Výroba gumových tesnení, tesnení, O-krúžkov alebo akýchkoľvek lisovaných gumených dielov znamená, že s lisovaním sa stretávate takmer denne. Je to najjednoduchší a najpriamejší spôsob tvarovania gumovej zmesi do hotového výrobku.
Základný záver: lisovanie používa vyhrievanú oceľovú formu a hydraulický lis na vtlačenie predtvarovaného gumového polotovaru do jeho konečnej dutiny a opakovateľná výroba závisí od troch faktorov – konzistentnej kvality zmesi, presného dizajnu formy a kontrolovaných procesných premenných.
Táto príručka pokrýva celý pracovný postup, od prípravy zmesi až po konečnú úpravu, s praktickým zameraním na výber zariadení a riadenie procesov, ktoré podporujú stabilnú výrobu.
Ako funguje proces lisovania
Pochopenie každej fázy vám pomôže identifikovať, kde problémy začínajú. Lisovanie prebieha v piatich rôznych krokoch.
- Príprava zlúčeniny. Základný polymér, plnivá, zmäkčovadlá a vytvrdzovacie činidlá sa miešajú vo vnútornom mixéri alebo v miešacom mlyne. Cieľom je homogénna hmota bez nezmiešaných aglomerátov plniva a bez pripálených miest. Teplota zmesi musí zostať pod bodom prepálenia počas celého miešacieho cyklu.
- Výroba predliskov. Presný predtvarovač s prívodom za studena vytláča zmiešanú zmes na odmerané polotovary, zvyčajne valcové alebo predĺžené. Hmotnosť polotovaru sa rovná konečnému objemu dielu plus 5-10 percent navyše za blesk. Presná hmotnosť predlisku znižuje kolísanie záblesku a zabraňuje krátkej výplni tenkých častí.
- Nakladanie formy. Predlisok sa ručne umiestni do každej dutiny lisovacej formy. S nástrojom s viacerými dutinami musia operátori umiestniť každý polotovar presne tak, aby zmes rovnomerne tiekla, keď sa lis zatvára.
- Lisovanie a vytvrdzovanie. Hydraulický lis uzatvára formu kontrolovanou rýchlosťou. Tlak dosky stlačí gumu a vtlačí ju do geometrie dutiny. Teplo z parných alebo elektrických dosiek prechádza cez formu do zmesi a spúšťa vulkanizáciu. Správna rovnomernosť teploty dosky po celom povrchu zabraňuje nedostatočne vytvrdzovaným častiam v blízkosti okrajov.
- Deformovanie a konečná úprava. Po uplynutí doby vytvrdzovania sa lis otvorí a časť sa odstráni. Flash je ručne orezaný, spracovaný v kryogénnom odstraňovacom stroji alebo vyrezaný. Záverečná kontrola overuje rozmery, povrchovú úpravu a tvrdosť výkresu dielu.
Základné vybavenie pre lisovanie
Výber zariadenia, ktoré zodpovedá vášmu objemu výroby, je najrýchlejšou cestou k konzistentnej kvalite. Najväčší vplyv na denný výkon majú štyri stroje.
Vákuový lis za horúca
Vzduch zachytený v dutine vytvára mikropórovitosť vo finálnej časti. Vákuový lis za horúca evakuuje dutinu pred lisovaním, takže zmes vyplní zložité rebrá a tenké steny bez plynových vreciek. Je obzvlášť účinný pre O-krúžky, membrány a diely s ostrými detailmi.
Vákuový horúci lis na gumové a plastové diely Tento vulkanizačný stroj evakuuje dutinu pred lisovaním, aby sa odstránili vzduchové bubliny, čím sa zaistia husté časti so zložitými rebrami a tenkými stenami. Ponúka časované uzamykanie formy, automatickú reguláciu teploty a alarm. Zobraziť produkt → Presný predtvarovač na podávanie za studena
Predtvarovač vyrába polotovary s rovnakým objemom a geometriou. Odstraňuje ručné váženie a rezanie, ktoré je hlavnou prekážkou vo výkone. Konzistentná hmotnosť polotovaru udržuje vzplanutie v úzkom pásme a znižuje zložený odpad o niekoľko percentuálnych bodov.
Presný predtvarovač CES na podávanie za studena pre presné gumené polotovary Tento predtvarovač reže zmiešanú gumu na polotovary s presnosťou hmotnosti pod 8‰, vhodné pre NBR, EPDM, FKM a ďalšie. Kombinuje filtrovanie, vytláčanie, rezanie a váženie v jednej jednotke, čím zlepšuje konzistenciu a znižuje množstvo odpadu. Zobraziť produkt → Tlakový hnetač
Kvalita začína pri miešaní. Tlakový hnetač spája polymér, plnivá a prísady do rovnomernej hmoty, pričom teplotu hmoty udržiava v bezpečnom okne. Lepšia disperzia znižuje odchýlky medzi jednotlivými dávkami a zabraňuje lokalizovanému nevytvrdnutiu spôsobenému zlým miešaním.
Tlakový hnetač for Rubber and Plastic Mixing Tento hnetač zvládne plastifikáciu, miešanie a rafináciu gumy a plastov, vrátane zmesí s krátkymi vláknami. Zabezpečuje rovnomerné rozptýlenie a kontrolovanú teplotu hmoty, čím sa znižuje kolísanie šarže a riziko nevytvrdnutia. Zobraziť produkt → Kryogénny odstraňovací stroj
Po vytvrdnutí môže odstránenie blesku spotrebovať 30-40 percent výrobného času, ak sa vykonáva ručne. Kryogénne skrehnuté častice sa rozblikajú pomocou tekutého dusíka a potom sa odstránia pomocou rotujúceho obežného kolesa. Funguje dobre na O-krúžkoch, tesneniach a zložitých tvaroch, kde je ručné orezávanie nepraktické. Toto kryogénny odstraňovací stroj podporuje konzistentné dokončovanie vo veľkých objemoch.
Kritické parametre procesu
Tri parametre riadia výsledok každého lisovacieho cyklu. Vedieť, kde začať, ušetrí hodiny pokusov a omylov na podlahe.
1 Teplota. Väčšina kaučukových zmesí vytvrdzuje medzi 150 °C a 200 °C. Beh pod spodný koniec predlžuje čas vytvrdzovania a riskuje neúplné zosieťovanie. Beh nad horným koncom môže spáliť zmes skôr, ako sa forma úplne uzavrie.
2 Tlak. Hydraulický tlak sa typicky pohybuje od 5 do 20 MPa v závislosti od tvrdosti zmesi a zložitosti dielu. Tvrdšie zmesi potrebujú vyšší tlak na zatlačenie materiálu do hlbokých rebier. Nedostatočný tlak sa prejavuje ako nenaplnenie alebo chýbajúce prvky.
3 Čas na vyliečenie. Čas zotrvania závisí od najhrubšej časti steny. Časť s hrúbkou 10 mm môže potrebovať 15 minút pri 170 °C, zatiaľ čo časť s hrúbkou 2 mm môže vytvrdnúť za 3 minúty. Nedostatočné vytvrdzovanie spôsobuje slabé fyzikálne vlastnosti. Prílišné vytvrdzovanie znižuje pevnosť v ťahu a predĺženie.
| Zlúčenina | Teplota | Tlak | Doba vytvrdzovania na 5 mm |
|---|---|---|---|
| NBR | 165 °C | 10-15 MPa | 7 min |
| EPDM | 170 °C | 8-12 MPa | 8 min |
| SBR | 160 °C | 10-14 MPa | 6 min |
Lisovanie vs. pretlačovanie vs. lisovanie vstrekovaním
Lisovanie lisovaním je najstaršia z troch základných metód lisovania gumy, ale stále má silnú pozíciu v továrni. Porovnanie metód s typom a objemom vášho produktu pomáha urobiť správny výber.
Lisovanie lisovaním používa jednoduché, lacné formy. Neexistuje žiadny bežiaci systém, takže odpad materiálu zostáva minimálny. Vyhovuje zmesiam s vysokou tvrdosťou, ktoré ľahko tečú. Nevýhody sú manuálne vkladanie polotovaru, dlhšie časy cyklu a záblesk na deliacej čiare.
Prenosové tvarovanie tlačí zmes cez žľabový systém do dutiny. Zlepšuje vyplnenie detailov a znižuje záblesky, najmä pri častiach s hustými kovovými vložkami. Kompromisy sú mierna orientácia plniva, väčší odpad materiálu v bežci a nákladnejší nástroj.
Vstrekovanie plne automatizuje podávanie a vytvrdzovanie. Poskytuje najkratšie časy cyklov, minimálnu ručnú manipuláciu a vynikajúcu opakovateľnosť. Kapitálové náklady sú oveľa vyššie a zlúčeniny s vysokou tvrdosťou sa môžu spáliť v hlavni skôr, ako sa dostanú do formy.
| Metóda | Náklady na formu | Čas cyklu | Úroveň blesku | Potenciál automatizácie |
|---|---|---|---|---|
| Kompresia | Nízka | Stredná | Vysoká | Nízka |
| Prestup | Stredná | Stredná | Nízka | Stredná |
| Injekcia | Vysoká | Krátke | Veľmi nízka | Vysoká |
Bežné chyby a odstraňovanie problémov
Aj pri dobre vyladenom procese sa objavujú defekty. Schopnosť rýchlo ich opraviť je dôležitejšia ako sa im úplne vyhnúť. Tu sú chyby, ktoré uvidíte najčastejšie, a štandardné opravy.
Nevyplnené alebo chýbajúce sekcie. Zmes nedosahovala každý detail dutiny. Mierne zvýšte teplotu formy, zvýšte tlak, zväčšite vetracie otvory alebo znížte hmotnosť predlisku, aby materiál mohol voľnejšie prúdiť.
Tvorba pľuzgierov. Plyn alebo vzduch zostáva zachytený vo vnútri dielu. Prehĺbte cyklus vákua, znížte teplotu formy alebo upravte polohu predlisku tak, aby zmes nezachytila vzduch v rohoch.
Nadmerný blesk. Cez zábleskovú medzeru uniká príliš veľa materiálu. Znížte hmotnosť predlisku o 3 až 5 percent, skontrolujte, či medzera presahu nepresahuje 0,05 mm, a potvrďte, že lis vyvíja rovnomerný tlak na celú dosku.
Pórovitosť okolo hrubých častí. Dutiny v blízkosti stredu hrubších častí pochádzajú zo zachyteného vzduchu alebo prchavých zlúčenín. Prepnite na vákuový lis, predĺžte dobu zotrvania vo vákuu alebo upravte zmes, aby ste znížili obsah prchavých látok.
Prilepenie a roztrhnutie na odliatkoch. Časť zostáva v dutine. Skontrolujte separačnú vrstvu, overte, či doba vytvrdzovania nie je príliš krátka a mierne zväčšite uhol ťahu.
Úvahy o dizajne formy
Dobrý dizajn formy zabraňuje väčšine výrobných problémov skôr, ako sa vyskytnú. Venovať pozornosť týmto piatim bodom pri preberaní nástrojov a foriem sa vypláca v menšom množstve odpadu a menšom počte prerušení cyklu.
- Kompenzácia zmršťovania. Gumové zmesi sa pri ochladzovaní zmenšujú o 1,5 až 3 percentá. Rozmery dutín sa musia vypočítať ako konečná veľkosť dielu vydelená (1 - miera zmrštenia). Použitím nesprávneho faktora vzniknú nadrozmerné alebo poddimenzované diely.
- Flash medzera. Pre štandardné priemyselné diely by mala byť medzera 0,02 až 0,05 mm. Širšia medzera zvyšuje náklady na blesk a orezanie. Užšia medzera môže spôsobiť zviazanie polovíc formy.
- Vetranie. Vzduch musí uniknúť, pretože guma vypĺňa dutinu. Odvzdušňovacie drážky sú umiestnené v najhlbších plniacich bodoch a pozdĺž deliacej čiary. Nedostatočné odvetrávanie spôsobuje pľuzgiere a nenaplnenie na konci dráhy toku.
- Uhol ponoru. Uhol ponoru 1 až 2 stupne na bočných stenách umožňuje čisté uvoľnenie dielu. Prvky podrezania vyžadujú mimoriadnu zložitosť formy a mali by ste sa im vyhnúť, pokiaľ to diel skutočne nevyžaduje.
- Zarovnanie dosky. Ak horná a spodná doska nie sú rovnobežné, jedna strana dutiny dostane väčší tlak ako druhá. Pravidelné kontroly vyrovnania pomocou spáromerov zabraňujú nerovnomernému záblesku.
Poznanie vlastnosti materiálu vašej zmesi je predpokladom pre výber správneho faktora zmršťovania a formovacej ocele.
Tipy na údržbu a efektivitu výroby
Preventívna údržba udržuje lisovacie lisy v prevádzke roky. Jednoduchý denný, mesačný a štvrťročný plán kontroluje náklady predtým, ako sa stanú veľkými opravami.
- Denné čistenie dosky. Odstráňte olej, zvyšky gumy a nánosy uvoľňovacieho činidla z povrchu dosky. Čistá platňa prenáša teplo rovnomerne.
- Mesačná kontrola hydraulického oleja. Skontrolujte hladinu hydraulického oleja a kalibráciu manometra. Nevyrovnaný tlak je hlavnou príčinou nerovnomerného záblesku.
- Štvrťročné overenie zarovnania. Na potvrdenie paralelnosti dosky použite škáromery alebo laserovú súpravu. Opotrebované vodiace puzdrá vymeňte, keď vôľa presiahne 0,05 mm.
- Ročný test ohrievača a termočlánku. Zmerajte teplotu na doske kontaktným teplomerom. Rozdiel 5°C medzi okrajom a stredom vyžaduje výmenu ohrievača.
- Skladovanie plesní. Pred uskladnením postriekajte dutiny prípravkom proti hrdzi. Formy skladujte na rovnom a suchom povrchu, nikdy nie priamo na betóne.
Efektívnosť výroby sa tiež zlepšuje, keď sa hmotnosť predlisku kontroluje pomocou presného predtvarovača. Konzistentné polotovary znamenajú menej zábleskov a menej odmietnutí bez výplne.
Často kladené otázky
Potrebujem vždy vákuový lis na lisovanie?
Nie vždy. Tenké, jednoduché časti s dobrým odvetrávaním sa často vyrábajú dobre bez vákua. Ak sa však neustále zaoberáte pórovitosťou alebo hrubými časťami, vákuový lis na lisovanie za horúca zníži množstvo odpadu natoľko, aby odôvodnil investíciu.
Ako dlho trvá typický cyklus lisovania?
Závisí to od najhrubšej časti. 2 mm O-krúžok môže vytvrdnúť za 3-5 minút, zatiaľ čo 30 mm blok môže trvať 25-30 minút. Čas otvorenia, zaťaženia a vybratia z formy pridáva ďalšiu minútu alebo dve na cyklus.
Aký je rozdiel medzi lisovaním a pretláčaním?
Lisovaním sa zmes umiestni priamo do dutiny pred uzavretím formy. Pretlačovacie lisovanie používa samostatnú komoru na vstrekovanie zlúčeniny cez bežec. Prenos je lepší pre zložité diely s vložkami, ale kompresia je jednoduchšia a lacnejšia pre ploché diely a tesnenia.
Ovplyvňuje tvrdosť zmesi požadovaný lisovací tlak?
áno. Mäkké zmesi okolo 40 Shore A ľahko prúdia pri nízkom tlaku. Tvrdšie zmesi okolo 80 Shore A potrebujú výrazne väčší tlak na vyplnenie hrebeňov a podrezaní.
Ako zabránim záblesku na lisovanom produkte?
Udržujte hmotnosť predlisku 5-10 percent nad konečnou hmotnosťou dielu, uistite sa, že medzera blesku je 0,02-0,05 mm a overte rovnomerný tlak dosky. Predtvarovač pomáha tým, že vytvára konzistentnú hmotnosť polotovaru.
Aké zlúčeniny fungujú najlepšie na lisovanie?
Väčšina termosetových gúm funguje dobre, vrátane NBR, EPDM, SBR a silikónu. Vysoko plnené alebo veľmi tvrdé zmesi sa správajú dobre pri stlačení, pretože sa neupcháva žiadny behúň.
Ako skrátim čas cyklu pri lisovaní?
Použite predtvarovač na urýchlenie nakladania, prepnite na vákuový lis na skrátenie odvzdušňovacej fázy alebo optimalizujte čas vytvrdzovania pomocou testu reometra. Predhriatie predlisku tiež znižuje čas, ktorý diel potrebuje na dosiahnutie vytvrdzovacej teploty.
