Controlul temperaturii de înaltă precizie pentru prelucrarea cauciucului și siliconului

Există mai multe procese de producție pentru fabricarea produselor din cauciuc. Unele dintre cele mai comune procese de producție pentru cauciuc sunt extrudarea, imersia în latex, turnarea și calandrarea. Vă oferim o gamă largă de sisteme de termoreglare adaptate la diferitele metode de procesare, care îndeplinesc cele mai diverse cerințe în materie de intervale de temperatură, debite volumice și integrare în sisteme.

Condițiile prealabile pentru producția de componente din materiale elastomerice sunt fiabilitatea calității materiilor prime, proporțiile exacte de greutate ale materiilor prime, un proces de amestecare controlat și procese de turnare optimizate. În acest mediu complex, noi rezolvăm pentru dvs. problema controlului temperaturii ca soluție de sine stătătoare sau complet integrată în sistemul dvs.

Elastomerii sunt polimeri compuși din macromolecule care sunt reticulate în trei dimensiuni. Această reticulare a lanțurilor polimerice individuale (vulcanizare) conduce la proprietățile elastice de cauciuc ale acestor materiale. Prin urmare, în limbajul curent, elastomerii sunt denumiți și cauciuc. Elastomerii sunt materiale polimerice vulcanizate până la temperatura lor de descompunere, care sunt dure ca sticla la temperaturi scăzute și nu curg vâscos nici la temperaturi ridicate, dar se comportă elastic ca cauciucul, în special la temperatura camerei până la temperatura de descompunere. La temperatura camerei, elastomerii permit deformări mari și temporar reversibile sub influența unor forțe mici. După eliberare, macromoleculele revin practic la poziția inițială.

Următoarele descrieri explică pe scurt materialele care pot fi prelucrate în mod optim cu ajutorul unităților noastre de control al temperaturii.

---

Amestec de elastomeri / compus Cauciucurile naturale și sintetice nu sunt materiale în sensul obișnuit, ci doar materiale de bază cărora trebuie să li se adauge un număr mare de componente compuse înainte de vulcanizare. Pe lângă cauciucul material de bază, toți elastomerii conțin numeroși aditivi, cum ar fi materiale de umplutură, plastifianți, auxiliari de prelucrare, agenți anti-îmbătrânire, agenți de vulcanizare, acceleratori de vulcanizare, activatori, retardatori de vulcanizare, pigmenți etc. În medie, un compus elastomeric este format din 10 până la 20 de componente. Toate aceste componente sunt denumite amestec elastomeric sau compus elastomeric. Cauciucul utilizat determină proprietățile de bază ale vulcanizatului, în special rezistența la îmbătrânire și flexibilitatea la temperaturi scăzute, precum și comportamentul său față de diverse medii, cum ar fi uleiurile, carburanții, apa și solvenții. Nivelul proprietăților mecanice, cum ar fi elasticitatea și rezistența, depinde, de asemenea, de baza polimerică, dar și de umplerea cu așa-numitele negre de carbon de întărire sau umpluturi de culoare deschisă. Cu ajutorul aditivilor, anumite proprietăți pot fi modificate (cum ar fi duritatea) și îmbunătățite (de exemplu, flexibilitatea la temperaturi scăzute, elasticitatea la impact, rezistența la compresie, rezistența la căldură și la umflare). Compoziția elastomerilor este foarte complexă și este adaptată la aplicația respectivă.

---

Elastomeri spumați Elastomerii spumați sunt produși prin adăugarea unui agent de umflare la compusul de cauciuc nevulcanizat, care eliberează gaz în timpul vulcanizării, formând pori și dilatând compusul. Produsele rezultate sunt Filtre, tapițerii, garnituri, saltele și articole tehnice.

---

Compound: cauciuc-metal, cauciuc-plastic Piesele turnate din cauciuc permit cea mai mare libertate posibilă de proiectare, deoarece chiar și contururile dificile pot fi remodelate datorită proprietăților bune de alungire ale compușilor elastomerici. Cu ajutorul cauciucului se pot produce o varietate de sisteme compozite. Sistemele compozite formate din piese din cauciuc turnat și piese metalice, precum și din cauciuc și plastic permit economii considerabile. Selectarea unui sistem de lipire adecvat este esențială pentru calitatea pieselor compozite cauciuc-metal. Chiar și la cele mai mari sarcini, stratul de elastomer nu trebuie să se desprindă de piesa metalică sau de plastic.

Astfel de piese compozite oferă numeroase avantaje:

• Reducerea numărului de piese individuale și, prin urmare, manipularea simplificată a unei singure componente
• Eliminarea lucrărilor de asamblare și a erorilor de asamblare
• Fiabilitate și siguranță în exploatare datorită unui compozit bine lipit
• capacitate portantă mai mare a componentelor

Amestecarea/amestecarea Amestecarea are loc în două etape. Preamestecarea materiilor prime și apoi amestecarea finală prin adăugarea de agenți de reticulare și acceleratori și omogenizarea acestor materiale. Atât preamestecul, cât și amestecul final au loc în malaxoare sau pe laminoare. Produsele rezultate în urma acestui proces sunt compuși din cauciuc nevulcanizat pentru turnare sub formă de așa-numitele piei sau granule.

Turnare Turnarea poate fi realizată prin diferite forme de prelucrare:

• presare - proces de turnare prin compresie
• Calandrare
• Turnare manuală
• Turnare prin injecție
• Turnare prin extrudare

Această etapă de prelucrare generează atât piese brute nevulcanizate, cât și piese finite vulcanizate sau produse semifabricate. În ambele variante, procesele de control al temperaturii sunt însoțite în mod ideal de unitățile noastre de control al temperaturii.

Vulcanizare Unitățile noastre de control al temperaturii oferă suportul ideal pentru vulcanizare. Vulcanizarea este transformarea chimică-fizică prin care cauciucul predominant plastic se transformă într-o stare elastică. Acest proces, care are loc prin legarea macromoleculelor la locurile lor reactive, este cunoscut și sub denumirea de reticulare. Pentru vulcanizare este necesar un agent de vulcanizare. Cel mai vechi și mai frecvent utilizat agent de vulcanizare (agent de reticulare) este sulful. Cauciucul produs în acest proces are proprietăți elastice permanente în comparație cu cauciucul (materia primă), revine la poziția inițială atunci când este supus unei solicitări mecanice, are o rezistență mai mare la tracțiune, alungire și rezistență la îmbătrânire și intemperii.

Elasticitatea cauciucului (materialului) depinde de numărul de punți de sulf. Cu cât sunt mai multe punți de sulf, cu atât cauciucul este mai dur și mai puțin elastic. Numărul de punți de sulf depinde la rândul său de cantitatea de sulf adăugată și de durata vulcanizării. Pe măsură ce cauciucul îmbătrânește, punțile de sulf sunt înlocuite de punți de oxigen; cauciucul devine fragil și poros.

Vulcanizarea se realizează, de obicei, în cadrul aceluiași proces ca și turnarea. Aceasta înseamnă că vulcanizarea poate fi efectuată într-o matriță încălzită sau într-un cuptor special de vulcanizare.

• 
  Turnarea prin compresie Turnarea prin compresie este metoda tradițională de fabricare a pieselor din cauciuc turnate. O cantitate de compus de cauciuc nepolimerizat corespunzătoare piesei finite este de obicei plasată manual într-o matriță de vulcanizare încălzită. Forma este apoi sigilată sub presiune într-o presă. Amestecul se înmoaie datorită presiunii și temperaturii de presare, curge și umple cavitatea piesei turnate. Compusul de cauciuc este vulcanizat la temperaturi de 140-200°C. Piesa turnată vulcanizată (reticulată) este apoi îndepărtată la cald, fără nicio deformare permanentă, deoarece nu mai reacționează termoplastic. Matrița trebuie să fie proiectată astfel încât să nu existe contracții ale piesei finite după răcire. Procesul de turnare prin compresie necesită, în general, timpi de încălzire mult mai lungi decât procesele de turnare prin injecție, deoarece amestecul de cauciuc rece este încălzit la temperatura de reticulare exclusiv de peretele matriței. O dezvoltare ulterioară a procesului de turnare prin compresie este procesul de turnare prin transfer. Aici, amestecul de turnare este încălzit suplimentar prin frecare în timpul injecției în matriță. Acest lucru scurtează timpul de întărire. Dezavantajul acestui procedeu constă în faptul că costurile matriței sunt semnificativ mai mari din cauza uzurii mai mari și, de asemenea, există o risipă mai mare de elastomeri reticulați. Procesul de turnare prin compresie este economic pentru cantități mai mici și piese de producție mai simple.
• 
  Procesul de turnare prin transfer prin injecție (ITM) Procesul de turnare prin transfer prin injecție (ITM) este o variantă a procesului de turnare prin transfer în care unitatea de transfer situată în partea superioară a formei este umplută cu compusul de cauciuc plastifiat prin intermediul unității de injecție a unei mașini de turnare prin injecție. Prin transferul compusului de cauciuc deja plastifiat, se obține o umplere mai uniformă a matriței de vulcanizare. Canalele reci de turnare prin transfer sunt utilizate în procesul de turnare prin transfer sau în procesul de turnare prin transfer prin injecție (ITM) pentru producerea de piese din cauciuc turnate. Unitatea de transfer este răcită de un agent de răcire și separată termic de zona de vulcanizare încălzită a matriței printr-o placă izolatoare. Apa este de obicei utilizată ca agent de răcire. Trecerea de la zona răcită la cea încălzită are loc prin intermediul unor elemente de duză. Spre deosebire de canalele reci cu duze, elementele cu duze din canalele reci de turnare prin transfer nu sunt răcite individual, ci numai pe întregul bloc de răcire. Materialul elastomer din unitatea de transfer nu vulcanizează în timpul fiecărui ciclu de producție și poate fi utilizat pentru a produce piese turnate în ciclul următor. În timp ce canalele reci cu duze sunt utilizate mai ales pentru calibre mici și piese turnate de volum mare, canalele reci de turnare prin transfer sunt mai potrivite pentru calibre mari și piese turnate din cauciuc de volum mai degrabă mic.
• 
  Turnare prin calandrare Calandra funcționează ca un laminor. Rolele, care sunt de obicei poziționate paralel între ele, pot fi temperate. În funcție de dimensiunea spațiului dintre role, se pot produce pelicule de diferite grosimi. Vulcanizarea are loc fie în mod discontinuu într-un autoclav, într-o presă sau în mod continuu într-o mașină de vulcanizare.
• 
  Turnarea prin injecție În procesul de turnare prin injecție pentru producerea de piese din cauciuc turnate, compusul de cauciuc este mai întâi preîncălzit și plastifiat (80-100°C) într-o unitate cu șurub a unei mașini de turnare prin injecție și apoi injectat în matrița încălzită prin intermediul canalelor de injecție. În funcție de construcție, se face distincție între mașini de turnare prin injecție orizontale și verticale. Procesul de injectare se realizează fie prin deplasarea directă a șurubului în cilindru, fie prin injectare prin intermediul unui cilindru separat (piston de injecție). Procesul de turnare prin injecție este mai modern decât procesul de turnare prin compresie și oferă avantaje în ceea ce privește eficiența datorită procesului său complet automat. Plastifierea în unitatea de injecție înseamnă că se pot obține timpi de încălzire semnificativ mai scurți. Cantitatea de deșeuri poate fi redusă la minimum prin utilizarea canalelor reci ale duzelor.
• 
  Formarea compusului prin extrudare În timpul extrudării, șurubul rotativ preia plastifierea compusului de cauciuc umplut. Șurubul comprimă și încălzește materialul și îl presează prin intermediul unei duze corespunzătoare. După trecerea prin unitățile corespunzătoare de calibrare și reticulare, extrudatul este tăiat la lungimile necesare. Reticularea poate avea loc fără presiune într-o baie de sare, într-un canal de aer cald rezistent la UHF sau într-o autoclavă separată.