橡膠機械:運用溫度處于高彈態(tài)的高分子材料,橡膠具有杰出的彈性,其彈性模量僅為10MPa,伸長率可達100%~1000%,一同還具有杰出的耐磨性、隔音性、絕緣性等。成為首要的彈性材料、密封材料、減震防震和傳動材料。
用:國防、交通運輸、機械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)平和時日子等各個方面。
用的橡膠有天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠是由天然膠乳通過凝聚、枯燥、加壓等工序制成的片狀生膠。合成橡膠首要有丁苯橡膠、順丁橡膠、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、硅橡、氟橡膠等。
形:將生膠經(jīng)塑煉和混煉后才華運用。橡膠制品是以生膠為基礎(chǔ)參與恰當(dāng)配合劑(硫化劑、硫化促進劑、防老劑、填充劑、軟化劑、發(fā)泡劑、補強劑、著色劑等),然后再通過硫化成形獲得。橡膠制品的成形方法與塑料成形方法類似,首要有約束成形、打針成形和傳遞成形等。
一、橡膠的約束成形
(一)約束成形技能流程
膠的約束成形是將通過塑煉和混煉預(yù)先壓延好的橡膠坯料,按一定標(biāo)準(zhǔn)和形狀下料后,參與到約束模中,合模后在液壓機上按規(guī)則的技能條件進行約束,使膠料在受熱受壓下以塑性活動布滿型腔,通過必守時間結(jié)束硫化,再進行脫模、收拾毛邊,最后查驗得到所需制品的方法。橡膠約束成形的技能流程如圖5-26所示。
(1)塑煉一定的溫度下運用機械揉捏、輥軋等方法,使生膠分子鏈斷鏈,使其由強韌的彈性情況轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?、具有可塑性的情況,這種使彈性生膠轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤芮闆r的加工技能進程稱為塑煉。
(2)混煉了前進橡膠制品的運用功能,改進橡膠的技能功能和下降成本,有必要在生膠中參與各種配合劑。將各種配合劑混入生膠中,制成質(zhì)量均勻的混煉膠的技能進程稱為混煉。
(3)制坯坯是將混煉膠通過壓延或揉捏的方法制成所需的坯料,一般是片材,也可為管材或型材。
(4)裁切裁切坯料時,坯料質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)有逾越制品質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%~10%的余量,結(jié)構(gòu)精確的封閉式約束模成形時余量可減小到1%~2%,一定的過量不只可以保證膠料布滿型腔,還可以在成形時掃除型內(nèi)的氣體和堅持滿足壓力。裁切可用圓盤刀或沖床按型腔形狀剪切。
(5)模壓硫化壓硫化是成形的首要工序,它包含加料、閉模、硫化、脫模和模具收拾等進程,膠料經(jīng)閉模加熱加壓后成形,通過硫化使膠料分子交聯(lián),成為具有高彈性的橡膠制品。脫模后的橡膠制品經(jīng)修邊和查驗合格后即為制品。
(二)約束技能
膠約束成形技能的關(guān)鍵是控制模壓硫化進程。
化是指橡膠在一定壓力和溫度下,坯料結(jié)構(gòu)中的線性分子鏈之間構(gòu)成交聯(lián),跟著交聯(lián)度的增加,橡膠變硬變韌的進程。
化程的首要參數(shù):硫化溫度、壓力和時間等。
(1)硫化溫度化溫度直接影響硫化速度和產(chǎn)品質(zhì)量。硫化溫度高,硫化速度快,出產(chǎn)功率就高。但是硫化溫度過高會使橡膠高分子鏈裂解,從而使橡膠的強度、韌度下降,因此硫化溫度不宜過高。橡膠的硫化溫度首要取決于橡膠的熱穩(wěn)定性,橡膠的熱穩(wěn)定性愈高則允許的硫化溫度也愈高。表5-11是多見膠料的最適合硫化溫度。
(2)硫化時間化時間是和硫化溫度密切相關(guān)的,在硫化進程中,硫化膠的各項物理、力學(xué)功能抵達或靠近最好點時,此種硫化程度稱為正硫化或最宜硫化。在一定溫度下抵達正硫化所需的硫化時間稱為正硫化時間,一定的硫化溫度對應(yīng)有一定的正硫化時間。當(dāng)膠料配方和硫化溫度必守時,硫化時間抉擇硫化程度,不相同大小和壁厚的橡膠制品通過控制硫化時間來控制硫化程度,一般制品的標(biāo)準(zhǔn)越大或越厚,所需硫化的時間越長。
(3)硫化壓力使膠料可以活動布滿型腔,并使膠料中的氣體排出,應(yīng)有滿足的硫化壓力。一般在100~140℃規(guī)劃壓模時,有必要施用20~50MPa的壓力,才華保證獲得清楚凌亂的概括。增加壓力能前進橡膠的力學(xué)功能、延伸制品的運用壽數(shù)。實驗表明,用50MPa壓力硫化的輪胎的耐磨功能,較壓力在2MPa硫化的輪胎的耐磨功能高出10%~20%。但是,過高的壓力會加快分子的降解作用,反而會使橡膠的功能下降。
一般,對硫化壓力的挑選應(yīng)根據(jù)膠料的配方、可塑性、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)等要素抉擇。在技能上應(yīng)遵照的原則為:制品塑性大,壓力?。恢破泛?、層數(shù)多、結(jié)構(gòu)凌亂,壓力大;薄制品壓力低。出產(chǎn)中選用的硫化壓力多在3.5~14.7MPa之間,模壓一般天然橡膠制品常用壓力為4.9~7.84MPa之間。
(三)約束模具
膠約束模與一般塑料壓塑模結(jié)構(gòu)相同,如圖5-27所示。
膠模在設(shè)計時留心如下疑問:
(1)測溫孔保證橡膠制品的質(zhì)量,硫化溫度的過失應(yīng)控制在±2℃規(guī)劃,因此,在約束模型腔鄰近有必要設(shè)置測溫孔。在約束進程中,運用水銀溫度計通過測溫孔控制溫度。測溫孔應(yīng)設(shè)置在型腔鄰近約5~10mm處。
(2)流膠槽于在加料時一般有5%~10%的余量,為保證制品精度,在型腔周圍設(shè)置流膠槽,流膠槽多為R1.5~2mm的半圓形,在流膠槽與型腔之間開設(shè)一些小溝,使剩下的膠料排出。
二、橡膠打針成形
(一)天然橡膠打針成形技能進程
膠打針成形的技能進程:預(yù)熱塑化、打針、保壓、硫化、脫模和修邊等工序。將混煉好的膠料通過加料設(shè)備參與料筒中加熱塑化,塑化后的膠料在柱塞或螺桿的推進下,通過噴嘴射入到閉合的模具中,模具在規(guī)則的溫度下加熱,使膠料硫化成形。
打針成型進程中,由于膠料在充型前一貫處于運動情況受熱,因此各部分的溫度較約束成形時均勻,且橡膠制品在高溫模具中短時即能結(jié)束硫化,制品的表面和內(nèi)部的溫差小,硫化質(zhì)量較均勻。打針成型的橡膠制品具有質(zhì)量較好、精度較高、而且出產(chǎn)功率較高的技能特色。
(二)打針成形技能條件
針成型技能條件首要有料筒溫度、打針溫度(膠料通過噴嘴后的溫度)、打針壓力、模具溫度和成型時間。
(1)料筒溫度料在料筒中加熱塑化,在一定溫度規(guī)劃內(nèi),前進料筒溫度可以使膠料的粘度下降,活動性增加,有利于膠料的成形。
一般柱塞式打針機料筒溫度控制在70~80℃;螺桿式打針機因膠溫較均勻,料筒溫度控制在80~100℃,有的可達115℃。
(2)打針溫度般應(yīng)控制在不發(fā)作焦燒的溫度下,盡可能靠近模具溫度。
(3)打針壓力針壓力是打針時螺桿或柱塞施于膠料單位面積的力,打針壓力大,有利于膠料充模,還使膠料通過噴嘴時的速度前進,剪切沖突發(fā)作的熱量增大,這對充模和加快硫化有利。選用螺桿式打針機時,打針壓力一般為80~110MPa。
(4)模具溫度打針成形中,由于膠料在充型前現(xiàn)已具有較高的溫度、充型今后能敏捷硫化,表層與內(nèi)部的溫差小,故模具溫度較約束成形的高,一般可高出30~50℃。打針天然橡膠時,模具溫度為170~190℃。
(5)成形時間形時間是指結(jié)束一次成形進程所需時間,它是動作時間與硫化時間之和,由于硫化時間所占份額最大,故縮短硫化時間是前進打針成形功率的首要環(huán)節(jié)。硫化時間與打針溫度、模具溫度、制品壁厚有關(guān)。表5-12是天然橡膠打針成形與約束成形時間比照表,由表中可以看出打針成形時間較約束成形時間少得多。