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乐通lt118-密炼机:橡胶硫化的压力重要性及计算设定方式

发布时间:2019-03-14 16:26:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-密炼机厂家2019年3月14日讯  橡胶件硫化 的三大工艺参数是: 温度、 时间和压力。其中硫化温度是对制品性能影响最大的参数,硫化温度对橡胶制品的影响的研究也比比皆是。但对硫化压力比较少进行试验。

什么是硫化压力?

      硫化压力, 我认为就等于型腔内压力, 这里要提醒注意的是这个压力的单位应该是兆帕, 而不是千牛。更准确的叫法应该叫压强, 只不过是许多人叫压力的多了, 也就叫成了压力而已。为什么叫压强, 是因为其与面积有关系, 这一点在后面说明。 在硫化过程中,硫化压力可以等于注压(注射)压力,可以等于橡胶的膨胀压力,也可以等于二者的合理。这是要根据具体工艺来决定。

      硫化压力是指,橡胶混炼胶在硫化过程中,其单位面积上所承受的压力。一般情况下,除了一些夹布件和海绵橡胶外,其他橡胶制品在硫化时均需施加一定的压力。

       橡胶硫化压力,是保证橡胶零件几何尺寸、结构密度、物理机械的重要因素,同时也能保证零件表面光滑无缺陷,达到橡胶制品的密封要求。作用主要有以下几点:

1)防止混炼胶在硫化成型过程中产生气泡,提高制品的致密性;

2)提供胶料的充模流动的动力,使胶料在规定时间内能够充满整个模腔;

3)提高橡胶与夹件(帘布等)附着力及橡胶制品的耐曲绕性能;

4)提高橡胶制品的物理力学性能。

硫化压力的选取需要考虑如下几个方面的因素:

1)胶料的配方;

2)胶料可塑性的大小;

3)成型模具的结构形式(模压,注压,射出等) ;

4)硫化设备的类型(平板 硫化 机,注压硫化机,射出硫化机,真空硫化机等;

5)制品的结构特点。

硫化压力选取的一般原则:

1)胶料硬度低的( 50-Shore A 以下或更低),压力宜选择小,硬度高的选择大;

2)薄制品选择小,厚制品选择大;

3)制品结构简单选择小,结构复杂选择大;

4)力学性能要求高选择大,要求低选择小;

5)硫化温度较高时,压力可以小一些,温度较低时,压力宜高点。

对硫化压力,国内外一些橡胶厂家有如下一些经验值供参考:

1)模压及移模注压的硫化方式,其模腔内的硫化压力为: 10~20Mpa ;

2)注压硫化方式其模腔内的硫化压力为: 0~150Mpa ;

3)硫化压力增大,产品的静态刚度也随之增大,而收缩率随之逐渐减小; (在国内的减振橡胶行业内,对于调整产品的刚度,普遍采用的依然是增加或者降低产品所使用的胶料硬度,而在国外,已经普遍采用了提高或者降低产品硫化时的胶料硫化压力来调整产品的静态刚度。 )

4)随着 硫化 压力的不断提高, 产品胶料的收缩率会出现一个反常的现象, 即当产品胶料的硫化压力达到 83Mpa 时,产品胶料的收缩率为 0,若产品胶料的硫化压力继续不断上升,产品胶料的收缩率会出现负值,也就是说,在这种超高的产品胶料硫化压力下,产品硫化出来经停放后,其橡胶部分的尺寸比模具设计的尺寸还要大;

5)在模压和注压方式下,模腔内胶料的硫化压力随着时间的延长,总是先增高后减少,并最终处于平坦状态;

6)随着胶料硫化压力的提高, 其胶料的 300 %定伸和拉伸强度均随之提高, 其胶料的扯断伸长率、撕裂强度和压缩永久变形却随之下降;

7)在减震橡胶制品硫化过程中, 注压硫化方式中模腔内胶料的压强比模压硫化方式的压强高一倍以上。产品达到相同的静刚度所需的胶料硬度有较大差别。随产品硫化时的硫化压力提高,产品在压缩永久变形性能方面有明显的提高。

硫化压力和锁模力、合模力的关系是什么?

     锁模力要大于硫化压力, 这样才能保证橡胶硫化时的压力, 这基本上是个理论值 (不管设备资料上如何写) 。而合模压力则是一个应用值,通常是锁模力乘以一个系数(通常在 1.2~1.5之间)。也就是说和模压力(表压) 21MPa 时,锁模压力也许只有 16MPa。

硫化压力与注射(注压)压力的关系是什么?

       在硫化前期,采用注射(注压)成型(填模更准确,更恰当) 。当注射(注压)未完成到刚刚完成时(前提条件,注射量要大于型腔体积加辅助注射体积)硫化压力 =注射(注压)压力。采取不同的工艺,注射(注压)压力可能会出现峰值,继而下降至以平衡值。随后随着硫化进程的推进,橡胶受热会膨胀,这时硫化压力就 =注射(注压)压力 +橡胶膨胀力。有人会问: 硫化后期, 如果锁模力足够大, 橡胶膨胀力会不会将注压活塞顶回去?答案是通常不会,原因是硫化时橡胶膨胀后,与流道之间的摩擦力使得将其封闭在模具中。

如何计算并设定设备的压力参数?

     从简单的来说: 对于平板硫化机来说, 硫化压力 =设备表压×合模油缸活塞面积 /产品橡胶部分最大投影面积。根据计算出来的硫化压力, 正推或反算,选择设备吨位和压力参数。 对于注射(注压)机,还要校核注射(注压)压力。

方法如下:

1.确认注射(注压)油缸活塞面积、注射(注压)柱塞缸截面积。

2. 注射(注压)压力 =注射(注压)活塞面积×注射(注压)表压

3. 注射(注压)活塞处压强 =注射(注压)压力 /注射(注压)活塞面积

4.根据帕斯卡定律近似计算型腔压力 =注射(注压)活塞处压强 /产品橡胶部分最大投影面积。

5.型腔压力与硫化压力对比。型腔压力必须小于硫化压力。

可依据上述步骤正与反算,选择设备吨位和压力参数。

下边是一个例子:

上油缸直径 310 

上油缸面积 75438.5 

上油缸表压( MPa) 15  

最大表压(理论值)12.76047 

实际表压设定 10.20838 

活塞直径 150 

活塞面积 17662.5

 活塞处压强 64.06667

最大活塞压强 54.5014  

投影直径 267 

投影面积 55961.865 

型腔压强 64.06667 

型腔压力 3.58529 

最大型腔压强 54.5014  

主油缸直径 430 

主油缸面积 145146.5 主

油缸表压( MPa) 21 

主油缸压力 3.048077


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