合成型工艺，其特征在于，包括下述步骤：

(1)在门扇底板里面均匀涂一层快干粘接胶，然后将芯板贴合于门扇底板内，再在门扇面板下面涂一层同样的胶，最后将门扇面板贴合于芯板上并与底板封边，形成待胶合门扇；

(2)采用一种带有中频感应加热装置的滚压热胶合机，包括两套机械结构基本相同的前组、后组辊压线，中频感应加热装置设置在该两组滚压线之间，两组辊压线上均设置有多对固定辊与弹压辊，通过调整弹压辊上的工作间隙调节机构，将前后两组辊压线上的固定辊与弹压辊之间的垂直间距调整为成型门扇的厚度；根据成型门扇的宽度，通过设置在两组辊压线纵梁上的横向定位机构，调整好门扇横向定位导向轮间的间距；

(3)同时驱动前组和后组辊压线的固定辊及弹压辊匀速转动，其中固定辊顺时针转动，弹压辊逆时针转动；开启中频感应加热装置；

(4)将待胶合门扇置于前组辊压线的导向辊上，并以长度方向水平推进前组滚压线的固定辊与弹压辊之间，在每个弹压辊向下压缩力及上下辊相反转动的作用下，匀速通过该组辊压线，经刚柔滚压实现待胶合门扇内部快干粘接胶的均匀性及胶合门扇厚度的一致性；

(5)重复步骤(4)，连续推进下一个待胶合门扇；

(6)通过前组辊压线已胶合的门扇，依次进入中频感应加热装置，使处于该装置中的门扇钢质体自身发热，温度控制在不高于100℃，门扇内粘接胶受热快速固化；

(7)通过中频感应加热装置后的门扇，在前组滚压线辊子的推动下，自动进入后组辊压线固定辊与弹压辊之间，经二次刚柔滚压定型，自然冷却为成型门扇5。

上述方案中，所述的快干粘接胶为热固化时间为2min的特制环氧树脂。所述的中频感应加热装置包括一个感应线圈、一个中频感应发生器，该中频感应发生器通过一个控制柜对感应线圈施加额定频率为4.5～5.5kHz的电磁场，该中频感应发生器的额定电压为750V、额定电流270A、额定功率80kW。

步骤(4)所述待胶合门扇在两组辊压线上的纵向均速运动，速度控制在30～50mm/S。步骤(5)所述前、后钢质门扇的行进间距为300～500mm。

与背景技术的冷压机、热压机等胶合成型工艺方法相比，本发明工艺的优点是：

1、采用刚柔滚压热胶合成型设备，通过弹压辊与固定辊垂直间距调节，可精准的控制定型门扇的设计厚度，实现刚柔辊压。

2、采用前后两组辊压线辊轴联动，可控制门扇运动速度，通过工作间隙调节机构上设置的弹性零部件实现弹压辊在门扇胶合的过程中的刚柔辊压，提高门扇胶合质量。

3、采用前辊压线先将门扇中的胶辊压均匀；再采用后辊压线在门扇中的胶固化前将整个钢质门整平，结合两辊压线之间的中频感应加热装置，可完全适应环境温度和湿度的变化，使钢质门扇面板与芯板胶合成型质量显著提高，彻底避免了胶合不均匀、空鼓、两张皮等质量问题。

4、采用中频感应线圈加热工艺，通过精准调整感应频率，使钢质门本体发热温度可控，感应加热速度快，加热效率可高达75～80％。

5、采用辊压线刚柔传动及中频感应加热，温度、速度、时间精准可控，可大大地提高生产效率，新工艺约为原生产效率的10-15倍。

6、由于节省了体积巨大的冷(热)压设备，减少了占地面积(约为原占地面积的30％)，节能减排，降低成本(电耗1.5～2度/件，约为原能耗的30％)。

以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明工艺所涉及的刚柔滚压热胶合机的结构主视图。

图2为图1中感应线圈4的a-b向剖面图。

图3为图1中的工作间隙调节机构2的一个实施例。

图4为图1中的的A-A向剖视图。

图1～图4中：1、待胶合门扇；2、工作间隙调节机构；3、弹压辊；4、感应线圈；5、成型门扇；6、固定辊；7、后组辊压线；8、前组辊压线；9、导向辊；10、控制柜；11、中频感应发生器；12、门扇面板；13、门扇底板；14、芯板；15、旋把；16、锁紧螺钉；17、弹簧；18、活动辊座；19、“Π”形支架；20、辊压线纵梁；21、固定辊轴；22、弹压辊轴；23、螺杆；24、定位固定导轮；25、定位导杆；26、定位调节导轮；27、纵向推杆；28、锁紧件；29、导向杆；30、螺纹导杆；31、手轮。

具体实施方式

参考图1，一种带有中频感应加热装置的滚压热胶合机，包括两套机械结构基本相同的前组、后组辊压线8、7，该两组滚压线之间设置有一个连接中频感应发生器11的感应线圈4，该中频感应发生器11通过一个控制柜10对感应线圈4施加特定中频的电磁场。本实施例中，中频感应发生器11的额定电压为750V、额定电流270A、额定功率80kW、额定频率6kHz。感应线圈、中频感应发生器和控制柜构成了中频感应加热装置。前组滚压线包括水平纵向一字排开的6～10个固定辊6，第一个固定辊前面设置2～4个导向辊9；每个固定辊上方设置相对的弹压辊3，固定辊与弹压辊之间的垂直间距为h(图2)，纵向相邻固定辊之间、纵向相邻弹压辊之间均可通过传动机构(如链条、皮带、齿轮等)实现辊轴的联动(图中未画出)；弹压辊上设有工作间隙调节机构2。待胶合门扇1纵向被挤进垂直间距h中，并向感应线圈方向均速行走。门扇两侧面可设有横向定位机构B，可使门扇在行走中不致左右摆动。

后组滚压线7的结构基本同前组，只是没有导向辊。两组滚压线的区别在于：前组滚压线的作用为冷压定型；后组滚压线的作用为加热后定型。

参考图2，感应线圈4绕有3～5圈，其横截面为矩形结构，刚好与待胶合门扇1的横截面形状相同，其内周的长宽均大于胶合门扇1横截面的长宽，但感应线圈的宽度只要稍大于待胶合门扇1的横截面宽度即可。

如图3所示，图1中的工作间隙调节机构2，包括与弹压辊相同数量的“Π”形支架19，多个固定辊6的辊轴21一字排开安装在辊压线纵梁20中，相对每个固定辊轴的辊压线纵梁上方均设有一个“Π”形支架19，该“Π”形支架内设可上下移动的活动辊座18，该活动辊座下端安装弹压辊轴22(弹压辊轴22与固定辊轴21的轴心垂直)；上端通过一个螺杆23及弹簧17与支架顶外的旋把15相连。该结构的工作原理是，通过旋转旋把15使螺杆在支架顶内与之配合的螺纹动态连接，带动活动辊座上下移动，实现垂直间距h的调节，弹簧17给于弹压辊以弹力，实现刚柔滚压。当确定了h值后，紧固支架顶与旋把间的锁紧螺母16即可。

参考图4，图1中的门扇横向定位机构B包括设置在一侧辊压线纵梁20内侧的多个定位固定导轮24(本实施例为4个),在该多个定位固定导轮的横向相对一侧设有数量相同的多个定位调节导轮26，该多个定位调节导轮装在一个纵向推杆27上，该纵向推杆由连接于两侧辊压线纵梁的两根定位导杆25纵向定位，并通过中间的一个螺纹导杆30、两端的两个滑动导杆29使其上的定位调节导轮26相对定位固定导轮24接近或离开，从而对不同宽度的待胶合门扇1完成横向定位。滑动导杆、螺纹导杆均单端固定在另一侧辊压线纵梁的内侧，其中螺纹导杆30与纵向推杆27构成丝杠螺母传动，由一个位于该侧辊压线纵梁外的手轮31进行调节。当调节完成，将设于纵向推杆与定位导杆间的锁紧件28紧固，以保持定位调节导轮与定位固定导轮间的横向距离。

一种钢质门的刚柔滚压热胶合成型工艺，包括下述步骤：

(1)在门扇底板13(带侧边)的里面均匀涂一层快干粘接胶(本实施例采用热固化时间为2min的特制环氧树脂)，然后将芯板14贴合于门扇底板内，再在门扇面板下面涂一层同样的胶，最后将门扇面板12贴合于芯板上并与底板封边，形成待胶合门扇1(图2)；

(2)在带有中频感应加热装置的滚压热胶合机上，通过工作间隙调节机构2，将前后两组辊压线8、7上的固定辊与弹压辊之间的垂直间距h调整为成型门扇5的厚度(稍小于待胶合门扇的厚度)；根据成型门扇5的宽度，通过门扇横向定位机构B，调整好门扇横向定位导向轮(定位调节导轮与定位固定导轮)的间距；

(3)同时驱动前组和后组辊压线8、9上的固定辊6及弹压辊3匀速转动，其中固定辊顺时针转动，弹压辊逆时针转动；开启中频感应加热装置；

(4)将待胶合门扇1置于前组辊压线8的导向辊9上，并以长度方向水平推进前组滚压线的固定辊与弹压辊之间，在每个弹压辊向下压缩力及上下辊相反转动的作用下，匀速通过该组辊压线，经刚柔滚压实现待胶合门扇内部快干粘接胶的均匀性及胶合门扇厚度的一致性；

(5)重复步骤(4)，连续推进下一个待胶合门扇；

(6)通过前组辊压线已胶合的门扇，依次进入感应线圈4，使处于感应线圈内的门扇钢质体自身发热，但温度不超过100℃，门扇内粘接胶受热快速固化；

(7)通过感应线圈4自身加热固化后的门扇，在前组滚压线辊子的推动下，自动进入后组辊压线固定辊与弹压辊之间，经二次刚柔滚压定型，自然冷却为成型门扇5。

本发明工艺中采用的中频感应加热技术，主要是基于电磁感应和电流集肤效应原理实现的。其中，电磁感应就是当感应线圈内通过交变电流时，线圈周围便产生交变磁场，置于交变磁场中的金属导体便产生电动势E,其值为E＝4.44fnφ(式中f为电流频率；φ为磁通的振幅；n为线圈匝数)。金属导体在交变磁场的作用下产生涡流I,其值为I＝E/Z(式中Z为金属导体的阻抗)。这个涡流就使金属导体本身产生热量Q,其值为Q＝I²Rt(式中R为金属导体的电阻；t为加热时间)。

而集肤效应又称趋肤效应或表面现象。当感应交流电(涡流)通过导体时，导体表面处电流密度较大，导体内部电流密度较小。当中、高频电流通过导体时，导体截面上的电流密度差更加增大。电流主要集中在导体表面，也就是说热量主要在导体表面产生。

本发明刚柔滚压热胶合成型工艺的实性特点在于，通过前、后两组滚压线设置的竖直可压缩式弹压辊及工作间隙可调机构，结合两组辊压线中间的中频感应加热线圈，完成了钢质门的刚柔滚压热胶合成型。

在前述工艺步骤中，当待胶合门扇1的规格为2000×900×45mm³,重55kg时，经过反复试验，中频感应发生器11的运行频率最好控制在4.5～5.5kHz。感应发热温度60～80℃。控制固定轮与弹压轮的转动，使每面待胶合门扇在两组辊压线上的纵向移动速度为30～50mm/S。每两个钢质门扇的行进间距300～500mm。

表1列出了本发明工艺与传统工艺的技术效果比较，从表1数据可看出，新工艺显著提高了钢质门扇面板与芯板的胶合质量，克服了传统工艺占地面积大、能耗高、效率低的缺陷。