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橡胶制品的成型工艺介绍

发布时间:2017-02-21 09:59:49   人浏览 来源:

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 橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括:原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验

 

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   (1)生胶的塑炼使弹性生胶转变为可埋状态的加工过程称为塑炼。塑炼的目的是降低生胶的弹性、增加其可塑性,并且获得适当的流动性,以满足混炼,压延或压出成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工过程的要求。

 

  塑炼有机械塑炼法和化学塑炼法。前者通过塑炼机的机械破坏作用,降低生胶的弹性,获得一定的可塑性。后者通过化学药品的化学作用,使生胶达到塑化的目的。塑炼过程的实质是橡胶的大分子断裂成相对分子质量较小的分子,从而使黏度下降,可塑性增大。
 

   (2)胶料的混炼将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的过程称为混炼。其基本任务是制造出符合性能要求的混炼胶,使压延或压出成型、涂胶及硫化等后续工序得以正常进行。混炼过程就是炭黑等配合剂在生胶中均匀分散的过程,配合剂每一颗粒的表面必须完全被橡胶包围和湿润。

 

  用来制备塑炼胶、混炼胶的设备有开放式炼胶机(简称开炼机)、密闭式炼胶机(简称密炼机)。
 

  开炼机的工作原理是两个异向向内旋转的中空辊筒以不同速度相对回转,两辊筒大小相同。生胶或胶料随着辊筒的转动在摩擦力作用下被卷入两辊间隙。由于两辊筒的转速不同而产生速度梯度作用,生胶或胶料受到强烈的摩擦剪切,橡胶的分子链断裂,在周围氧气或塑解剂的作用下生成相对分子质量较小的稳定分子,塑炼后橡胶的可塑性得到提高,混炼后可获得质量均匀的混炼胶。

 

  橡胶制品的成形方法有哪些?
 

  一、模压成型

 

  常用模压方法来制造某些形状复杂如皮碗、密封圈的橡胶制品,借助成型的阴、阳模具将胶料放置在模具中加热成型。
 

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  二、挤出成型

 

  压出成型又称挤出成型,压出成型常用设备是橡胶挤出机,工作原理与塑料挤出机相似。物料经过挤出机料斗进入料筒,通过料筒和旋转螺杆之间的作用,胶料边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头并借助于口型模而制成各种复杂截面形状的制品或半制品,如轮胎的胎面胶、内胎胎筒、纯胶管、胶管内外层胶及电线和电缆的外皮等。

 

  用于较为复杂的橡胶制品,像轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用注压成型的方法制造。

 

  它是把具有一定塑性的混炼胶放入到挤压机的料斗内在螺杆的挤压下通过各种各样的口型也叫样板进行连续造型的一种方法。

 

  压出之前胶料必须进行预热使胶料柔软、易于挤出从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。
 

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  三、注射成型

 

  注射成型橡胶的注射成型是将混炼过的浆料通过加料装置直接从机筒注入模型硫化的生产方法,与塑料注射成型相类似。采用注射成型,成型周期短、生产效率高、劳动强度小、产品质量高。主要用于生产密封圈、减振垫和鞋类。

 

  橡胶注射成型工艺流程包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等。六模胶鞋注射机成型示意图,先将预先混炼好的胶料经料斗送人机筒,在螺杆旋转的作用下,胶料沿螺旋槽推向机筒前端,胶料在沿螺旋槽前进过程中,由于激烈搅拌和变形,加上机筒外部加热,温度很快升高,可塑性增加,当胶料到达机筒前端后,注射缸前移使机筒前端的喷嘴与模型的浇口接触,然后注射缸注胶,胶料经喷嘴注入模腔并保压一段时间,在保压过程中,胶料在高温下进行硫化阶段直至出模,系统进入下一个注胶阶段,并循环往复地进行下去。

 

  注射成型具有显著的优点:

 

  ①简化工艺,减少操作人员数量;

  ② 降低能耗约10% ;

  ③提高生产效率4~7倍;

  ④提高制品的均匀性、稳定性、尺寸精确性和合格率;

  ⑤减少飞边,节省胶料;

  ⑥操作方便,劳动强度低,机械化和自动化程度高。因此,近年来,注射成型技术越来越受到重要关注,并在橡胶制品生产中得到了迅猛发展。

  

 

  四、压延成型

 

  压延成型压延是使物料受到延展的工艺过程。压延成型的主要设备为三辊或四辊压延机。三辊压延机通过旋转的两辊筒的压力来实现。当胶料通过辊筒间隙时,在压力作用下延展成为一定断面形状的胶条,或在织物上实现挂胶的工艺过程。一般用于胶料的压片、压型,纺织物和钢丝帘布等的贴胶、擦胶以及胶片与胶片、胶片与挂胶织物的贴合等作业。

 

  适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定厚度和一宽度的胶片的方法叫压延成型。

 

  有些橡胶制品如轮胎、胶布、胶管等所用纺织纤维材料必须涂上一层薄胶在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶,涂胶工序一般也在压延机上完成。

 

  纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶烘干,目的是为了减少纤维材料的含水量,以免水分蒸发起泡和提高纤维材料的温度,以保证压延工艺的质量。

    浸胶是挂胶前的必要工序目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。

 

  压延过程包括的基本工序有:混炼胶的预热与供胶;纺织物的导开与干燥(有时还有浸胶);胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶以及压延半成品的冷却、卷曲、裁断、放置等。

 

  在进行压延前,需要对胶料和纺织物进行预加工,胶料进入压延机之前,先将其在热炼机上翻炼,这一工序称为热炼或称预热,目的是提高胶料混炼的均匀性,进一步增加可塑性,提高温度,增大可塑性。为提高胶料和纺织物的黏合性能,保证压延质量,需要对纺织物进行烘干,含水率控制在1%~2%,含水量过低,纺织物变硬,压延中易损坏,含水量过高,其黏附力差。

 

  橡胶制品检验标准

 

  1、外观检验

  硫化工序每工作班的首模零件进行外观检验,而成品验收则100%的零件进行外观检验。

  外观检验的方法一般采用目视检查法。

  检查零件工作表面的光洁度时,一般以模具图纸上规定的光洁度为标准。

 

  2、尺寸检验

  硫化工序进行首模检验;成品验收一般进行抽检,但对尺寸要求严格的零件或需要机械加工的零件以及需要在工作介质中进行稳定处理的零件,原则上其主要尺寸应100%的检验。
 

  经硫化并去除毛边的零件需停放6小时后,才进行尺寸检验。橡胶零件弹性变形较大,如果测量方法或量具选择不当,都会影响测量的准确性。一般试模鉴定和试生产应选用通用量具和仪器,而成批生产则选用专用量具。

 

  3、性能试验

  a)绍尔A型硬度试验,试样的厚度应不小于6mm,宽度不小于15mm,长度不小于40mm。如厚度达不到要求时,可用同样的试样重叠起来测定,但不准超过四层,并要上下面平行。
 

  b)耐油溶胀试验,将试样浸入油、酸、碱或其它液体介质中,在规定的温度下经过一定时间测量尺寸、体积或重量的变化。
 

  c)橡胶金属结合强度的试验,剖视法,一般用?3的钢针挑拨金属件上的橡胶,如果橡胶挑拨而断裂后的金属件表面上有均匀的橡胶结合痕迹,则认为粘接强度合格。对每个工作班的零件一般在首模检验和成品验收时各抽1-3件做结合强度检验。


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