Формы из сырой резины: Изделия из резин традиционным методом литья, формования и экструзии

7.2.3. Технология изготовления резины. Вулканизация

Общетехнические дисциплины / Технология производств / 7.2.3.      Технология изготовления резины. Вулканизация

Процесс изготовления резины и резиновых деталей состоит из приготовления сырой резиновой смеси, получения из нее полуфабрикатов или деталей и их вулканизации. Этот процесс включает в себя следующие операции: вальцевание, каландрирование, получение заготовок, формование и вулканизацию, обработку готовых деталей.

Для приготовления сырой резины каучук разрезают на куски и пропускают через вальцы (рис. 7.1) для придания пластичности. Затем в специальных смесителях каучук смешивают с порошкообразными компонентами, входящими в состав резины (вулканизирующими веществами, наполнителями, ускорителями вулканизации и т.д.), вводя их в резиновую смесь точно по весовой дозировке. Перемешивание можно производить и на вальцах. Таким образом, получают однородную, пластичную и малоупругую массу – сырую резину. Она легко формуется, растворяется в органических растворителях и при нагревании становится клейкой.

Провальцованная сырая резина поступает на каландр (рис. 7.2), где получают листы заданной толщины. Из каландрованных листов заготовки деталей получают: вырезкой по шаблонам, вырубкой шанцевыми ножами, формованием на шприц-машине.

Для изготовления резиновых деталей формовым способом используют гидравлические вулканизационные прессы с электрообогревом. Прессование производят в пресс-формах методами прямого и литьевого прессования. Литье под давлением применяют для изготовления деталей сложной конфигурации.

Для получения прочных высокоэластичных изделий (покрышек, трансмиссионных лент, ремней, рукавов) резиновую смесь наносят на высокопрочные ткани (корд, бельтинг) из хлопчатобумажного, полиамидного или полиэфирного волокна. Для сцепления резины с тканью применяют способы напрессования или пропитывания. В первом случае тонкие листы каландрованной резины на специальных дублировочных каландрах напрессовывают на ткань. Во втором случае ткань пропитывают раствором резиновой смеси (резиновым клеем) и сушат для удаления растворителя. Прорезиненную ткань раскраивают, собирают в пакеты и прессуют в изделия.

Многие резиновые изделия армируют металлическими деталями. Металлические детали (за исключением латунных) не обладают адгезией к резине, поэтому легко вырываются из изделия. Чтобы увеличить адгезию металлической арматуры к резине, на металл наносят клеевую пленку или осуществляют латунирование.

Наиболее высокой прочности сцепления металла с резиной достигают нанесением на металлическую поверхность пленки изоционатного клея «лейконат».

Любой процесс формования заканчивается процессом вулканизации (нагревания с серой). Каучук состоит из линейных молекул. При нагревании с серой происходит укрупнение молекул и образование сетчатой структуры молекул, при этом каучук превращается в резину. В резине, кроме линейных, есть двух- и трехмерные молекулы.

Усложнение и укрупнение молекул приводит к тому, что вещество приобретает упругость, без снижения эластичности, а, кроме того, и стойкость к термическим и химическим воздействиям. Кроме того, в резину добавляют сажу, которая увеличивает его прочность.

Длительность и температура вулканизации зависит от рецептуры резиновой смеси (от типа каучука и эффективности введенного ускорителя). Обычно вулканизацию проводят при температуре 120 – 150 °С.

При формовании деталей вулканизация их производится в пресс-формах на вулканизационных гидравлических прессах с паровым или электрическим обогревом. Формовой метод вулканизации дает более плотную, однородную структуру, более точные размеры и более гладкую поверхность резинового изделия. При невозможности вулканизации в пресс-форме, особенно изделий, полученных на шприц-машине накатыванием и дублированием, вулканизацию проводят в вулканизационном котле.

Почти все синтетические каучуки получают методом эмульсионной полимеризации в водных средах. Размеры образующихся в этих условиях частиц полимера получаются близкими к размерам коллоидных частиц. В присутствии специально вводимых веществ (эмульгаторов) частицы полимеров образуют устойчивую эмульсию полимера в воде, которая называется латексом.

В настоящее время выпускается большое количество латексов, из которых можно непосредственно изготавливать резиновые изделия. Латексы применяются для получения фрикционных изделий, для пропитки корда, для изготовления шлифовальных камней, резиновых нитей, эластичных волосяных подушек, перчаток, воздушных шаров, тонкостенных изделий, для замены клеев эластичными пастами, для получения резиновых пеноматериалов. Для получения резиновых изделий толщиной не более 0,2 мм форму (обычно стеклянную) несколько раз погружают в латекс. После каждого погружения на форме остается слой латекса, из которого высушиванием удаляют воду.

Процесс изготовления изделий из латексов состоит из следующих операций: смешивания латекса с вулканизирующими агентами и другими компонентами резиновой смеси; высаживания резины на форму в виде пленки; вулканизации.

2.4. Подробно описать процесс изготовления резиновых форм с описанием оборудования и используемых материалов

1.
в зависимости от величины модели выбрать
обойму, учитывая, что в готовой пресс-форме
расстояние от модели до краев пресс-формы
должно быть не менее 8 мм.

2.
обработать жесткой кистью с мыльным
раствором внутренние части обоймы и
металлические вкладыши, соприкасающиеся
с сырой резиной, просушить обойму и
вкладыши

3.
мастер-модель перед формовкой промыть
и просушить

4.
поставить вулканизатор на разогрев до
температуры 150°С. Температура разогрева
не должна превышать 163°С.

5.
две резиновых заготовки, соприкасающиеся
с моделью, прогреть на плите вулканизатора
для размягчения в течение 5-8 минут.

6.
все полости модели, сложные изгибы
проложить кусочками сырой резины, умять
шпателем и прогреть вместе с заготовками

7.
модель положить между двумя размягченными
заготовками, при этом конус литника
должен быть вровень с торцом резиновых
заготовок, тщательно обжать во избежание
непроформовки

8.
вложить в обойму подготовленный пакет
из резины с моделью. При этом литниковый
конус модели должен плотно прилегать
к обойме

9.
нарезать заготовки резины по размерам
обоймы. Количество слоев резины зависит
от высоты обоймы и толщины пластин
резины (3,2мм). Используются пресс-формы
высотой 18мм – 6 слоев резины, 20мм – 7
слоев, 30мм – 10 слоев.

10.
заполнить металлическими вкладышами
обойму выше краев на 5-7 мм, после чего
сверху и снизу проложить прокладочные
металлические пластины и установить в
пресс

11.
при необходимости прогреть, не зажимая
пресс, несколько минут, затем сжать
обойму прессом полностью. Запрограммировать
таймер пресса на необходимое время,
исходя из расчета 10-15 мин на 1 слой резины

12.
при правильно выполненной формовке
излишек резины должен выйти из обоймы
наружу

13.
по истечении времени формовки обойму
вынуть из пресса и охладить в воде, затем
на воздухе в течение 20 минут.

14.
охлажденную обойму разобрать, промыть
водой, удалить налипшие остатки сырой
резины, обрезать облой

15.
после охлаждения резиновую пресс-форму
запечатанной в ней моделью разрезают
таким образом (зигзагообразно), чтобы
не было смещения двух половинок формы
при получении восковых моделей. В
некоторых случаях дополнительно вырезают
вкладыши, которые облегчают извлечение
восковок, производят надрезы (выпоры)
с лицевой поверхности для улучшения
заполнения модельным составом тонких
сечений полости пресс-формы.

Различают
открытую и закрытую разрезки. При
открытой разрезке резиновой пресс-формы
пополам модель частично выступает в
одной из половинок. При закрытой разрезке
после разрезки модель находится под
тонким слоем резины в одной из половинок.

Разрезка
осуществляется в следующей
последовательности:

1.
определив по ризке на литнике положение
модели в пресс-форме и воспользовавшись
эскизом модели, делают надрезы от литника
по периметру в обе стороны, вырезая
фиксирующие зубцы высотой и частотой
до 5 мм. Для облегчения разрезки пресс-формы
скальпелем необходимо использовать
разжимные плоскогубцы

2.
далее, оттягивая одну из половинок
резиновой формы, ведут разрезку, начиная
с одного из углов. При этом необходимо
постоянно контролировать чистоту
разреза

3.
осторожно освободить модель от резины

4.
в разрезанной пополам пресс-форме
следует сделать несколько надрезов
(выпаров), начиная от модели к краям
формы, для выхода воздуха при восковании
и для предотвращения деформации восковок
при их извлечении

5.
прочистить пресс-форму жесткой кистью
с тальком.

Инструмент,
оборудование, используемые материалы:

Резиновые
пресс-формы изготавливают в металлических
вулканизационных обоймах
прямоугольной формы из быстропрогреваемого,
не окисляющегося в воде и не прилипающего
к сырой резине материала (алюминиевый
сплав). Конструкция обоймы должна
отвечать следующим требованиям: быстро
и удобно собираться и разбираться,
обеспечивать достаточную герметичность
при вулканизации сырой резины, должна
иметь широкие стенки, чтобы обеспечить
достаточную прочность при действии
давления резиновой массы от вулканизатора.

1. Металлический
   конус

2. Модель

3. Стремянка
   вулканизации каучука

4. Силиконовый
   каучук

5. Крышка
   стремянки

А.
Отверстие в стремянке

В.
Опорный шрифт конуса

Рис.
1 Вид и составные части собранной обоймы
готовой для вулканизации

Вулканизационный
пресс
используется для прессования и
вулканизации сырой резины, которую в
обойме устанавливают между двумя
нагретыми плитами.

Технические
параметры вулканизатораEV 40N:

—
напряжение питания
……………………………220В, 50/60 Гц

—
внешние габариты ……длина 310мм; ширина
250мм; высота 550мм

—
рабочая
плоскость……………………………………….. 170×240мм

—
максимальное расстояние между
плитами………..80 мм

—
потребляемая
мощность…………………………………825 Вт;

—
вес
……………………………………………………………..35
кг;

—
диапазон температуры вулканизации ……
от 50 до 200° С

—
дипазон времени вулканизации…………….от
1 до 99 мин

Температура
и время вулканизации устанавливается
и контролируется с помощью цифрового
программатора. Две алюминиевые плиты
нагреваются равномерно, что обуславливает
качественное спекание резины. Максимальный
размер пресс-формы 85х70 мм. Время и
температура контролируются цифровыми
компонентами для обеспечения точного
соответствия параметрам, задаваемым
производителями резин. В контрольную
панель встроен специальный вентилятор,
позволяющий быстро охладить штамп в
автоматическом режиме, и тем самым
быстро извлечь готовую матрицу из
вулканизатора. Нагревающие пластины
квадратной формы обеспечивают максимальное
распространение тепла, свойство,
позволяющее использовать вулканизатор
с круглыми, прямоугольными или квадратными
матрицами.

Формовоный
скальпель –
это нож с лезвиями хирургического типа
со стальной или пластмассовой ручкой,
в которой имеются пазы для закрепления
сменных лезвий. Для разрезки формы
применяют 3 типа лезвий: — прямые,
заточенные с одной стороны; прямые,
заточенные с двух сторон, и кривые.

Листовая
пастообразная резина горячей вулканизации
на силиконовой основе Econosilкомпании
F.E.
KnightCastaldo
(США).Это силиконовые композиции,
специально разработанные для технологии
литья по выплавляемым моделям для
производства высококачественного
ювелирного литья. Для работы с такими
резинами используются традиционные
методы и оборудование. Пастообразные
резины легко укладываются в форму,
никогда не дают пузырей и при плотной
укладке заполняют все пустоты, т.к.
увеличиваются в объеме при вулканизации.
Формы после вулканизации легко режутся
лезвием скальпеля. Резины не воздействуют
с материалом модели, что значительно
улучшает качество поверхности. Для
отделения восковок от резиновой формы,
не требуется использования силиконового
спрея – форма уже содержит компоненты,
способствующие легкому отделению
восковок от резины. Возможный недостаток,
характерный для некоторых технических
резин, не приспособленных специально
для ручной укладки в форму, характерной
для ювелирного производства – повышенная
чувствительность к жирам. Кожный жир,
всегда присутствующий на руках, может
привести к расслоению готовой формы в
месте прикосновения. Температуры
вулканизации 140 –177°С из расчета 10-15 мин
на один слой укладываемой резины.

производителей резины | Поставщики каучука

Происхождение каучука

Первый синтетический каучук был создан в Германии в 1909 году, и, поскольку стоимость каучука резко возросла, более поздние версии использовались как во время Первой мировой войны, так и в последующие годы. Наконец, использование синтетического каучука стало мейнстримом во время Второй мировой войны. Это более широкое использование было напрямую связано с огромным спросом на каучук, необходимый для изготовления шин для военных машин, а также с непомерно дорогим и недостаточным предложением натурального каучука.

Процесс сбора каучука

Основным методом получения натурального каучука является вырубка каучуковых деревьев, которые выделяют латекс, липкое вещество, напоминающее молоко. Латекс собирают, затем перерабатывают для создания каучука. Натуральный каучук можно либо вулканизировать, либо оставить неотвержденным. Каучук нагревают в процессе вулканизации, после чего можно добавить перекись, бисфенол или серу, чтобы изменить его гибкость, прочность или устойчивость к нагрузкам.

Вулканизированная резина имеет больше применений, чем другие. Подошвы для обуви, хоккейные шайбы, отжимные приспособления для домашней одежды, резиновые сапоги и корпуса насосов — вот лишь несколько изделий, которые производители резины изготавливают из вулканизированной резины. Кроме того, они производят клеи, изоляцию, цемент, фрикционные ленты и крепированную резину, которая используется для изоляции одежды и обуви с использованием невулканизированной резины.

Использование каучука

Относительная газонепроницаемость каучука — еще одно фантастическое качество, которое делает его популярным материалом для изготовления таких вещей, как воздушные шары, воздушные шланги, спортивные мячи и подушки. Кроме того, поскольку изделия из мягкой резины обладают высоким уровнем электрического сопротивления, их часто используют внутри защитной обуви, такой как перчатки и обувь. Столь же часто используется твердая резина при изготовлении электроинструментов, таких как компоненты радиоприемников, счетчиков и корпусов телефонов.

Производители каучука часто используют каучук для создания снаряжения для дайвинга, резиновых ботинок, дождевиков, зонтов, медицинских и химических трубок, а также для облицовки железнодорожных цистерн, резервуаров для хранения и технологического оборудования, поскольку он устойчив к воде и жидкости. Примерами других резиновых изделий являются большие и малые прокладки, латексные перчатки, амортизаторы и крепления для специального оборудования. Каучук можно использовать даже при экструзии, склеивании резины и формовании резины.

Факторы, которые следует учитывать при выборе производителя резины

Заинтересованная сторона обратится к производителю каучука со знаниями и готовностью выслушать требования клиентов для получения наилучших результатов. При обсуждении его применения клиенты должны сообщать производителям резины о величине нагрузки и деформации, которую они хотят приложить к своему продукту, а также о диапазоне температур, в котором он будет работать.

Требуемая прочность и, в некоторой степени, эластичность резинового изделия будут зависеть от ожидаемых уровней напряжения и деформации. Кроме того, поскольку эластичность изменяется в зависимости от температуры, и производитель должен учитывать это при проектировании продукта, крайне важно указывать предполагаемые средние значения температуры.

Оборудование, используемое производителями резины

Экструдеры

Резиновые изделия изготавливаются методом экструзии резины. Процедура включает приложение высокого давления к экструзионной машине для проталкивания синтетического или натурального каучука через формованную головку. Обычно используется резина, которая не вулканизирована и является мягкой. Сначала заготовке придают форму, пока она мягкая и податливая, а затем ее вулканизируют, чтобы затвердеть и получить готовый продукт, пригодный для использования.

Машина для экструдирования резины состоит из двух основных частей. Компаунды подаются в экструдер по мере того, как сырье проталкивается по конвейеру нагретым срезным шнеком. Материал нагревается и размягчается, чтобы сделать его гибким при прохождении по конвейеру. Срезной винт оказывает давление на размягченный материал, заталкивая его в матрицу, где ему придается окончательная форма.

Каландровые машины

Резиновый материал подается через горизонтальные валки внутри каландровых машин. Часто они используются в процессе трения или комбинирования резины, который включает сплавление резинового листа с другим материалом или тканью.

Преимущества искусственной резины

Без резиновых шин на современных автомобилях вождение было бы затруднительным. Кроме того, исчезнет множество других предметов, в том числе резиновые сапоги, полы, хирургические перчатки и воздушные шары для детских праздников. Возможность извлекать выгоду из прочного, долговечного и прекрасного материала, несомненно, является причиной того, что производство резины так популярно сегодня. Производство каучука является экологически чистым, что является еще одним преимуществом. Многие вещи наносят вред окружающей среде в современном мире.

Материалы, не поддающиеся биологическому разложению, такие как олово и пластик, сбрасываются в реки и океаны, портя их кристально чистую свежесть и нанося серьезный вред окружающей среде. Однако каучук — прекрасный материал, не наносящий вреда окружающей среде. В то время как мир, несомненно, с каждым годом становится все более загрязненным и непригодным для жизни из-за производства других продуктов, производство каучука очень распространено в современном мире, потому что каучук безвреден и биоразлагаем. Люди могут производить различные товары из материала, производимого резиновой промышленностью.

Правильный выбор производителя резины

Чтобы убедиться, что выбор производителя резины будет для вас максимально положительным, важно сравнить не менее 5 производителей, используя наш каталог производителей резины. У каждого производителя резины есть страница бизнес-профиля, на которой освещаются области их опыта и возможностей, а также контактная форма для прямой связи с производителем для получения дополнительной информации или запроса коммерческого предложения. Просмотрите веб-сайт каждой компании-производителя резины с помощью нашего запатентованного средства предварительного просмотра веб-сайтов, чтобы получить представление о том, на чем специализируется каждая компания, а затем используйте нашу простую форму запроса предложений, чтобы связаться с несколькими компаниями-производителями резины с одним и тем же сообщением.

Серия Mold Star™, простая в использовании силиконовая формовочная резина

Серия Mold Star™, простая в использовании силиконовая формовочная резина | Smooth-On, Inc.

Простая в использовании силиконовая формовочная резина

Силиконы Mold Star ™ при отверждении превращаются в мягкие, прочные каучуки, устойчивые к разрыву и демонстрирующие очень низкую усадку в течение длительного времени. Формы, изготовленные из Mold Star ™, долго сохранятся в вашей библиотеке форм и подходят для литья воска, гипса, смол и других материалов. Отвержденный Mold Star 9Резина 0052™ термостойкая до 450°F (232°C) и подходит для литья сплавов металлов, плавящихся при низких температурах.

Техническая информация и дополнительная информация

ОСОБЕННОСТИ

Каучуки Mold Star ™ смешиваются в соотношении 1A:1B по объему (весы не требуются) для точных измерений даже при очень низкой массе и отверждаются при комнатной температуре с незначительной усадкой.

Масштаб не требуется

Соотношение смеси один к одному

Силиконы Mold Star ™ отличаются относительно низкой вязкостью, что делает вакуумную дегазацию необязательной и не требуется для большинства применений. Равномерный поток поможет свести к минимуму захваченный воздух.

Низкая вязкость

Без вакуумной дегазации

14T, 19T, 20T и 31T

14T, 19T, 20T и 31T

Сертифицированные безопасные для кожи, быстро отверждаемые силиконы для изготовления форм или литья в альгинатные формы. Они предлагают бесконечное количество цветовых эффектов, достигаемых за счет добавления силиконовых пигментов Silc Pig™ или эффектных порошков Cast Magic™.

Легко раскрашивать

Быстрое время отверждения

Сертифицированный безопасный для кожи

Mold Star ™  16 доступен в картридже объемом 400 мл и является одним из самых быстрых способов изготовления силиконовой формы. С 6-минутным сроком годности и 30-минутным временем отверждения его можно использовать даже в судебно-медицинской экспертизе для получения отпечатков улик в полевых условиях.