Vulcanization یک فرآیند مهم در تولید محصولات لاستیکی است ، که در طی آن ماکرومولکول های لاستیکی یک ساختار شبکه بعدی- را از طریق واکنش های اتصال- ایجاد می کنند ، از این طریق خواص اساسی مانند کشش ، قدرت و مقاومت در برابر گرما را به دست می آورند. با این حال ، در تولید واقعی ، موضوعاتی مانند Vulcanization ناهموار ، تغییر شکل محصول و نقص سطح اغلب به دلیل عواملی مانند نوسانات پارامتر فرآیند ، نقص طراحی قالب و تفاوت عملکرد مواد بوجود می آیند. در این مقاله به تجزیه و تحلیل مشکلات معمولی در قالب گیری ولکانیزاسیون لاستیکی و ارائه راه حل های مربوطه می پردازیم.
I. Vulcanization ناهموار
پدیده
بخش های مختلف از همان محصول تفاوت های معنی داری در سختی ، کشش یا خصوصیات مکانیکی دارند. به عنوان مثال ، لبه حلقه مهر و موم تمام شده است - volcanized (سخت و شکننده) ، در حالی که قسمت داخلی تحت -} volcanized (نرم و چسبنده) قرار دارد.
دلایل اصلی
دمای قالب ناهموار: هدایت حرارتی ضعیف قالب یا کانال های خنک کننده مسدود شده منجر به اختلاف دما در مناطق مختلف (بیش از 5 درجه) می شود.
ضخامت محصول ناهموار: قطعات دیواری ضخیم - دارای انتقال حرارت آهسته هستند و در نتیجه زیر-} Vogcanization ، در حالی که قطعات دیواری نازک- مستعد ابتلا به - voccanization است.
جریان لاستیکی غیر منطقی: سازه های پیچیده محصول باعث توزیع ناهموار لاستیک در حفره قالب می شوند ، در حالی که مناطق راکدهای خونریزی طولانی مدت را تجربه می کنند.
فشار متناقض: نیروی بستن ناهموار دستگاه vulcanizing منجر به توزیع فشار ناهموار در قالب می شود.
راه حل
کنترل دمای قالب را بهینه کنید:
برای قالب یک سیستم کنترل دمای منطقه Multi-} استفاده کنید ، با این که انحراف دمای هر منطقه در درجه 2 ± کنترل می شود.
کانال های آب خنک کننده قالب را به طور مرتب تمیز کنید تا از جریان آب صاف (فشار آب بیشتر از یا مساوی 0.2mpa) اطمینان حاصل شود.
برای قالب های بزرگ ، درج های رسانا حرارتی (به عنوان مثال ، آلیاژهای مس) را در مناطق دما کم- نصب کنید.
طراحی محصول را بهبود بخشید:
از اختلاف بیش از حد ضخامت خودداری کنید (نسبت حداکثر تا حداقل ضخامت نباید از 3: 1 تجاوز کند).
قوس های انتقال یا ساختارهای شیب را در محل اتصال قطعات ضخیم و نازک اضافه کنید.
تنظیم پارامترهای vulcanization:
اتخاذ VOLCANIATION درجه حرارت مرحله به مرحله (به عنوان مثال ، 150 درجه اول به مدت 2 دقیقه ، سپس 160 درجه به مدت 5 دقیقه) برای تعادل درجه Vulcanization قطعات ضخیم و نازک.
فشار دستگاه vulcanizing را به طور مناسب افزایش دهید (برای لاستیک با ویسکوزیته بالا ، فشار می تواند 10-15 ٪ افزایش یابد).
ساختار قالب را بهینه کنید:
شیارهای سرریز را در مناطقی که مستعد به بیش از - volcanization برای کاهش احتباس لاستیک تنظیم شده اند ، تنظیم کنید.
برای اطمینان از پر کردن لاستیک یکنواخت ، دونده ها و دروازه های معقول را طراحی کنید.
ii. تغییر شکل محصول
پدیده
پس از تخریب ، این محصول از اندازه طراحی منحرف می شود ، مانند پیچ و تاب واشر ، خم شدن شیلنگ های لاستیکی یا انقباض حلقه های O {{0}.
دلایل اصلی
استرس داخلی ناهموار: صلیب ناهموار {{0} پیوند دادن چگالی در هنگام ولکانیزاسیون منجر به استرس داخلی باقیمانده می شود ، که پس از demolding آزاد می شود.
زمانبندی غیر منطقی: demolding خیلی زود (تحت - vulcanization) یا خیلی دیر (بیش از {1} volcanization) باعث بی ثباتی شکل می شود.
طراحی انتشار قالب ضعیف: عدم وجود زاویه های پیش نویس ، سطوح قالب خشن یا خطوط فراخوان غیر منطقی ، مقاومت از بین رفتن را افزایش داده و باعث تغییر شکل می شود.
عدم تطابق انقباض: تفاوت در میزان انقباض بین قطعات فلزی لاستیکی و تعبیه شده (به عنوان مثال ، در لاستیک {2} composites فلز) منجر به پیچ و تاب می شود.
راه حل
استرس داخلی را کاهش دهید:
برای آزاد کردن استرس به تدریج از یک فرآیند خنک کننده آهسته (میزان خنک کننده کمتر از یا برابر با 5 درجه در دقیقه) استفاده کنید.
برای بهبود سیالیت ترکیب لاستیکی و کاهش استرس قالب گیری ، 1-2 PHR از AIDS پردازش (به عنوان مثال ، اسید استئاریک) اضافه کنید.
کنترل زمان بندی کنترل:
زمان بهینه demolding را بر اساس منحنی Vulcanization (T 90 + 10-20} به عنوان استاندارد) تعیین کنید.
برای محصولات بزرگ ، از Demolding Demolding استفاده کنید (1-2 دقیقه پس از اتمام Vulcanization فشار را حفظ کنید).
طراحی قالب را بهینه کنید:
یک زاویه پیش نویس معقول (بیشتر از یا مساوی 3 درجه برای لاستیک ، بیشتر از یا مساوی 5 درجه برای لاستیک با پرکننده) تنظیم کنید.
حفره قالب را به یک زبری سطح کمتر از یا مساوی با 0.8μm صیقل دهید و یک ماده رهاسازی (به عنوان مثال ، روغن سیلیکون) را به طور مساوی بمالید.
فرمول و فرآیند را تنظیم کنید:
برای لاستیک {{0} composites کامپوزیت های فلزی ، لاستیک را با سرعت کوچک شدن نزدیک به فلز انتخاب کنید (به عنوان مثال ، EPDM با کوچک شدن کم برای درج های آلومینیومی).
قبل {{0} insers درج فلزی (به عنوان مثال ، شن و ماسه یا فسفات) را برای تقویت نیروی پیوند و کاهش حرکت نسبی درمان کنید.
iii نقص سطحی
پدیده
مشکلات سطحی مانند حباب ، گودال ، علائم عقرب یا خطوط جریان بر روی محصول ظاهر می شود و بر عملکرد و عملکرد آب بندی تأثیر می گذارد.
دلایل اصلی
درگیری هوا: هوا در ترکیب لاستیکی یا حفره قالب به موقع تخلیه نمی شود و حباب ها پس از ولکان سازی تشکیل می شود.
ناخالصی یا آلودگی: مواد خارجی (به عنوان مثال ، گرد و غبار ، ذرات فلزی) در ترکیب لاستیکی یا قالب باعث ایجاد گودال های سطحی می شود.
گرمای بیش از حد: دمای بالا محلی (بیش از دمای پایداری حرارتی لاستیک) منجر به علائم سوزنی می شود.
سیالیت لاستیکی ضعیف: دمای پایین - یا بالا - لاستیک ویسکوزیته منجر به جریان ناهموار ، تشکیل خطوط جریان یا تعطیل های سرد می شود.
راه حل
از بین بردن گرفتار هوا:
برای محصولاتی که دارای نیازهای سطح بالایی هستند ، از یک فرآیند vulcanization خلاء (درجه خلاء بیشتر از یا برابر با -0.09MPA) استفاده کنید.
در انتهای مسیر جریان لاستیکی حفره قالب (عمق 0.1-0.2 میلی متر ، عرض 3-5 میلی متر) را اضافه کنید.
قبل از قالب گیری ، قبل - degas ترکیب لاستیکی (به مدت 2 ساعت در 60 درجه ایستاده است).
کنترل آلودگی را تقویت کنید:
حفره قالب را با الکل یا یک ماده تمیز کننده اختصاصی قبل از هر چرخه Vulcanization تمیز کنید.
برای از بین بردن ناخالصی های سخت ، یک ردیاب فلزی را در سیستم تغذیه لاستیکی نصب کنید.
برای جلوگیری از آلودگی گرد و غبار از یک سیستم اختلاط بسته استفاده کنید.
از گرمای بیش از حد جلوگیری کنید:
سیستم گرمایش قالب را به طور مرتب بررسی کنید تا از گرمای بیش از حد محلی جلوگیری شود (به عنوان مثال ، مدارهای کوتاه در لوله های گرمایش برقی).
برای لاستیک با پایداری حرارتی ضعیف (به عنوان مثال ، لاستیک طبیعی) دمای Vulcanization را به طور مناسب (5-10 درجه) کاهش دهید.
بهبود سیالیت لاستیکی:
3-5 PHR از روغن پردازش (به عنوان مثال ، روغن نفتنی) یا پروموتورهای جریان (به عنوان مثال ، موم پلی اتیلن) را به فرمول اضافه کنید.
قبل از قالب گیری ، ترکیب لاستیکی را تا 50-60 درجه گرم کنید تا ویسکوزیته کاهش یابد.
IV در زیر - votcanization یا بیش از - volcanization
پدیده
در زیر - volcanization: این محصول نرم است ، دارای مقاومت کم ، سطح چسبنده و مجموعه فشرده سازی بزرگ (بیش از 30 ٪) است.
بیش از - volcanization: محصول سخت و شکننده است ، در هنگام استراحت کاهش یافته است و ممکن است ترک های سطحی داشته باشد.
دلایل اصلی
پارامترهای نامناسب VULCANIZATION: تنظیمات نادرست ، زمان یا تنظیمات فشار (به عنوان مثال ، درجه حرارت خیلی کم/زمان بسیار کوتاه منجر به -}}}} volcanization ؛ درجه حرارت بیش از حد بالا/زمان بیش از حد طولانی منجر به- vulcanization می شود).
Unstable vulcanizing machine performance: Fluctuations in the machine's actual temperature (deviation >±10°C) or pressure (deviation >5 ٪) بر اثر ولتانگیزاسیون تأثیر می گذارد.
تغییر در عملکرد ترکیب لاستیکی: تفاوت در ویسکوزیته مونی یا فعالیت ولکان سازی ترکیب لاستیکی بین دسته ها منجر به پارامترهای ولکانیزاسیون ناسازگار می شود.
راه حل
بهینه سازی پارامترهای vulcanization:
زمان بهینه vulcanization (t 90 + 10 ٪) را از طریق یک آزمایش روتر سنج (به عنوان مثال ، با استفاده از یک روتر سنج در حال حرکت) تعیین کنید.
دمای Vulcanization را بر اساس نوع لاستیک تنظیم کنید: لاستیک طبیعی 140-150 درجه ، لاستیک نیتریل 150-160 درجه ، Fluororubber 170-180 درجه.
عملکرد تجهیزات را تثبیت کنید:
سنسورهای دما و سنسورهای فشار دستگاه Vulcanizing ماهانه را کالیبره کنید (دقت 1 درجه برای دما ، 1 ± برای فشار).
سیستم هیدرولیک دستگاه را برای اطمینان از نیروی بست پایدار حفظ کنید.
کنترل کیفیت ترکیب لاستیک:
منحنی Vulcanization هر دسته از ترکیب لاستیکی را آزمایش کرده و زمان Vulcanization را بر این اساس تنظیم کنید (به عنوان مثال ، 10 ٪ برای لاستیک با سرعت ولکان سازی کندتر افزایش دهید).
زمان ذخیره سازی ترکیب لاستیکی را به شدت کنترل کنید (از ترکیب لاستیکی طبیعی باید در مدت 72 ساعت در دمای اتاق استفاده شود).
V. اقدامات بهینه سازی تولید عملی
اتخاذ کنترل هوشمندانه Vulcanization:
برای ردیابی دمای و فشار واقعی - واقعی در قالب ، یک سیستم مانیتورینگ Volcanization آنلاین نصب کنید و به طور خودکار پارامترها را تنظیم کنید.
برای نظارت بر دمای واقعی لاستیک در هنگام ولکانیزاسیون ، از یک قالب با ساخته شده - استفاده کنید.
تعمیر و نگهداری قالب:
یک برنامه تعمیر و نگهداری قالب ایجاد کنید (حفره را هر 500 چرخه Vulcanization صیقل دهید ، هر 5000 چرخه را با پوشیدن قطعات جایگزین کنید).
یک پوشش مقاوم (به عنوان مثال ، نیترید تیتانیوم) را در سطح قالب قرار دهید تا عمر خدمات خود را افزایش دهد.
روشهای عملکرد استاندارد:
یک SOP دقیق (روش عملیاتی استاندارد) را برای Vulcanization ، از جمله زمان گرمایش قالب (بیشتر از یا مساوی 30 دقیقه) ، نیروی بستن و زمان بندی ، تدوین کنید.
اپراتورهای قطار را برای شناسایی علائم اولیه نقص vulcanization (به عنوان مثال ، سطوح چسبنده که تحت عنوان Vogcanization-}} ، لبه های شکننده نشان می دهد که بیش از- volcanization) را شناسایی می کنند.
کیفیت قالب گیری ولکانیزاسیون لاستیکی به هماهنگی طراحی قالب ، پارامترهای فرآیند ، عملکرد مواد و وضعیت تجهیزات بستگی دارد. با هدف قرار دادن علل اصلی مشکلات رایج و اجرای راه حل های فوق ، شرکت ها می توانند نرخ صلاحیت محصول را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند ، هزینه های تولید را کاهش دهند و رقابت بازار را افزایش دهند.
