Vulkanizacija yra kritinis guminių produktų gamybos procesas, kurio metu guminės makromolekulės sudaro tris - matmenų tinklo struktūrą per kryžminę - susiejant reakcijas ir taip įgyti esminių savybių, tokių kaip elastingumas, stiprumas ir atsparumas šilumai. Tačiau realioje gamyboje tokie klausimai kaip netolygus vulkanizavimas, produkto deformacija ir paviršiaus defektai dažnai kyla dėl tokių veiksnių kaip proceso parametrų svyravimai, pelėsių projektavimo trūkumai ir medžiagų veikimo skirtumai. Šiame straipsnyje analizuojamos tipiškos gumos vulkanizacijos liejimo problemos ir pateikiami atitinkami sprendimai.
I. Netolygus vulkanizavimas
Reiškinys
Skirtingos to paties produkto dalys turi reikšmingų kietumo, elastingumo ar mechaninių savybių skirtumų. Pavyzdžiui, sandariklio žiedo kraštas yra virš - vulkanizuotas (kietas ir trapus), o vidinė dalis yra po - vulkanizuota (minkšta ir lipni).
Pagrindinės priežastys
Netolygus pelėsio temperatūra: Dėl prasto pelėsio ar blokuotų aušinimo kanalų šilumos laidumo lemia temperatūros skirtumus skirtingose vietose (viršija ± 5 laipsnį).
Netolygus produkto storis: storos - sieninės dalys turi lėtą šilumos perdavimą, todėl po - vulkanizacija, o plonas - sieninės dalys yra linkusios į - vulkanizaciją.
Nepagrįstas gumos srautas: Sudėtingos produkto struktūros sukelia netolygų gumos pasiskirstymą pelėsių ertmėje, nes sustingusios sritys patiria ilgalaikę vulkanizaciją.
Nenuoseklus slėgis: Netolygus vulkanizuojančios mašinos užspaudimo jėga lemia netolygų slėgio pasiskirstymą pelėsyje.
Sprendimai
Optimizuokite pelėsių temperatūros valdymą:
Pelėsiui naudokite daugialypę - zonos temperatūros valdymo sistemą, kiekvienos zonos temperatūros nuokrypis kontroliuojamas ± 2 laipsnio.
Reguliariai nuvalykite pelėsio aušinimo vandens kanalus, kad užtikrintumėte sklandų vandens srautą (vandens slėgis didesnis arba lygus 0,2MPa).
Didelėms formoms sumontuokite šilumos laidus įdėklus (pvz., Vario lydinius) žemose - temperatūros srityse.
Pagerinkite produkto dizainą:
Venkite per didelių storio skirtumų (maksimalaus ir minimalaus storio santykis neturėtų viršyti 3: 1).
Įpilkite perėjimo lankų ar gradiento struktūrų storų ir plonų dalių sankryžoje.
Sureguliuokite vulkanizacijos parametrus:
Priimkite laipsnišką temperatūros kilimo vulkanizaciją (pvz., Pirmasis 150 laipsnių 2 minutes, po to 160 laipsnių 5 minutes), kad subalansuotumėte storio ir plonų dalių vulkanizacijos laipsnį.
Tinkamai padidinkite vulkanizuojančios mašinos slėgį (gumui, turinčiam didelį klampumą, slėgį galima padidinti 10–15%).
Optimizuokite pelėsių struktūrą:
Nustatykite perpildymo griovelius vietose, kuriose yra per - vulkanizacija, kad sumažintumėte gumos sulaikymą.
Sukurkite pagrįstus bėgikus ir vartus, kad užtikrintumėte vienodą gumos įdarą.
Ii. Produkto deformacija
Reiškinys
Po to, kai nusirengė, produktas nukrypsta nuo projektavimo dydžio, pavyzdžiui, tarpiklių deformacijos, guminių žarnų lenkimas arba O - žiedų susitraukimas.
Pagrindinės priežastys
Netolygus vidinis įtempis: nelygus kryžius - susiejant tankį vulkanizacijos metu lemia vidinį įtempį, kuris išsiskiria po smerkimo.
Nepagrįstas permainų laikas: per anksti (po - vulkanizacija) arba per vėlai (per - vulkanizacija) sukelia formos nestabilumą.
Prastas pelėsio išleidimo dizainas: Grindinio kampų, grubių pelėsių paviršių ar nepagrįstų atsiskyrimo linijų trūkumas padidina atsparumą atsparumui ir sukelia deformaciją.
Susitraukimo neatitikimas: susitraukimo greičio skirtumai tarp gumos ir įterptų metalinių dalių (pvz.
Sprendimai
Sumažinkite vidinį stresą:
Po vulkanizacijos (vulkanizacijos greitis mažesnis arba lygus 5 laipsnių /min.) Norėdami palaipsniui išleisti stresą, naudokite lėtą aušinimo procesą.
Įpilkite 1-2 PHR apdorojimo AIDS (pvz., Stearino rūgšties), kad pagerintumėte gumos junginio sklandumą ir sumažintumėte liejimo įtempį.
Valdymo trumpalaikis laikas:
Nustatykite optimalų perbraukimo laiką, pagrįstą vulkanizacijos kreive (t 90 + 10-20% kaip standartą).
Dideliems produktams naudokite atidėtą nuojautą (palaikykite slėgį 1–2 minutes po vulkanizacijos).
Optimizuokite pelėsių dizainą:
Nustatykite pagrįstą grimzlės kampą (didesnį arba lygų 3 laipsniui gumai, didesniam arba lygus 5 laipsniams gumos su užpildais).
Lenkas pelėsio ertmę iki paviršiaus šiurkštumo Ra yra mažesnis arba lygus 0,8 μm ir tolygiai tepkite atpalaidavimo agentą (pvz., Silikono aliejų).
Sureguliuokite formulę ir procesą:
Gumos - metaliniams kompozicijoms pasirinkite Gumos su susitraukimo greičiu, esančiu arti metalo (pvz., EPDM su mažu susitraukimu aliuminio įdėklams).
Pre - apdorokite metalinius įdėklus (pvz.
Iii. Paviršiaus defektai
Reiškinys
Ant gaminio atsiranda tokios paviršiaus problemos kaip burbuliukai, duobės, skandaliniai ženklai ar srauto linijos, turinčios įtakos išvaizdai ir sandarinimui.
Pagrindinės priežastys
Oro įkalinimas: Oras guminio junginio ar pelėsio ertmėje nėra išleidžiamas laiku, sudarant burbuliukus po vulkanizacijos.
Priemaišos ar užterštumas: Užsienio medžiagos (pvz., Dulkės, metalo dalelės) guminiame junginyje ar pelėsyje sukelia paviršiaus duobes.
Perkaitimas: Vietinė aukšta temperatūra (viršijanti gumos šiluminio stabilumo temperatūrą) sukelia deginimo žymes.
Prastas gumos sklandumas: žemas - temperatūra arba aukšta - klampumo guma sukelia nelygią srautą, sudarant srauto linijas arba šaltą išjungimą.
Sprendimai
Pašalinkite oro įsilaužimą:
Produktams, kurių paviršiaus reikalavimai yra didesni, naudokite vakuuminio vulkanizacijos procesą (didesnį ar lygų vakuuminį laipsnį arba lygi -0,09MPA).
Įpilkite ventiliacijos griovelius (gylis 0,1–0,2 mm, plotis 3–5 mm) pelėsio ertmės gumos srauto kelio gale.
Pre - Degas guminis junginys (2 valandas stovi 60 laipsnių) prieš liejimą.
Stiprinkite užteršimo kontrolę:
Prieš kiekvieną vulkanizacijos ciklą išvalykite pelėsių ertmę alkoholiu arba specialia valymo priemonė.
Įdėkite metalinį detektorių gumos tiekimo sistemoje, kad pašalintumėte kietąsias priemaišas.
Norėdami išvengti dulkių užteršimo, naudokite uždarą maišymo sistemą.
Užkirsti kelią perkaitimui:
Reguliariai patikrinkite pelėsio šildymo sistemą, kad išvengtumėte vietinio perkaitimo (pvz., Trumpi junginiai elektriniuose šildymo vamzdeliuose).
Tinkamai sumažinkite vulkanizacijos temperatūrą (5–10 laipsnių) gumos, turinčios prastą šiluminį stabilumą (pvz., Natūrali guma).
Pagerinti gumos sklandumą:
Į formulę įpilkite 3-5 PHR perdirbimo aliejaus (pvz., Nafteninės alyvos) arba srauto promotorių (pvz.
Prieš lipdami, įkaitinkite guminį junginį iki 50–60 laipsnių, kad būtų sumažintas klampumas.
Iv. Po - vulkanizacija arba per - vulkanizacija
Reiškinys
Po - vulkanizacija: produktas yra minkštas, turi mažą stiprumą, lipnų paviršių ir didelį suspaudimą (viršija 30%).
Virš - vulkanizacijos: produktas yra kietas ir trapus, per pertrauką sumažino pailgėjimą ir gali turėti paviršiaus įtrūkimus.
Pagrindinės priežastys
Netinkami vulkanizacijos parametrai: Neteisinga temperatūra, laikas ar slėgio parametrai (pvz., Temperatūra per žema/laikas per trumpas veda prie - vulkanizacijos; temperatūra per aukšta/laikas per ilgas veda per - vulkanizaciją).
Unstable vulcanizing machine performance: Fluctuations in the machine's actual temperature (deviation >±10°C) or pressure (deviation >± 5%) daro įtaką vulkanizacijos efektui.
Gumos junginio veikimo pokyčiai: gumos junginio Mooney klampumo ar vulkanizacijos aktyvumo skirtumai tarp partijų sukelia nesutapusius vulkanizacijos parametrus.
Sprendimai
Optimizuokite vulkanizacijos parametrus:
Nustatykite optimalų vulkanizacijos laiką (t 90 + 10%) per reometro bandymą (pvz., Naudojant judantį štampo reometrą MDR).
Nustatykite vulkanizacijos temperatūrą pagal gumos tipą: natūralus guminis 140–150 laipsnių, nitrilo gumos 150–160 laipsnių, fluororubber 170-180 laipsnio.
Stabilizuokite įrangos našumą:
Kalibruokite vulkanizacijos mašinos temperatūros ir slėgio jutiklius kas mėnesį (tikslumas ± 1 laipsnis temperatūrai, ± 1% slėgiui).
Prižiūrėkite mašinos hidraulinę sistemą, kad užtikrintumėte stabilią spaustuko jėgą.
Valdymo gumos junginio kokybė:
Išbandykite kiekvienos gumos junginio partijos vulkanizacijos kreivę ir atitinkamai sureguliuokite vulkanizacijos laiką (pvz., Padidinkite laiką 10% gumos su lėtesniu vulkanizacijos greičiu).
Griežtai kontroliuokite guminio junginio laikymo laiką (natūralus guminis junginys turėtų būti naudojamas per 72 valandas kambario temperatūroje).
V. Praktinės gamybos optimizavimo priemonės
Priimkite intelektualią vulkanizacijos kontrolę:
Įdiekite internetinę vulkanizacijos stebėjimo sistemą, kad galėtumėte sekti tikrąją - laiko temperatūrą ir slėgį pelėsyje ir automatiškai sureguliuoti parametrus.
Termoelementėse naudokite formą su pastatytu -, kad stebėtumėte tikrąją gumos temperatūrą vulkanizacijos metu.
Stiprinkite pelėsių priežiūrą:
Sudarykite pelėsių priežiūros grafiką (užlipkite ertmę kas 500 vulkanizacijos ciklų, pakeiskite dėvėjimo dalis kas 5000 ciklų).
Norėdami prailginti jo aptarnavimo laiką, uždėkite nusidėvėjusį - atspari dangą (pvz., Titano nitridą).
Standartizuokite operacijos procedūras:
Suformuluokite išsamią vulkanizacijos SOP (standartinę veikimo procedūrą), įskaitant pelėsių pašildymo laiką (didesnį arba lygus 30 minučių), užspaudimo jėgą ir nuolankų laiką.
Traukinio operatoriai, siekiant nustatyti ankstyvuosius vulkanizacijos defektų požymius (pvz., Lipiniai paviršiai, rodantys po - vulkanizacija, trapūs kraštai, rodantys per - vulkanizaciją).
Gumos vulkanizacijos liejimo kokybė priklauso nuo pelėsių projektavimo, proceso parametrų, medžiagų veikimo ir įrangos būklės koordinavimo. Siekdamos pagrindinių bendrų problemų priežasčių ir įgyvendindamos aukščiau išvardintus sprendimus, įmonės gali žymiai pagerinti produktų kvalifikacijos rodiklius, sumažinti gamybos sąnaudas ir padidinti rinkos konkurencingumą.
