+7 (499) 322-30-47  Москва

+7 (812) 385-59-71  Санкт-Петербург

8 (800) 222-34-18  Остальные регионы

Бесплатная консультация с юристом!

Производство резины и резинотехнических изделий: оборудование и технология. Из чего делают резину 2019 год

технология изготовления резинотехнических изделий

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Резины для изготовления резиновых технических изделий классифицируют (ГОСТ 19198—73) по ряду признаков и в соответствии с ними условно обозначают, например, 253, Т10. К2. Ф4.6.22.М1. Е2. ГОСТ 19198—73, где 25 3 (а также 25 4, 25 5 и 25 6) — код подклассов Общесоюзного классификатора промышленной п сельскохозяйственной продукции [4, С.277]

Резины для изготовления резиновых технических изделий классифицируют (ГОСТ 19198—73) по ряду признаков и в соответствии с ними условно обозначают, например, 253, Т10. К2. Ф4.6.22.М1. Е2. ГОСТ 19198—73, где ?5 3 (а также’25 4, 255 и 25 6) — код подклассов Общесоюзного классификатора промышленной и сельскохозяйственной продукции [9, С.277]

Технологический процесс изготовления резиновых технических деталей состоит из отдельных последовательных операций: приготовления резиновой смеси, формования и вулканизации. Процесс подготовки резиновой смеси заключается в смешении входящих в нее компонентов. Перед смешением каучук переводят в пластичное состояние многократным пропусканием его через специальные вальцы, предварительно подогретые до температуры 40—50 °С. На-[1, С.436]

Технологический процесс изготовления резиновых технических деталей состоит из отдельных последовательных операций: приготовления резиновой смеси, формования и вулканизации. Процесс подготовки резиновой смеси заключается в смешении входящих в нее компонентов. Перед смешением каучук переводят в пластичное состояние многократным пропусканием его через специальные вальцы, предварительно подогретые до температуры 40. 50 СС. Находясь в пластичном состоянии. каучук обладает способностью хорошо смешиваться с другими компонентами. Смешение проводят в червячных или валковых смесителях. Первым из компонентов при приготовлении смеси вводят противостаритель, последним -вулканизатор или ускоритель вулканизации.[6, С.487]

Резина — продукт, получаемый при смешении каучука с наполнителями и другими ингредиентами с последующей вулканизацией. Вулканизацию применяют для придания резине механической прочности, высокой эластичности и стойкости к растворителям. Свойства резины определяются свойствами и относительным количеством основных компонентов (каучука, серы, наполнителей, противостарителей и т. д.), режимом изготовления резиновых смесей, степенью и способом их вулканизации. Так, эластичность резины зависит от количества присутствующей в ней серы, в связи с чем резина подразделяется на мягкую (2— 8% серы), средней твердости (12—20% серы) и повышенной твердости (25—60% серы). Добавка газовой сажи способствует повышению прочности резины, а добавка пластификаторов — повышению ее морозостойкости. Резине свойственна упругая (высокоэластическая) деформация, пределы практически обратимой деформации резины в 20—30 раз больше чем у стали. Ее способность к упругим деформациям зависит от температуры. Высокой объемной упругостью резина напоминает жидкоств.[2, С.39]

Каучук СКТ применяют для изготовления резиновых изделий, устойчивых при повышенных и пониженных температурах, сохраняющих эластичность при температурах от —55 до +250° С.[3, С.164]

Тропическая стойкость резины определяется (ГОСТ 15152—69) на стадии выбора рецептур резиновых смесей для изготовления резиновых изделий с дифференциацией их на группы I— VII в зависимости от режима эксплуатации в районах с тропическим климатом. Удельная энергия раздира резины (ГОСТ 1—66) в кгс определяется величиной H=2P:h, где Р — средняя нагрузка, кгс и h — толщина ненадрезанной части образца, см.[9, С.274]

Пром-сть выпускает Р цельношинный, протекторный, камерный, каркасный, из цветных отходов произ-ва игрушек и изделий санитарии и гигиены. Цельношинный Р широко применяется при изготовлении ободных лент, технич. пластины различного назначения, эбонитовых изделий, шлангов, монолитных микропористых подошв и др. изделий. Цельношинный Р наиболее прост и дешев в изготовлении, по менее однороден, т. к. содержит большое количество включений (т. н. крупы). Протекторный Р, обладающий повышенной жесткостью и прочностью, вследствие наиболее высокого содержания активной сажи, используют в протекторных резинах и в ряде формовых резиновых изделий. Камерный Р в основном идет для прриз-ва ездовых камер. Мягкий и пластичный каркасный Р применяют в каркасных смесях шинного произ-ва, а также в емесях для изготовления резиновых технич. изделий и резиновой обуви. Р из отходов произ-ва игрушек и изделий санитарии и гигиены используют в тех же изделиях. Потребление Р. с. р. в разных странах колеблется от 12% до 18% по отношению к количеству расходуемого каучука.[8, С.132]

свойствами, для изготовления резиновых изделий, предназначенных для работы в агрессивных средах, при повышенных и пониженных температурах, наличии излучений и т. д.[3, С.243]

* Латексами называют дисперсии синтетических каучуков в воде, образующиеся в процессе эмульсионной полимеризации и сополимеризации мономеров. Латексы содержат от 20 до 70% каучуков и, так как обладают рядом ценных технологических свойств, широко применяются непосредственно для изготовления резиновых изделий, обеспечивая их повышенное качество, минуя отдельную стадию переработки их в каучук.[3, С.243]

Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М. . Кепе. Решение любых задач по материаловедению. термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

Главная страница Авто-Статьи Изготовления резины, технологический процесс

Приветствую всех читателей в блоге RtiIvaz.ru. В сегодняшней статье из рубрики «Авто статьи» мы продолжим разговор о изготовления резины из смеси каучука. Уже с давних пор способом получения резины стал метод вулканизации. то есть превращение каучука в эластичный материал. Если рассматривать с точки зрения химии под микроскопом, то это соединение эластичных молекул каучука в трехмерную пространственную сетку.

На нынешний день технология изготовления РТИ происходит несколькими этапами:

  • индукционного
  • формирование вулканизационной сетки
  • реверсию

По порядку варки, сырая резина меняет свои свойства, происходит повышение эластичности, прочности и других эксплуатационных характеристик. Оптимумом вулканизирующих свойств достигается за счет совокупности механических, физических методов изготовления РТИ автомобилей.

Как обычно при соблюдении технологического процесса изготовления участвуют при вулканезации смеси его с разными добавками мел, сажа, различные смягчители и иные вещества модификаторы улучшающие свойства.

Серная варка это процесс, широко применяемый для получения автомобильных камер, некоторых видов резиновой обуви сапог, галош и других резинотехнических изделий авто.

На технологическом пути огромное значение отдается катализаторам дающие ускорение вулканизации. Катализаторы бывают разные, все зависит от применяемого количества, а также вида вещества, скорости протекания и свойства приготовленного материала.

Очень часто промышленности в качестве катализатор используют тиазолы, сульфенамиды. Тиазолы повышают у конечного материала такие свойства, как сопротивление термоокислительному старению, сульфенамиды придают монолитность изделию, уменьшая риск преждевременной нежелательной вулканизации.

На производстве используются разные химические добавки, улучшающие характеристики при эксплуатации готового изделия авто. Поэтому все чаще применяют в качестве этих добавок органических пероксидов, олигоэфиракрилатов.

Также произвести вулканизацию возможно, благодаря действию ионизирующей радиации. Такая технология, вместе с серной, позволяет изготавливать резину, обладающую большой степенью термостойкости.

Ровных дорог желаю всем! С уважением Альберт Аухадуллин.

Анализ способов переработки резинотехнических изделий. Физико-химические основы процесса низкотемпературного пиролиза. Маркетинговое исследование рынка вторичной переработки резинотехнических изделий. Переработка изношенных автомобильных покрышек.

Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Описание технологического процесса и его основные параметры. Материальные и энергетические расчеты. Техническая характеристика основного технологического оборудования.

Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Описание технологического процесса и его основные параметры. Материальные и энергетические расчеты. Техническая характеристика основного технологического оборудования.

Виды, свойства и область применения резинотехнических изделий (РТИ). Назначение тепло-морозо-кислото-щелочестойкой технической пластины. Методы получения РТИ: современные тенденции в процессе их изготовления. Состав резиновой смеси, виды каучука.

Основные технологии переработки автомобильных покрышек и резинотехнических изделий. Возможные способы применения резиновой крошки. Области применения корда. Перечень оборудования для переработки покрышек методом пиролиза и механическим способом.

Изготовление заготовок для формового прессования. Аналитический обзор и патентная проработка по производству формовых РТИ. Расчет количества оборудования для приготовления резиновых изделий в объемах, обеспечивающих потребность ОАО Мозырский НПЗ .

Разработка экологически чистой и экономичной технологии утилизации опасного многотоннажного техногенного отхода (отработанных автомобильных шин и других резинотехнических изделий) при помощи деструкции под действием концентрированной серной кислоты.

Характеристика основного технологического оборудования для производства железобетонных колон лёгкого каркаса. Технология приготовления бетонной смеси. Приемка, хранение и подготовка заполнителей. Расчет потребности производства в сырье и энергоресурсах.

Состав и виды кондитерских изделий. Обзор возможных материалов для упаковки конфет. Критерии ее выбора. Подбор технического оборудования для производства упаковки, маркировки и контроля качества. Процесс производства парафинированной упаковочной бумаги.

Описание теоретических основ технологического процесса изготовления трикотажных изделий. Сырье, используемое в процессе производства. Сведенья об оборудовании, используемом в процессе производства трикотажных изделий. Требования к качеству готового издели

Обзор технологического процесса формования мучных кондитерских изделий. Описание проектируемого участка линии разделки теста при производстве изделий типа коврижка . Расчет расхода рецептурных компонентов. Безопасность и экологичность линии производства.

Анализ развития производства химических волокон. Основные направления совершенствования способов получения вискозных волокон. Современные технологии получения гидратцеллюлозных волокон. Описание технологического процесса. Экологическая экспертиза проекта.

Технологические схемы механизированного производства хлебобулочных изделий. Расчет оборудования, наиболее подходящего по техническим характеристикам для производства горчичного и столичного хлеба. Схема технохимического контроля процесса производства.

Разновидности профиля арматуры. Проектирование технологии производства арматурных изделий. Производство плоских сеток и каркасов. Производство закладных деталей и монтажных петель. Компановка оборудования арматурного цеха. Состав рабочей бригады.

Резины на основе изопреновых каучуков. Конструктивные особенности многогнездовых пресс-форм для прямого прессования резины. Расчет количества необходимого основного и вспомогательного оборудования. Контур регулирования температуры и сигнализации давления.

Аналитический обзор технологии концентрирования серной кислоты. Модернизация концентрационной колонны, т. е увеличение числа абсорбционных ступеней и частичная автоматизация процесса. Материальные и тепловые расчеты. Экологическое обоснование проекта.

Характеристика коксохимического производства ОАО ЕВРАЗ ЗСМК . Установка утилизации химических отходов. Определение количества печей в батарее. Технология совместного пиролиза угольных шихт и резинотехнических изделий. Утилизация коксохимических отходов.

Это интересно:  Что означает ученая степень, существующие ученые звания 2019 год

Проблема безаварийной работы оборудования химических предприятий. Организация управления, закупок сырья, технологического процесса на ООО Омсктехуглерод . Технологии производства высокочистых марок технического углерода для автомобильной промышленности.

Модели платьев для запуска в один технологический поток. Специфика производства изделий с наименьшими материальными и трудовыми затратами. Ассортимент швейных изделий, экономичность конструкции, применение прогрессивной технологии изготовления одежды.

Критический анализ базового технологического процесса. Краткие сведения о детали, анализ технических требований чертежа, материал и техничность конструкции, тип производства и методы получения заготовки. Выбор и обоснование технологического инструмента.

Резиновые материалы и комбинированные резинотехнические изделия невозможно заменить другой продукцией. Уникальное сочетание характеристик и эксплуатационных качеств позволяет использовать такие материалы в сложных рабочих процессах, дополняя устройство машин, станков, приборов и строительных конструкций. Современное производство резины заметно продвинулось технологически, что отразилось и на качестве выпускаемой продукции. Технологи стремятся повышать долговечность, прочность и стойкость изделий к воздействию сторонних факторов.

Большая часть резиновых материалов получается в результате промышленной обработки синтетических и натуральных каучуковых смесей. Достигается эта обработка посредством сшивки каучуковых молекул химическими связями. Последнее время используется порошкообразное сырье для производства резины, характеристики которого специально рассчитаны на образование литьевых форм. Это готовые композиции на базе жидкого каучука, из которых в том числе выпускают эбонитовые изделия. Сам процесс вулканизации не обходится без специальных активаторов или агентов – это химические вещества, способствующие сохранению оптимальных рабочих качеств смеси. Обычно для данной задачи используют серу. Это компоненты, составляющие основу набора, требуемого для изготовления резины. Но, в зависимости от требуемых эксплуатационных качеств и назначения продукта, технологи вводят производственные этапы, на которых структура изделия обогащается и модифицирующими элементами.

В процессе изготовления резиновая смесь может наполняться ускорителями, активаторами, агентами вулканизации, смягчителями и другими компонентами. Поэтому вопрос о том, из чего делают резину, в немалой степени определяется вспомогательными добавками. Например, для сохранения структуры материала используют регенераты. С помощью данного наполнителя резиновый продукт может подвергаться вторичной вулканизации. Немалая часть модификаторов не оказывает влияния на конечные технико-эксплуатационные свойства, но играет существенную роль непосредственно в процессе изготовления. Тот же процесс вулканизации корректируют ускорители и замедлители химических реакций.

Отдельную группу добавок представляют пластификаторы, то есть смягчители. Их используют для понижения температуры при вулканизации и диспергирования других ингредиентов состава. И здесь может возникнуть другой вопрос – насколько добавки и сам каучук влияют на химическую безопасность формируемой смеси? То есть из чего делают резину с точки зрения экологической чистоты? Отчасти это действительно опасные для здоровья смеси, которые включают ту же серу, битумы и дибутилфталаты, стеариновые кислоты и т. д. Но часть ингредиентов представляют натуральные вещества – природные смолы, тот же каучук, растительные масла и восковые компоненты. Другое дело, что в разных смесях соотношение вредной синтетики и натуральных ингредиентов может меняться.

Промышленное изготовление резины начинается с процесса пластификации сырья, то есть каучука. На этом этапе обретается главное качество будущей резины – пластичность. Посредством механической и термической обработки каучук смягчается до определенной степени. Из полученной основы в дальнейшем будет осуществлено производство резины, но перед этим пластифицированная смесь подвергается модификации рассмотренными выше добавками. На этой стадии формируется резиновый состав, в который добавляют серу и другие активные компоненты для улучшения характеристик состава.

Важным этапом перед вулканизацией является и каландрование. По сути, это формование сырой каучуковой смеси, прошедшей обогащение добавками. Выбор способа каландрирования определяет конкретная технология. Производство резины на этом этапе может предполагать также и выполнение экструзии. Если обычное каландрование ставит целью создание простых резиновых форм, то экструзия позволяет выполнять сложные изделия в виде шлангов, кольцевых уплотнителей, протекторов для автомобильных шин и т. д.

В процессе вулканизации заготовка проходит финальную обработку, благодаря которой изделие получает достаточные для эксплуатации характеристики. Сущность операции заключается в воздействии давления и высокой температуры на модифицированную каучуковую смесь, заключенную в металлическую форму. Сами формы устанавливаются в специальной автоклаве, подключенной к паровому нагревателю. В некоторых сферах производство резины может предусматривать и заливку горячей воды, которая стимулирует процесс распределения давления через текучую среду. Современные предприятия также стремятся к автоматизации этого этапа. Появляются все новые пресс-формы, которые взаимодействуют с подающими пар и воду форсунками на основе компьютерных программ.

Это комбинированные изделия, которые получаются путем соединения тканевых материалов с каучуковой смесью. В процессе изготовления резинотехнической продукции нередко используется паронит – гибридный материал, получаемый путем соединения термостойкой резины и неорганических наполнителей. Далее заготовка проходит обработку вальцеванием и вулканизацию. Получают резинотехнические изделия и с помощью шприц-машин. В них на заготовки оказывается термическое воздействие, после чего осуществляется пропуск по профилирующей головке.

Полный производственный цикл осуществляет целая группа машин и агрегатов, выполняющих разные задачи. Один лишь процесс вулканизации обслуживают котлы, прессы, автоклавы, форматоры и другие устройства, обеспечивающие промежуточные операции. Отдельный установки применяют для пластификации – типовая машина такого типа состоит из шипованного ротора и цилиндра. Вращение роторной части производится посредством ручного привода. Не обходится производство резины без варочных камер и каландровых агрегатов, которые осуществляют раскатку каучуковых смесей и термическое воздействие.

Процессы изготовления резиновых изделий во многом стандартизированы как в плане механической обработки, так и в части химического воздействия. Но даже при условии использования одинаковых производственных аппаратов характеристики получаемых изделий могут быть разными. Это доказывает и резина отечественного производства, предлагающая разные наборы эксплуатационных свойств. Наибольшую долю резиновой продукции в российском сегменте промышленности занимают автомобильные шины. И в этой нише особенно ярко проявляются способности технологов к гибкой модификации составов в соответствии с жесткими требованиями к конечной продукции.

23.1. Технология изготовления резиновых изделий

Резины — пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящийся в высокопластическом состоянии. В резинах связующим являются каучуки натуральные (НК) или синтетические (СК). Каучукам присуща высокая пластичность, обусловленная особенностями строения их молекул. Линейные и слаборазветвленные молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются

Чистый каучук ползет при комнатной температуре особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют вулканизацией — путем введения в каучуки химических веществ — вулканизаторов образующих поперечные химические связи между звеньями макромолекул каучука. Механические свойства резины определяют по результатам испытания на растяжение и на твердость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по величине измеренной деформации оценивают твердость.

В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, озон, кислород, радиация и др.) резины изменяют свом свойства — стареют. Старение резин оценивают коэффициентом старения. Определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70 °С в течение 144 ч, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет:

23.2. Технология приготовления резиновых смесей и формообразования деталей из резины

Помимо основы — каучуков — в состав резин вводят: вулканизирующие вещества, ускорители вулканизации, наполнители, пластификаторы и красители.

Вулканизирующие вещества (сера, оксиды цинка или магния и нитросоединения) непосредственно участвуют в образованна связей между макромолекулами. Их содержание в резинах составляет 5—7%, а в твердых резинах, например эбоните, — до 30%.

Наполнители по воздействию на каучуки подразделяют на активные и инертные. Активные наполнители (сажа, оксид кремния) повышают твердость и прочность резины и увеличивают ее сопротивление истиранию. Инертные наполнители (тальк, мел и др.) вводят в состав резин с целью их удешевления.

Пластификаторы (вазелин технический, парафин, стеариновая кислота, минеральные и растительные масла и т. д.), присутствуя в составе резин (8—30%), облегчают их переработку, увеличивают эластичность и морозостойкость.

Противостарители замедляют процесс старения резни, препятствуют присоединению кислорода. В результате макромолекулы каучука разрываются на части, укорачиваются. Это приводит к потере эластичности, охрупчиванию и появлению сетки трещин на поверхности. Противостарители различают химического и физического действия. Противостарители химического действия (альдоль, неозон), взаимодействуя с кислородом, задерживают его окисление. Противостарители физического действия (парафин, воск, образуя поверхностные пленки, затрудняют диффузию кислорода).

Красители (охра, ультрамарин) выполняют не только декоративные функции, но в задерживают световое старение, поглощая коротковолновую часть света.

Решающая роль в формировании основных свойств резин принадлежит каучукам. Натуральный каучук получают из сока (латекса), извлекаемого из стволов каучуковых деревьев. В латексе содержится 30 — 37% каучука, частицы которого имеют округлую форму диаметром 0,14 — 0,6 мкм. Каучук из латекса выделяют коагуляцией с помощью органических кислот (муравьиной или уксусной). Затем рыхлый сгусток промывают водой, раскатывают в листы и сушат. Наибольшее распространение получили сорта натурального каучука смокед шит янтарного цвета и светлого крена.

Натуральный каучук — мягкий эластичный материал плотностью 0,91—0,94 г/см. Он хорошо растворяется в органических растворителях (бензине, бензоле, хлороформе). При длительном хранении возможна его кристаллизация.

При температуре -70 °С натуральный каучук утрачивает эластичность и становится хрупким. Нагрев натурального каучука выше 70 °С делает его пластичный, а при температуре выше 200 °С он разлагается. Резины на основе натурального каучука имеют высокую прочность и эластичность, высокие электроизоляционные свойства.

Более широкое применение в производстве резин получили синтетические каучуки, отличающиеся разнообразием свойств. Синтетические каучук получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т.,

Это интересно:  Страхование сотрудников. Добровольное страхование физических лиц 2019 год

Бутадиеновый каучук. Это некристаллизующийся каучук, отличающийся пониженной прочностью при растяжении, растворимый в неорганических растворителях. Морозостойкость бутадиенового каучука невысокая и находится в пределах от -40 до -50 °С. СКБ каучук чаще идет на изготовление специальных резин.

Бутадиеннитрильный каучук. Имеют низкие электроизоляционные свойства. Они стойки в бензине и нефтяных маслах и по этим показателям превосходя наирит. По термостойкости превосходят натуральный каучук. Производят и масляные шланги.

23.3. Приготовление резиновых смесей и формообразование деталей из резины

Технология приготовления резиновых смесей состоит из ряда операций выполняемых в определенной последовательности. Основные операции — подготовка ингредиентов, их смешивание и получение полуфабриката требуемой формы.

Перед смешиванием ингредиентов каучук нарезают на куски и пластифицируют путем многократного пропускания через нагретые до 40—50 °С валки. Таким образом улучшают способность каучука смешиваться с другими составляющими. При смешивании строго соблюдают не только отленные пропорции, но и последовательность смешивания ингредиентов. Первым обычно вводят в смесь противостарители, а последними —вулканизаторы (серу или оксиды цинка, магния) и ускорители вулканизации. Процесс смешивания проводят в резиносмесителях закрытого типа или на вальцовочных машинах. Полученная в результате смешивания масса подвергается каландрованию.

Каландрование резиновых смесей проводят на специальных машин каландрах — и получают в результате сырую резину в виде листов или лент определенной толщины. По конструкции каландры представляют трехвалковую клеть листопрокатного стана. Два валка, верхний и средний, имеют температуру 60—90 °С, а нижний — 15 °С. Резиновая масса, проходя в между верхними валками, нагревается, обволакивает средний валок и выходит через зазор между средним и нижним валками.

Листы каландреванной сырой резины (не вулканизированной) наматывают на деревянные бобины, предварительно разделив прокладочной бумагой и тем самым предотвращая их слипание. В таком виде сырая резина сохраняться при 5—20 °С до трех месяцев, а отдельные виды резин шести месяцев.

23.4. Формообразование деталей из резины

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определенного вида деталей.

Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных пресс-формах на гидравлических прессах под давлением 5—10 МПа. Заготовка укладывается в пресс-форму, если необходимо, то с армирующим материалом, и под действием давления принимает необходимую форму. В случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизация. При. горячем прессовании с формовкой протекает вулканизация. Изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.

Литье под давлением — более прогрессивный истод, В этом случае форма заполняется предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30—150 МПа.

Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок стальной проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью.

Сложные изделия — автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава — получают методом последовательной намотки на полый металлический стержень слоев резины и изолирующих и армирующих материалов (ткань, металлическая проволоках).

Вулканизация. Горячую вулканизацию проводят в котлах, в прессах-автоматах, на непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130—150 С. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли.

При вулканизации имеет место химическое взаимодействие каучука с вулканизирующим веществом (серой, пероксидными или ми соединениями) по месту двойной связи:

Вулканизацию возможно проводить при комнатной температуре. В этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или рарах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа. Осуществлять вулканизацию можно с помощью сверхвысокочастотного или у-излучения,

В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротивление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.

Резинам свойственна большая обратимая деформация, достигающая 1000%, при сравнительно низких напряжениях.

Нагрев, как правило, снижает прочностные свойства резин.

Стадии изготовления резинотехнических изделий

К основным стадиям технологического процесса изготовления формовых резинотехнических изделий относятся получение заготовок, формование из­делий и их вулканизация, механическая обработка свулканизованных изделий.

Получение заготовок

На стадии изготовления заготовок резиновой смеси, как пра­вило, им придается форма, приближающаяся к форме готового изде­лия РТИ. Эта стадия обычно включает две операции — обработку ре­зиновой смеси давлением и последующую ее резку. Наиболее распространенными способами обработки резиновых смесей дав­лением являются каландрование и экструзия. Оба процесса осу­ществляются непрерывно.

При каландровании резиновые смеси получается лентообразной формы и заданной толщины, установленной ширины и необходимой длины.

Одним из основных параметров, определяющих процесс каландрования, является величина давления резиновой смеси в зазоре между валками.

В условиях течения аномальной жидкости максимальное давление возникает на некотором расстоянии от минимального за­зора в зоне втягивания и истечения обрабатываемой резиновой смеси. В самом зазоре давление составляет несколько больше половины максимального.

Основным требованием к каландрованному материалу является точность размеров толщины по всей площади ленты. Для конт­роля толщины применяются автоматические регистрирующие при­боры которые обычно устанавливают на приемном транспортере.

Для каландрования важное значение имеет температурный режим. Температура поверхности валков регулируется путем

подачи во внутрь охлаждающей воды.

При производстве заготовок с использованием каландрова­ния необходимо учитывать калан­дровый эффект резиновой снеси.

При каландровании наблюдается деформация трех видов:

— упругая (мгновенная), при которой проис­ходит выпрямление цепей поли­мера;

— высокоэластическая, при которой происходит выпрямление элементов цепи полимера;

— необ­ратимая (пластическая), соответ­ствующая скольжению цепей по­лимера относительно друг друга.

Величину последних двух видов деформаций можно до известной степени регулировать измене­нием температуры и времени механического воздействия на резиновую смесь. Следствием деформации, происходящей при механическом воздействии, является ориентирование структуры с параллельным расположением макромолекул. Для снятия или уменьшения ве­личины каландрового эффекта используют нагрев резиновой смеси.

Вторым наиболее распространенным способом формования ре­зиновых смесей для получения заготовок является экструзия. Процесс экструзии осуществляется на червячных машинах.

Процесс экструзии зависит от:

— механического и термического воздействия на материал (пути и скорости частиц материала, величины и направления действующих на них сил и моментов, интенсивности охлаждения и нагрева резиновой смеси на разных стадиях экструдирования);

— условий питания экструдера.

В настоящее время экструдеры являются машинами холодного пита­ния. В таких машинах разогрев и гомогенизаиия резиновой смеси осуществляются более равномерно.

Считается, что при экструзии резиновой смеси:

— резиновая смесь — вязкая, несжимаемая, ньютоновская жидкость,

— течение смеси по каналам нарезки шнека установившееся,

— при определении производительности существенным считается лишь изменение составляющей скорости по координатам.

В настоящее время для экструзии резиновых смесей с после­дующей их резкой на заготовки используются машины плунжер­ного типа, у которых процесс экструдирования выполняется периодически. Основное преимущество этих машин состоит в от­носительной простоте управления технологическим процессом за счет поддержания температурного режима материального ци­линдра, требуемой величины давления и скорости выдавливания резиновой смеси через профилирующую шайбу.

При работе на этих машинах в материальный цилиндр закла­дывается подогретая резиновая смесь, которая затем выдавливается плунжером через формующий инструмент. Перемещение плунжера осуществляется гидроцилиндром.

Резка резиновых заготовок

После того как резиновые смеси обработаны давлением и полу­чила определенную форму, осуществляется операция резки, ко­торая и завершает процесс производства заготовок.

Процесс изготовления изделия из резины должен предусматривать:

— минимальное количество отходов,

— получение точных по форме и размерам, а в некоторых случаях по массе, заготовок из сырой резины,

— минимальные деформации заготовок (растяжение, сжатие, смятие), которые могут изменить их размеры и форму,

— возможность быстрого перехода на резку заготовок других видов и размеров,

— максимальную механизацию и автоматизацию процесса.

Из экструдированного профиля заготовки получают резанием с помощью плоских или дисковых ножей, а из каландрованного листа, как правило, резанием штанцевыми ножами, имеющими замкнутый контур.

Для устранения слипания нарезанных заготовок в процессе хранения осуществляется их обработка антиадгезивными сред­ствами. Природа воздействия антиадгезивных средств на рези­новые смеси объясняется их способностью снижать свободную или поверхностную энергию и тем самым препятствовать слипанию контактирующих поверхностей.

В качестве сухих антиадгезивов применяют тальк, мел, као­лин, стеорат цинка, углекислую магнезию и другие вещества.

В последнее время использование сухих антиадгезнвов ограни­чено. Сухие антиадгезивы заменяются различными смазками, эмульсиями, суспензиями, поверх­ностно-активными веществами, которые можно наносить на ма­териал путем пульверизации, разбрызгивания или макания с по­следующей сушкой или без нее.

Суспензии — это системы, в которых мелкие твердые частицы взвешены в жидкости. В состав суспензий входит хозяйственное мыло, жидкое мыло, сажа, каолин, тальк, вода и другие веще­ства. Приготовление суспензий, как правило, идет в два этапа — получение концентрата и разбавление последнего до рабочей концентрации.

Эмульсии — дисперсные системы, в которых обе фазы жид­кие, причем они нерастворимы или мало растворимы друг в друге. Обязательными компонентами эмульсий являются диспергируе­мая жидкость, дисперсионная среда и стабилизатор.

Формование резиновых изделий

Формование резинотехнических изделий любой сложности является одной из основных стадий технологи­ческого процесса изготовления изделия из резины и заключается в доведении перерабатываемой смеси до вязкотекучего состояния (обычно за счет разогрева смеси) и придания ей необходимой формы. Осуществляется это различными способами, наибольшее распространенным методом являет горячее прессование. В основе формования лежит течение резиновых компазиций под воздействием давления.

Основными параметрами формования являются давление, при­ложенное к смеси, температура смеси и формы, скорость и время формования.

На протекание процесса и свойства получаемых изделий оказывают существенное влияние конфигурация и раз­меры формы, свойства смеси (реологические, теплофизические, вулканизационные и т. д.), особенности пластикации и разогрева смеси, характер течения, способ передачи давления, обогрев формы и др.

Это интересно:  Какие выплаты при рождении третьего ребенка? 2019 год

При формовании изделий одновременно протекают гидродина­мические, тепловые, релаксационные процессы, а также процесс подвулканизации. При этом параметры каждого процесса непре­рывно изменяются.

Вулканизация

Сырая резина проходит процесс вулканизации. Вулканизация представляет собой соединение макромолекул каучука по реакционноспособным участкам поперечными хими­ческими связями и как правило, сопровождается тепловыми, оки­слительными, полимеризацнонными явлениями.

Количество и структура возникающих химических связей зависят от способов вулканизации, наибольшее распространение из них получили следующие:

— горячая (или серная), применяемая чаще всего при изготовлении изделий из резиновых смесей на основе каучуков общего назначения,

— холодная (при помощи хлористой серы),

— перекисная (нагреванием каучуков, синтезированных на основе диенов, с органическими перекисями),

— син­тетическими смолами (для бутилкаучука),

— бессерная при помощи дималеймидов (для этиленовых и этиленпропиленовых каучу­ков),

— радиационная (каучуки на основе диенов) и на базе ультрафиолетового света (фотовулканизация).

В зависимости от количества химических связей (определяю­щего степень сшивания каучука) и их структуры значительно из­меняются модуль, твердость, относительное удлинение, остаточ­ные деформации, устойчивость к набуханию, сопротивление раз­растанию пореза, теплообразование, динамическое затухание и эластичность по отскоку при повышенной температуре резиновых смесей и вулканизатов. В меньшей степени изменяются проч­ность на разрыв, эластичность по отскоку и гистерезис при ком­натной температуре, а также сопротивление истиранию, газопроницаемость, морозостойкость, электрическое сопротивление.

Процесс вулканизации состоит из четырех стадий:

1. Подвулканизация – стадия, в конце которой из-за образования ча­сти поперечных химических связей сырая резина теряет спо­собность к пластическому течению,

2. Недовулканизацня – стадия, которая характеризуется увеличивающейся степенью вулканизации; при этом свойства вулканизатов изменяются монотонно, приближаясь к максимальным значениям,

3. Оптимум вулканизации — стадия, при которой резинотехническое изделие любой сложности достигается наилучшее сочетание физико-механических свойств, в частности максимальные прочность на разрыв и сопротивление старению,

4. Перевулканизация — стадия, в которой для многих синтетических каучуков еще несколько повышается модуль. При перевулканизации сырая резина из натурального и синтетического изопренового каучуков характеризуется уменьшением степени сшивки. Наступает реверсия вулканизации, когда распадается большее количество связей, чем образуется вновь.

Наилучшие сочетания свойств — прочности на разрыв, мо­дуля, устойчивости к старению, сопротивления истиранию — ха­рактерны для оптимума вулканизации. Однако устойчивость к набуханию, теплообразование, морозостойкость, эластичность, оста­точное удлинение и сжатие, динамический гистерезис приобретают наиболее желательные значения в области слабой перевулканизации. Сопротивление разрастанию пореза, динамическое со­противление образованию трещин, относительное удлинение достигают максимальных значений в стадии сла­бой недовулканиэации.

В области значительной перевулканизацни, особенно при склон­ности резиновых смесей к реверсии, большая часть свойств ухудшается. Промежуток времени вулканизации в течение которого сохраняются оптимальные или близкие к ним показатели, называется плато вулканизации.

Скорость вулканизации резиновой смеси определяет про­должительность вулканизации и производительность процесса изготовления формового изделия. Значение скорости, необходи­мое как для выбора параметров технологического процесса, так и для расчета параметров реализующего этот процесс оборудования.

Наиболее распространенным способом технической вулкани­зации РТИ в промышленности является вулканизация под дав­лением в формах, обогреваемых паром или электрическими элементами, так называемые закрытые формы обогрева. Реализуются они на прессовом оборудовании и оборудовании для литья под давлением.

При открытых способах обогрева в качестве теплоносителей используется горячий воздух, пар (насыщенный или перегретый), паровоздушная смесь, вода при атмосферном давлении или выше атмосферного. За последнее время более широкое примене­ние находит нагрев вулканизуемой смеси токами высокой частоты, а также вулканизация в растворах и расплавах солей.

По мере развития промышленности изготовления резинотехнические изделия любой геометрии, применяют все более высокие температуры вулканизации, что позволяет резко сокра­тить продолжительность процесса.

Скорость прогрева вулканизуемой смеси и равномерность тем­пературы по всей массе вулканизуемого изделия так же, как и температура, существенно влияют на время вулканизации, производительность используемого оборудования и качество полу­чаемого продукта.

Теплотехнические факторы изготовления РТИ (повышение параметров теплоно­сителей и коэффициентов их теплоотдачи, увеличение темпера­туропроводности вулканизационных элементов и вулканизуемого изделия, использование новых, более эффективных видов обогрева) являются наряду с рецептурными и конструктивными основами определяющими для интенсификации режимов вулканизации изделия из резины.

Механическая обработка вулканизованных резиновых изделий

Данная стадия изготовления резинотехнического изделию любой сложности закан­чивается обработкой их после вулканизации. Основными видами этой обработки являются удаление выпрессовок (облоя) и обработка резанием рабочих поверхностей резинового изделия.

Механическая обработка рабочих поверхностей формовых РТИ производится в тех случаях, когда получение удовлетворительного качества невозможно методом формова­ния. Формовые изделия из резины проходят механическую обработку в том случае, если невозможно получить требуемую точность при формовании в гнездах формы. Часто это встречается при изготовлении изделий для тормозных гидравлических систем (кольца прямоугольного сечения, втулки и т. д.).

Для удаления облоя с формовых резиновых изделий использу­ются два способа:

— резиновыми ножами и шлифовка,

— удаление облоя с использованием низких температур.

Из приспособлений, реализующих первый из способов, полу­чили распространение механические обрезатели заусенцев. Ре­жущая часть их состоит из двух дисковых ножей, оси вращения которых расположены под прямым углом.

В последнее время широко применяется групповое штанцевание формовых РТИ. Оно заключается в том, что при проектировании форм заранее планируют получение в плоскости разъема облоя толщиной 0,3—1 мм. Этим облоем изделия многогнездной формы соединены друг с другом в виде «коврика». После съема с пресса «коврик» закладывается в групповой штанец, в котором каждое изделие попадает в свое гнездо. Вырубка изделий с одно­временным удалением облоя осуществляется на прессе.

Для компенсации отклонений по высоте как одного штанца его различных частях), так и штанцев в комплекте (при груп­повом штанцевании) под рабочую плиту устанавливают упругие амортизаторы (обычно прокладки из эбонита), которые устраняют перегрузку деталей пресса при работе штанцем, изготовленным по нижнему допуску. Естественно, что при штанцевании будет затрачиваться дополнительная энергия на деформацию как амортизатора, так и деталей пресса.

При удалении облоя шлифованием используются приспособ­ления, в которых на вращающейся оправке закрепляется резиновое изделие с последующим воздействием на нее вращающегося абразивного круга.

У некоторых изделий удаление облоя осуществляют сыпучим абразивным материалом в шлифовальных барабанах. Для этой цели применяют цилиндрические барабаны, вращающиеся во­круг горизонтальной оси. В качестве шлифующего материала для изделий из мягкой резины применяют молотый кирпич, для жестких резин — пемзовый порошок. Обрабатывае­мые изделия из резины с абразивным материалом загружают в барабан одно­временно, затем барабан приводится в движение. Обработка формового изделия из резины не только ведет к удалению облоя, но и к снятию слоя материала по всей поверхности изделия. Если требуется усилить эффект шлифования, внутреннюю поверхность барабана футеруют наждачной бумагой, а ось вращения барабана распола­гают под углом к его геометрической оси. В этом случае происхо­дит наиболее эффективное встряхивание содержимого барабана.

Перспективным способом удаления облоя с формовых РТИ является обработка их с использованием низких температур. Достоинством способа является его универсальность и высокая производительность. Суть способа с использованием низких тем­ператур заключается в том, что при отрицательной температуре резина теряет вязкоупругие свойства, превращаясь в твердое тело, а облой, толщина которого составляет 0,05—0,8 мм, становится хрупким и при механичес­ком воздействии на него легко сламывается. При этом процесс обра­ботки ведут таким образом, чтобы изделие заморозить на глубину, примерно равную толщине облоя. Полное замораживание изделия нежелательно (возможно частичное повреждение наружной по­верхности РТИ и увеличение расхода хладагента).

В качестве хладагента наибольшее применение получили жидкий азот и двуокись углерода (сухой лед). Чаще используется двуокись углерода, так как этот вид хладагента позволяет сравни­тельно легко вести процесс обработки без полного заморажива­ния изделия.

Сухой лед, размельченный с помощью дробилок, в виде по­рошка вводится в барабан вместе с обрабатываемыми деталями. Недостатком этого хладагента является то, что при хранении и дроблении теряется около 15% льда.

Средний расход сухого льда или азота на 1 кг обрабатываемых изделий составляет от 0,5 кг (для больших изделий) до несколь­ких килограммов в случае обработки изделий из рези­новых смесей на основе силиконовых каучуков.

Формовое из­делие из резины обрабатывается с использованием вибрационных устройств, этот метод наиболее интересен. Суть способа заключается в помещении на вибрирующую наклонную плоскость замороженных деталей совместно с наполнителями в виде керами­ческих шариков диаметром 3—6 мм. Падение и удары шариков об изделия за счет вибрации способствуют обламыванию облоя. Уста­новки этого типа позволяют вести удаление облоя непрерывным способом.

Наиболее перспективным способом удаления облоя с формо­вых резиновых изделий является дробеметный, который состоит в том, что с помощью турбины струя металлической или пластмас­совой дроби направляется на предварительно замороженные изделия.

Статья написана по материалам сайтов: informatik-m.ru, businessman.ru, pandia.ru, domrezin.ru.

»

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий

Adblock detector