覆膜机的原理和结构简介

1.覆膜机的工作原理

覆膜机是将卷筒塑料薄膜涂敷黏合剂后经干燥，由加压复合部分与印刷品复合在一起的专用设备。覆膜机有全自动机和半自动机两种。各类机型在结构、覆膜工艺方面都有独到之处，但其基本结构及工作原理是一致的，主要由放卷、上胶涂布、干燥、复合、收卷五个部分以及机械传动、张力自动控制、放卷自动调偏等附属装置组成，其结构原理如图6-2所示。图6-3所示为全自动型覆膜机。

图6-2　覆膜机结构原理图

1—放卷部分；2—涂布部分；3—印品输入台；4—复合部分；5—辅助层压部分；6—复卷部分；7—干燥通道

图6-3　全自动型覆膜机

成卷的塑料安装在放卷架上，张力恒定的薄膜平展地输出，若分切后成卷的薄膜宽于被覆膜的印刷品，可以用切边刀把多余的薄膜去掉，使薄膜宽度符合印刷品的要求后，由匀胶辊将胶盘中的黏合剂均匀地涂布在薄膜的一个面上，经涂胶后的薄膜通过烘道进行烘干，然后与待覆膜的印刷品一起压合，在一定的温度和压力下，印刷品与涂胶的薄膜压合成纸塑复合制品后被收卷，完成整个覆膜工作。

2.覆膜机的基本结构

（1）放卷部分

塑料薄膜的放卷作业要求薄膜始终保持恒定的张力。张力太大，容易产生纵向皱褶，反之容易产生横向皱褶，无论哪种皱褶均不利于黏合剂的涂布及与印刷品的复合。为了保持合适的张力，放卷部分一般设有张力控制装置，常见的有机械摩擦盘式离合器、交流力矩电机、磁粉离合器等。

（2）上胶涂布部分

薄膜放卷后经过涂辊进入上胶部分。涂布形式有：滚筒逆转式涂胶、凹式涂胶、无刮刀滚压式涂胶及有刮刀直接涂胶等。

①滚筒逆转式涂胶

滚筒逆转式涂胶属于间接涂胶，是各机型采用最多的一种，结构原理如图6-4所示。供胶辊从储胶槽中带出胶液，刮胶辊、刮胶板可以将多余的胶液重新刮回储胶槽。薄膜反压辊将待涂薄膜压向经匀胶后的涂胶辊表面，并保持一定的接触面积，在压力和黏合力作用下，胶液不断地涂敷在薄膜表面。涂胶量可以通过调节刮胶辊与涂胶辊、刮胶辊与刮胶板之间的距离来改变。

图6-4　滚筒逆转式涂胶示意图

1一供料辊；2一涂胶辊；3一塑料薄膜；4、5一反压辊；6一刮胶辊；7一刮胶板

②凹式涂胶

凹式涂胶由一个表面刻有网纹的金属涂胶辊和一组薄膜分压辊组成，如图6-5所示。

图6-5　凹式涂胶示意图

1—网纹涂胶辊；2—塑料薄膜；3—反压辊；4—刮胶刀

涂胶辊直接浸入胶液，随辊的转动从储胶槽中将胶液带出，由刮刀刮去辊表面多余的胶液。在压膜辊的作用下，辊的凹槽中的胶液由定向运动的待涂薄膜带动并均匀地涂敷于薄膜的表面。可以通过调整涂布辊辊轴表面栅格网纹、黏合剂的特性值、压膜辊的压力值等来控制涂胶量。

凹式涂胶的优点是能够较准确地控制涂胶量，涂布均匀，但是网纹辊加工困难，容易损坏，需要经常清洗，涂布时对黏合剂的要求较高。

③无刮刀挤压式涂胶

涂胶辊直接浸入胶液，涂布时，涂胶辊带出胶液经匀胶辊后，靠压膜辊与涂胶辊间的挤压力完成涂胶，如图6-6所示。(www.xing528.com)

图6-6　无刮刀挤压式涂胶示意图

1—涂胶辊；2—压膜辊；3—塑料薄膜；4—匀胶辊

挤压时，压力、黏合剂性能指标及涂布车速等决定了胶层的厚度。涂胶量通过调节涂胶辊与匀胶辊、涂胶辊与压膜辊之间的挤压力来实现。因此，对各辊的表面精度、圆柱度及径向跳动公差等都有较高的要求。

④有刮刀直接涂胶

涂胶辊直接浸入胶液，并不断转动，从胶槽中带动胶液，经刮刀除去多余胶液后，同薄膜表面接触完成涂胶，如图6-7所示。

有刮刀直接涂胶方式，在设计上要求刮刀须刮匀涂胶辊表面的胶液，即要求刮胶刀刃口直线度、涂胶辊表面精度相当高。刮胶刀通常由平整度高、光洁度和弹性好的不锈钢制成。

图6-7　有刮刀直接涂胶示意图

1—涂胶辊；2—塑料薄膜；3、4—反压辊；5—刮胶刀

（3）干燥部分

涂敷在塑料薄膜表面的黏合剂涂层中含有大量的溶剂，具有一定的流动性，复合前必须通过干燥处理。干燥部分多采用隧道式，依机型不同干燥道长度在1.5～5.5m。根据溶剂挥发机理，干燥道设计成三个区。

①蒸发区。该区应尽可能在薄膜表面形成紊流风，以利溶剂挥发。

②熟化区。根据薄膜、黏合剂的性质设定自动温度控制区，一般控制在50～80℃，加热方式有红外线加热、电热管直接辐射加热等，自动平衡温度控制由安装在熟化区的热敏感元件实现。

③溶剂排除区。为了及时排除黏合剂干燥中挥发出的溶剂，减少干燥道中的蒸气压，该区设计有排风抽气装置，一般为风扇或引风机等。

（4）复合部分

复合部分主要由镀铬热压辊、橡胶压力辊及压力调整机构等组成。

①热压辊

热压辊为空心辊，内装电热装置，滚筒温度通过传感器和操纵台的仪器仪表来控制。热压辊的表面状态和热功率密度对覆膜产品质量有很大影响。一般覆膜工艺要求热压温度为60～80℃，面积热流量为2.5～4.5W/cm2。

②橡胶压力辊

将被覆产品以一定压力压向热压辊，使其固化粘牢。复合时的接触压力对黏合强度及外观质量有密切的关系，一般为15.0～25.0MPa。橡胶压力辊长期在高温下工作，又要保持辊面平整、光滑、横向变形小，抗撕性及剥离性良好，因而多采用抗撕性较好的硅橡胶。

③压力调整机构

用以调节热压辊和橡胶压力辊之间的压力。压力调整机构可以采用简单偏心机构、偏心凸轮机构、丝杆、螺母机构等，但是为了简化机械传动的零部件，并提高压力控制精度，目前大都采用液（气）压式压力调整机构。

（5）印刷品输入部分

印刷品的输送有手工和全自动输入两种方式。全自动输入方式又分为气动与摩擦两种类型。气动式是在印刷品前端或尾部装上一排吸嘴，依靠吸嘴的“吸”“放”和移动来分离、递送印刷品。摩擦式输入主要靠摩擦头往复移动或固定转动，与印刷品产生摩擦，将印刷品由储纸台分离出来，并向前输送。摩擦轮做间歇单向转动，每转动一次分离一张印刷品。

（6）收卷部分

覆膜机多采用自动收卷机构，收卷轴可自动将复合后的产品收成卷状。为了保证收卷松紧一致，收卷轴与复合的线速度必须同步，收卷时张力要保持恒定。随着收卷的直径增大，其线速度又必须与复合的线速度继续同步，一般机器采用摩擦阻尼改变收卷轴的角速度值，达到上述要求。为了提高工作效率，有些覆膜机还在收卷部分配有快速卸卷及成品分切装置。