Руководство по компрессионному формованию резины: процесс, оборудование и передовой опыт

Производство резиновых уплотнений, прокладок, уплотнительных колец или любых формованных резиновых деталей означает, что вы практически ежедневно сталкиваетесь с прессованием. Это самый простой и прямой способ превратить резиновую смесь в готовое изделие.

Основной вывод: при компрессионном формовании используется нагретая стальная форма и гидравлический пресс, чтобы загнать предварительно сформированную резиновую заготовку в ее конечную полость, а повторяемость производства зависит от трех факторов: стабильного качества смеси, точной конструкции формы и контролируемых параметров процесса.

В этом руководстве рассматривается весь рабочий процесс, от подготовки смеси до окончательной обработки, с практическим акцентом на выборе оборудования и управлении процессом, обеспечивающем стабильное производство.

Как работает процесс компрессионного формования

Понимание каждого этапа поможет вам определить, где начинаются проблемы. Компрессионное формование проходит в пять различных этапов.

1. Составное приготовление. Базовый полимер, наполнители, пластификаторы и отвердители смешивают во внутреннем смесителе или на смесительной мельнице. Целью является получение однородной массы без несмешанных агломератов наполнителя и прожженных пятен. Температура смеси должна оставаться ниже точки подгорания на протяжении всего цикла смешивания.
2. Производство преформ. Прецизионный преформер с холодной подачей экструдирует смешанный компаунд на заготовки определенного размера, обычно цилиндрические или удлиненные. Вес заготовки равен конечному объему детали плюс 5-10 процентов на флэш. Точный вес преформы уменьшает отклонения в размерах и предотвращает недостаточное заполнение тонких срезов.
3. Загрузка пресс-формы. Преформа вручную помещается в каждую полость пресс-формы. При использовании инструмента с несколькими полостями операторы должны точно располагать каждую заготовку, чтобы смесь текла равномерно при закрытии пресса.
4. Прессование и отверждение. Гидравлический пресс закрывает форму с контролируемой скоростью. Давление плиты сжимает резину, вдавливая ее в геометрию полости. Тепло от пара или электрических плит передается через форму в компаунд и вызывает вулканизацию. Правильная однородность температуры плиты по всей поверхности позволяет избежать недостаточного отверждения вблизи краев.
5. Демонтаж и отделка. По истечении времени отверждения пресс открывается и деталь снимается. Заусенец обрезается вручную, обрабатывается на криогенной машине для снятия заусенцев или высеивается. Заключительная проверка проверяет размеры, качество поверхности и твердость на чертеже детали.

Основное оборудование для компрессионного формования

Выбор оборудования, соответствующего объему вашего производства, — это самый быстрый путь к стабильному качеству. Четыре машины оказывают наибольшее влияние на ежедневную производительность.

Машина для вакуумного горячего прессования резиновых и пластиковых деталей Эта вулканизационная машина вакуумирует полость перед прессованием, чтобы устранить воздушные карманы, обеспечивая плотные детали со сложными ребрами и тонкими стенками. Он обеспечивает блокировку формы по времени, автоматический контроль температуры и сигнализацию. Посмотреть продукт →

Прецизионный преформер CES с холодной подачей для изготовления точных резиновых заготовок Этот преформер разрезает резиновую смесь на заготовки с точностью до 8‰ и подходит для НБР, ЭПДМ, FKM и других материалов. Он сочетает в себе фильтрацию, экструзию, резку и взвешивание в одном устройстве, улучшая консистенцию и сокращая отходы. Посмотреть продукт →

Тестомес под давлением for Rubber and Plastic Mixing Этот смеситель предназначен для пластификации, смешивания и очистки резины и пластмасс, в том числе смесей с короткими волокнами. Это обеспечивает равномерное диспергирование и контролируемую температуру массы, уменьшая отклонения в партии и риски недоотверждения. Посмотреть продукт →

Критические параметры процесса

Три параметра контролируют результат каждого цикла компрессионного формования. Знание того, с чего начать, экономит часы проб и ошибок на полу.

1 Температура. Большинство резиновых смесей отверждаются при температуре от 150°C до 200°C. Работа ниже нижнего предела удлиняет время отверждения и рискует неполным сшиванием. Работа выше верхнего предела может привести к ожогу компаунда до того, как форма полностью закроется.

2 Давление. Гидравлическое давление обычно составляет от 5 до 20 МПа в зависимости от твердости компаунда и сложности детали. Более твердые соединения требуют более высокого давления, чтобы протолкнуть материал в глубокие ребра. Недостаточное давление проявляется в виде незаполненных или отсутствующих элементов.

3 Время лечения. Время выдержки зависит от самого толстого участка стены. Для детали толщиной 10 мм может потребоваться 15 минут при температуре 170°С, а для детали толщиной 2 мм — 3 минуты. Недостаточное отверждение приводит к слабым физическим свойствам. Чрезмерное отверждение ухудшает прочность на разрыв и удлинение.

Компрессионное формование против трансферного формования против литья под давлением

Компрессионное формование является старейшим из трех основных методов формования резины, но оно по-прежнему занимает прочные позиции на заводах. Сравнение методов с типом и объемом вашего продукта помогает сделать правильный выбор.

Распространенные дефекты и устранение неполадок

Даже при хорошо отлаженном процессе появляются дефекты. Возможность быстро исправить проблемы имеет большее значение, чем полное их избегание. Вот дефекты, которые вы увидите чаще всего, и стандартные исправления.

Рекомендации по проектированию пресс-форм

Хорошая конструкция пресс-формы предотвращает большинство производственных проблем еще до их возникновения. Уделение внимания этим пяти пунктам во время приемки оснастки и пресс-форм окупается меньшим количеством брака и меньшим количеством перерывов в цикле.

1. Компенсация усадки. Резиновые смеси при охлаждении дают усадку от 1,5 до 3 процентов. Размеры полости необходимо рассчитывать как итоговый размер детали, разделенный на (1 – степень усадки). Использование неправильного коэффициента дает детали слишком большого или меньшего размера.
2. Вспышка разрыва. Для стандартных промышленных деталей зазор должен составлять от 0,02 до 0,05 мм. Более широкий зазор увеличивает затраты на обшивку и обрезку. Более узкий зазор может привести к слипанию половин формы.
3. Вентиляция. Воздух должен выйти, поскольку резина заполняет полость. Вентиляционные канавки расположены в самых глубоких точках заполнения и вдоль линии разъема. Недостаточная вентиляция приводит к образованию вздутий и незаполнению в конце пути потока.
4. Угол уклона. Угол наклона боковых стенок от 1 до 2 градусов обеспечивает чистое отделение детали. Элементы подрезов требуют дополнительной сложности пресс-формы, и их следует избегать, если только деталь действительно не требует этого.
5. Выравнивание плиты. Если верхняя и нижняя плиты не параллельны, одна сторона полости испытывает большее давление, чем другая. Регулярные проверки центровки с помощью щупов предотвращают неравномерный засвет.

Зная свойства материала вашего состава является предпосылкой для выбора правильного коэффициента усадки и стали для форм.

Советы по техническому обслуживанию и эффективности производства

Профилактическое техническое обслуживание позволяет прессам для компрессионного формования работать долгие годы. Простой ежедневный, ежемесячный и ежеквартальный график позволяет контролировать затраты до того, как они перейдут на капитальный ремонт.

• Ежедневная чистка столов. Удалите масло, остатки резины и скопившийся разделительный состав с поверхности валика. Чистая плита равномерно передает тепло.
• Ежемесячная проверка гидравлического масла. Проверьте уровень гидравлического масла и калибровку манометра. Неравномерное давление является основной причиной неравномерной вспышки.
• Ежеквартальная проверка соответствия. Используйте щупы или лазерный комплект, чтобы проверить параллельность плит. Замените изношенные направляющие втулки, если зазор превышает 0,05 мм.
• Ежегодное испытание нагревателя и термопары. Измерьте температуру на рабочей поверхности контактным термометром. Разница в 5°C между краем и центром требует замены нагревателя.
• Хранение пресс-форм. Перед хранением обработайте полости средством для защиты от ржавчины. Храните формы штабелированными на плоской сухой поверхности, ни в коем случае не на бетоне.

Эффективность производства также повышается, когда вес преформ контролируется с помощью прецизионного преформера. Однородность заготовок означает меньше брака и брака незаполненных материалов.

Часто задаваемые вопросы