Повна версія

Головна arrow Товарознавство arrow Технологічні процеси в машинобудуванні

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Отримання заготовок з гум

Виготовлення гумотехнічних деталей

Висока еластичність, здатність до великих оборотних деформацій, стійкість до дії активних хімічних речовин, мала водо- і газонроводіость, добрі діелектричні й інші властивості гуми зумовили її застосування у всіх галузях промисловості.

У виробництві гумотехнічних деталей основним видом сировини є синтетичні каучуки, які отримують з нафти, нафтопродуктів, природного газу, деревини. Каучук перетворюють на гуму вулканізацією. В якості вулканизирующихся речовини зазвичай використовують сірку. Її кількість визначає еластичність гумових деталей. Наприклад, м'які гуми містять 1-3% сірки, тверді (ебоніт) - до 30%. Вулканізація буває гарячої (під дією температури) і холодною. Для поліпшення фізико-механічних та експлуатаційних властивостей деталей і зниження витрати каучуку до складу гумових сумішей вводять різні наповнювачі. Їх підрозділяють на порошкоподібні і тканинні. До перших відносяться сажа, тальк, крейда та інші речовини, до других - бавовняні, шовкові та інші тканини. Для уповільнення процесу окислення в гумові суміші додають противостарители (вазеліни, ароматичні аміни та ін.). Процес вулканізації прискорюють введенням в суміш оксиду цинку, свинцевого глету та ін. Для полегшення процесу змішування гумової суміші та забезпечення м'якості та морозостійкості використовують парафін, стеаринову кислоту, каніфоль та ін.

Способи виготовлення гумотехнічних виробів

Технологічний процес виготовлення гумових виробів складається з окремих послідовних операцій: приготування гумової суміші, формувань і вулканізації. Процес підготовки суміші полягає у змішуванні входять до неї компонентів. Спочатку каучук переводять у пластичне стан багаторазовим пропусканням через спеціальні вальці, попередньо підігріті до температури 40-50 ° С. Перебуваючи в пластичному стані, він має здатність добре змішуватися з іншими компонентами. Змішання проводять в черв'ячних або валкових змішувачах. Першим з компонентів при приготуванні суміші вводять протівостарітелямі, останнім - вулканізатор або прискорювач вулканізації.

Гумотехнічні деталі залежно від пред'явлених до них вимог виготовляють каландруванням, безперервним видавлюванням, пресуванням, литтям під тиском, намотуванням і т.д.

Каландрование

Це процес отримання сирої гуми у вигляді листів або стрічок певної товщини за допомогою каландра - трехвалковой кліті листопрокатного стану. Два валка, верхній і середній, мають температуру 60-90 ° С, нижній - 15 ° С. Гумова маса, проходячи через верхній зазор, нагрівається, обволікає середній валок і виходить через зазор між середнім і нижнім валками.

Валки каландрів постачають системою внутрішнього обігріву або охолодження, що дозволяє регулювати температурний режим. Отримані листи гуми змотують в рулони і використовують потім як напівфабрикат для інших процесів формоутворення гумових деталей. Щоб уникнути злипання гуми в рулонах її посипають тальком або крейдою при виході з каландра.

У процесі отримання прогумованої тканини в зазор між валками 3 (рис. 8.24) одночасно пропускають пластифицированную гумову суміш 4 і тканина 2.

Схема отримання прогумованих тканин

Рис. 8.24. Схема отримання прогумованих тканин:

1 - барабан; 2 - тканина; 3 - валки; 4 - гумова суміш

Гумова суміш надходить у верхній зазор, обволікає середній валок і переходить в нижній зазор, через який проходить тканину. Середній валок обертається з більшою швидкістю, ніж нижній. Різниця швидкостей забезпечує втирання гумової суміші в тканину. Товщину гумової плівки на тканині регулюють, змінюючи зазор між валками каландра. Багатошарову прогумовану тканину отримують пропусканням певного числа листів одношарової прогумованої тканини через валки. Отриману тканину намотують на барабан 1 і потім вулканізіруют.

Безперервне видавлювання. Безперервне видавлювання використовують для отримання профільованих гумових деталей (труб, прутків, профілів для скління). Для цього застосовують машини черв'ячного типу. Таким способом покривають гумою металевий дріт.

Пресування

Пресування є одним з основних способів отримання фасонних деталей: манжет, кілець ущільнювачів, кліпових ременів і т.д.

Пресують гуму в металевих формах (рис. 8.25). Застосовують гаряче і холодне пресування. У першому випадку суміш закладають у гарячу прес-форму і пресують на гідравлічних пресах із обігріваються плитами в атмосфері насиченої водяної пари при невеликих тисках і температурі 140-155 ° С. При пресуванні одночасно відбуваються формоутворення і вулканізація деталей. Високоміцні деталі, наприклад клинові ремені, потім піддають додатковій вулканізації в спеціальних пристроях-пакетах. Холодним пресуванням отримують деталі з ебонітових сумішей (для хімічної промисловості і т.д.). Після пресування заготовки відправляють на вулканізацію. До складу ебонітовою суміші входять каучук і значна кількість сірки (до 30% від маси каучуку). Як наповнювачі застосовують размельченниє відходи ебонітового виробництва.

Прес-форма для отримання деталей з гуми

Рис. 8.25. Прес-форма для отримання деталей з гуми

Лиття під тиском

Цим способом отримують деталі складної форми. Прес-форму заповнюють попередньо розігрітій пластичної сирої гумової сумішшю під тиском 30-150 МПа при температурі 80-120 ° С через ЛІТНІКОВОЙ отвір, що значно скорочує цикл вулканізації. Міцність гумових виробів збільшується при армуванні їх стінок сталевий дротом, сіткою, капроновою або скляному ниткою.

Виготовлення армованих виробів

Армовані вироби (гнучкі броньовані шланги, рукави) одержують послідовно. Спочатку намотують на порожнистий металевий стрижень шари гуми, потім ізолюючі і армуючі матеріали (тканина, металевий дріт). Збірку виконують на спеціальних доріових верстатах.

При будь-якому методі виготовлення вироби піддають вулканізації.

Вулканізація

Завершальна операція технологічного процесу, в результаті якої формуються фізико-механічні властивості гуми. Гарячу вулканізацію проводять в котлах, вулканізаційних пресах, прес-автоматах, машинах і вулканізаційних апаратах безперервної дії під тиском при строгому температурному режимі в межах 130-150 ° С. Вулканізаційної середовищем можуть бути гаряче повітря, водяна пара, гаряча вода, розплав солі. Основний параметр вулканізації - час - визначається складом сирої гуми, температурою вулканізації, формою виробів, природою вулканізаційної середовища і способом нагріву.

У процесі вулканізації відбувається хімічна реакція сірки та каучуку, в результаті якої лінійна структура молекул каучуку перетворюється в просторову сітчасту, що зменшує пластичність, підвищує міцність і стійкість до дії органічних розчинників (рис. 8.26).

Схема будови молекул сирої (а) і вулканізованої (б) гуми

Рис. 8.26. Схема будови молекул сирої (а) і вулканізованої (б) гуми

 
<<   ЗМІСТ   >>