Skip to main content

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

    Что такое формование

    Пресс-форма для производства резиновых изделий

    Формование резины — это процесс, при котором некоторое количество неотвержденной резины или эластомера превращается в пригодный для использования продукт. Резиновые изделия изготавливаются из эластомеров или неотвержденной резины, и существует ряд различных процессов формования резины.

    Процесс формования резины

    Пресс-форма для производства резиновых изделий

    Многие резиновые компоненты и изделия образуются в процессе формования, во время которого неотвержденная резина подвергается химическому процессу, который делает полимерные цепи в материале жесткими или твердыми. В процессе часто используется тепло, чтобы сократить время отверждения.

    Типы резиновых пресс-форм

    Существует три типа процессов формования резины:

    • Формование резины компрессионным прессованием — помещение заданного количества резиновой смеси непосредственно в полость формы с последующим сжатием ее до формы полости путем закрытия двух сторон формы. Давление поддерживается, пока к форме добавляется тепло для отверждения продукта. По завершении процесса изделие вынимается из формы и удаляется излишек резины (заусенец).
    • Литье резины под давлением — в этом процессе неотвержденная резиновая смесь нагревается до жидкого состояния перед впрыском в форму. Продукт высвобождается, открывая форму и снова закрывая ее, чтобы получить следующую инъекцию.
    • Трансферное формование резины — во время этого процесса неотвержденная резиновая смесь помещается в часть формы, называемую «горшок», перед тем, как проталкиваться через отверстие в полость, имеющую форму желаемого продукта. После отверждения форма разделяется, высвобождая конечный продукт.

    Резиновые формовочные материалы

    Пресс-форма для производства резиновых изделий

    Для формования доступен широкий ассортимент натуральных и синтетических каучуков. Чаще всего используются:

    Нитрил или Буна-Н — наиболее популярное и недорогое решение для литья резины. Свойства включают устойчивость к воде, гидравлической жидкости, маслу и растворителям. Другие свойства включают высокую стойкость к истиранию и разрыву с высокими механическими свойствами;

    Гидрогенизированный нитрил — это более дорогая гидрогенизированная разновидность нитрильного полимера, которая почти в пять раз увеличивает его устойчивость к теплу, нефтепродуктам и озону. В настоящее время он широко используется в автомобильной, морской и авиационной промышленности для использования в уплотнениях для агрегатов кондиционирования воздуха, деталей двигателей, подвески транспортных средств и топливных систем;

    Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM) — обычно используется в резиновых формованных изделиях для паровых систем, уплотнений автомобильных панелей и тормозных систем из-за его высокой устойчивости к тормозной жидкости. EPDM имеет широкий диапазон рабочих температур для автомобильной промышленности и прост в использовании для создания гладких экструдированных продуктов. Низкая стоимость делает его привлекательным вариантом;

    Силикон — устойчив к воздействию высоких и низких температур, очень эластичен и обладает хорошей атмосферостойкостью. Эти свойства предполагают типичное применение в медицинских устройствах и пищевой промышленности. К сожалению, это полуорганический эластомер, который легко рвется и не подходит для изделий, подверженных сильному износу;

    Фторсиликон — сочетает в себе преимущества силикона в температурном диапазоне с устойчивостью к маслам, топливу и растворителям, которые содержатся во фторуглеродах. В настоящее время этот материал широко используется в аэрокосмической промышленности из-за его широкого диапазона температур, долговечности и устойчивости к продуктам на нефтяной основе. Обладает плохими абразивными и фрикционными качествами;

    Неопрен — как прочный многоцелевой материал, его можно использовать в большом количестве решений для формования резины. Он обладает хорошими огнестойкими и абразивными свойствами и часто используется в производстве общественного транспорта и транспортного оборудования. В компонентах автомобилей неопрен используется для производства чехлов шарниров равных угловых скоростей, кожухов шлангов, виброопор, амортизаторов, оконных уплотнителей и прокладок;

    Натуральный каучук — это натуральный продукт, производимый из латекса, полученного из каучукового дерева, который теперь также можно производить синтетическим путем. Обладает высокой прочностью на разрыв, хорошими абразивными и поверхностными свойствами трения. Это делает его идеальным материалом для изготовления гасителей вибрации, уплотнений, уплотнительных колец, креплений оборудования и компонентов, диафрагм и бамперов. Натуральный каучук хорошо сцепляется с металлами. Из-за низкой толерантности к УФ-лучам и озону не рекомендуется длительное воздействие солнечных лучей или продуктов на основе нефти;

    SBR (стирол-бутадиен) — один из наиболее экономичных полимеров, который может использоваться в формовании резины и часто используется в производстве шин, диафрагм, уплотнений и прокладок, а также в массовом производстве других резиновых деталей из-за его долговечности. Хотя это отличный материал для применений на водной основе, следует проявлять осторожность, если компонент подвергается длительному воздействию продуктов на нефтяной основе и растворителей;

    Фторуглерод — эта относительно дорогая резиновая смесь сочетает в себе широкий спектр химической стойкости и жаропрочных свойств. Общие области применения включают шланги, уплотнительные кольца, прокладки и уплотнения топливной системы для увеличения срока службы компонентов. Обладает хорошей стойкостью к нефтепродуктам. Не рекомендуется использовать при воздействии горячей воды и пара;

    Бутил — обладает высокой газопроницаемостью. Это делает его идеальным решением для производства уплотнений для газовых и вакуумных систем высокого давления. Он также обладает хорошими звукопоглощающими свойствами и экономичен, хотя и немного дороже традиционных полимеров. Не следует использовать при воздействии нефтепродуктов или истирания;

    Уретан — это довольно дорогой, но широко используемый материал в приложениях, подверженных высокому давлению и постоянным ударным нагрузкам из-за его превосходной стойкости к истиранию и высокой прочности на разрыв. Его характеристики действительно ухудшаются из-за водопоглощения и потери прочности на разрыв при более высоких температурах.Изготовление пресс-форм

    Самым важным аспектом создания качественных формованных изделий из резины является конструкция, изготовление, установка и работа пресс-формы. Форма является частью более сложной машины, в зависимости от применяемого метода впрыска, сжатия или переноса, что позволяет пресс-форме непрерывно загружать материал и создавать готовые компоненты. Процесс изготовления пресс-формы включает:

    Дизайн — управление этим процессом в бизнесе, который производит большие объемы одного или нескольких типов резиновых компонентов, можно упростить с помощью программного обеспечения для трехмерного (3-мерного) моделирования. Конструкция формы должна быть совместима с фактическим формовочным оборудованием, на котором она будет установлена. 3D-дизайнер создает цифровую модель пресс-формы, стержня и полости в соответствии со спецификацией компонента;

    Материалы — в процессе массового производства пресс-форма должна иметь возможность точно воспроизводить компоненты с минимальным просыпанием материала и с высокой частотой. Размер, вес и температура отверждения компонента будут определять размер и материал формы. Формы для формования резины могут изготавливаться из гипса или других каучуков, но, в первую очередь, из металлических сплавов различного качества в случае форм многократного использования;

    Производство — этот процесс включает в себя отливку компонентов и использование высокоточного оборудования, включая фрезерные, сверлильные, шлифовальные и полировальные станки для создания контуров компонентов пресс-формы;

    Тестирование — компоненты пресс-форм проходят испытания, чтобы убедиться, что они соответствуют всем аспектам проектных спецификаций с точки зрения отделки поверхности, стабильности размеров, долговечности и механических свойств;

    Преимущества резиновой формовки

    Физические свойства различных резиновых смесей, включая прочность, гибкость, устойчивость к нагрузкам и износу, пригодность для вторичного использования и легкость формования, делают их идеальными для массового производства компонентов с широким спектром применения;

    Формование резины, как правило, требует низкого энергопотребления, и большинство каучуков, синтетических и натуральных, легко перерабатываются. Таким образом, углеродный след любого резинового изделия невелик, а легкий вес формованных резиновых компонентов в самолетах, автомобилях и других способах транспортировки еще больше снижает потребление энергии;

    Производство резиновых формованных деталей является рентабельным из-за простоты используемых процессов. При производстве теряется минимум материалов, а лом легко перерабатывается. Компоненты могут изготавливаться с очень высокой производительностью, безупречной точностью и слишком малыми допусками;

    Формовочные машины могут производить широкий спектр компонентов, просто меняя отдельные формы, что обеспечивает высокий КПД машины. Большинство процессов можно полностью автоматизировать, что снижает эксплуатационные расходы.

    Проблемы с резиновой формовкой

    Хотя механические аспекты формования резиновых изделий относительно просты, в этом процессе есть некоторые проблемы:

    Усадка — из-за разницы в коэффициентах расширения формы и компонента всегда будет определенная степень усадки отвержденного компонента. Это должно быть компенсировано проектным размером формы.

    Вспышка пресс-формы — когда пресс-форма раскалывается после изготовления компонента, возникает разделительная линия (вспышка), вызванная небольшим просачиванием резинового материала между двумя поверхностями. Степень загорания формы контролируется за счет уменьшения допусков между поверхностями формы и предварительного нагрева резинового материала.

    Пористость — пузыри на поверхности формованного компонента возникают из-за захваченных газов, а пористость — в результате неравномерного или неполного отверждения в процессе формования.

    Следы течения — следы течения или дефекты на поверхности детали могут быть результатом дефекта на поверхности формы или дефекта в процессе или направлении потока.

    Расслоение поверхности — загрязненные материалы могут вызывать появление слоев, которые выглядят как покрытия на поверхности компонентов. Это могло быть результатом попадания посторонних материалов и чрезмерного количества разделительных агентов.

    Деформация — из-за нелинейного охлаждения компонент скручивается или деформируется при выходе из формы.

    Следы ожога — вызванные термической деградацией поверхностей затвердевших компонентов в результате чрезмерного нагрева или слишком высоких скоростей впрыска.

    Вулканизационные пресса

    Пресс-форма для производства резиновых изделий

    Формование резины включает в себя три различных процесса: сжатие, впрыск, перенос и специальное оборудование для каждого типа:

    Оборудование для компрессионного формования резины

    Компрессионное формование — наиболее распространенный процесс, который включает приложение давления к заданному количеству формовочного материала до и во время процесса отверждения. Этот процесс лучше всего подходит для малых и средних объемов производства, не требующих жестких допусков и гладкой отделки. Компрессионное формование рекомендуется для изготовления диафрагм, деталей клапана, прокладок, демпферов, уплотнительных колец, уплотнений, резиновых быстроизнашивающихся деталей и т. д.

    Машины для литья резины под давлением

    Полностью гидравлическая машина для зажима форм в настоящее время является предпочтительной машиной для литья резины под давлением многих производителей. Процесс литья под давлением особенно подходит для массового производства высококачественных прецизионных компонентов. Он включает в себя впрыскивание фиксированных объемов резинового материала под давлением в закрытую форму перед отверждением и выпуском компонента.

    Машины для трансферного литья

    В случае формования с переносом резины резиновый материал течет в открытую форму до тех пор, пока она не закроется. Это может привести к газообразованию и усадке детали, которая не может быть исправлена ​​в процессе отверждения. Машины для трансферного формования резины используются для точного формования резины, приклеивания резины к металлическим деталям, герметизации электронных деталей, медицинских изделий, вставки электрических соединителей и т. Д. Машины для трансферного формования относительно недороги и имеют простой производственный процесс.

    Типичные резиновые формовочные изделия и области применения

    ТОВАРТИПИЧНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
    Резиновые сильфоныСистемы водяного охлаждения, конденсаторы, газопроводы, водопроводы и трубопроводы, насосы, турбины, котлы, автомобильные подвесные системы и механические гасители вибрации
    Резиновые втулкиАвтомобильная промышленность, бытовая техника, электрические схемы, компьютеры, мебель, обувь, одежда и инструменты.
    Резиновые диафрагмыНасосы, воздушные и газовые компрессоры, приводы, регулирующие клапаны, измерительные приборы и средства управления, турбокомпрессоры, переключатели и аккумуляторы
    Резиновые компенсаторыДороги, железные дороги и мосты, промышленные и бытовые трубопроводы, уплотнения, корпуса, приборы, канальные системы и системы кондиционирования воздуха, насосы, компрессоры и воздуходувки, системы трубопроводов и системы пожаротушения.
    Экранирование EMIКомпьютеры, кабели для передачи данных, чувствительные инструменты, жгуты проводов, мобильные телефоны, радио и телевизионные устройства.
    Шланги и воздуховодыВоздуховоды в зданиях, оборудовании и транспортных средствах, водяные шланги, топливопроводы, защита кабелей, труб и проводов, подводное плавание, сварка и сельскохозяйственное орошение
    ВиброизоляторыСистемы охлаждения, интерфейс шасси и кузова на транспортных средствах и оборудовании, изоляция чувствительного оборудования, системы подвески, двигатель, трансмиссия, рулевое управление и выхлопные системы, трубопроводы, электрические шкафы, установка генераторов, систем охлаждения и компрессоров в зданиях
    Уплотнительные кольца и прокладкиГидравлические цилиндры, двигатели внутреннего сгорания, шприцы, насосы, фильтрующие устройства, клапаны, защита от пыли, дозирование жидкости, компрессоры, охлаждение, нагреватели и конденсаторы
    Резиновые заглушки, колпачки и пробкиПорошковое покрытие, анодирование и гальваника, маскирование аэрозольной краской, защита компонентов, закрепление и защита острых краев, скрытие винтов, отверстий, приспособлений, болтов и гаек, заглушка неиспользуемых отверстий и отверстий, механические упоры и закрытие труб или концов труб
    Прокладки и экраны электроизоляторовИзоляция электрических компонентов, изолирующих прокладок, изолирующих плат, цепей нагревателей, печатных плат и полупроводников.
    Изготовленные на заказ резиновые бамперы и ножкиЗащита продукта, закрепление и защита острых краев, защита поверхностей и полов, уменьшение или увеличение трения, опорные компоненты, крылья в колесных арках транспортных средств и уменьшение ударов между лодками и твердыми предметами

    Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

    Оставить комментарий