Analyse af skimmelforurening og korrosionsmekanismer i produktionen af ​​kompressionsstøbte gummiprodukter

I produktion og forarbejdning af kompressionsstøbte gummiprodukter, gummiforme er kritiske værktøjer til at kontrollere og sikre produktgeometri, montage dimensioner , og overholdelse af dimensionstolerancer . De design og fremstillingskvalitet af forme bestemmer direkte dimensionel nøjagtighed, overflade udseende , og endelige kvalifikationsprocent af gummiprodukter, og fungerer som det grundlæggende grundlag for at opnå højtydende gummiforme.

Gummiprodukter fremstilles typisk af blanding af rågummi med forskellige blandingsingredienser , efterfulgt af behandling under høj temperatur og højt tryk forhold. Forbindelsen injiceres i skimmelhule , hvor det flyder og fylder de designede hulrum og rillestrukturer. Ved tværbindingsreaktioner , omdannes forbindelsen til sidst til vulkaniserede gummiprodukter med praktisk anvendelsesværdi.

Denne proces er meget brugt i fremstilling af gummiforme og højpræcisionsformning af silikonegummi.

1. Formmaterialer og servicemiljø som kilder til forurening og korrosion

På nuværende tidspunkt er de fleste gummiforme er fremstillet af P20 mellemkulstofstål eller 45# stål , som hører til typiske varmbearbejdede formstål . Under langsigtet vulkaniseringsforhold ved høje temperaturer , er skimmelsvampe tilbøjelige til følgende typer skader og forurening:

Termisk oxidationsforurening

Når skimmelsvampe udsættes for høje temperaturer, opstår der oxidationsreaktioner mellem skimmeloverfladen og ilt i luften, der danner oxidationsforureningspletter på hulrummets overflade.

Ikke-polære gummier : tilbøjelig til blødgørende nedbrydning og vedhæftning til formhulens overflade

Polar gummier : har tendens til at dannes lokaliserede hærdede pletter , påvirker negativt afformningsydelse og overflade udseende

Aflejring af sammensætningsmidler og lavmolekylære stoffer

Bestemt sammensatte ingredienser eller lavmolekylære komponenter i gummiblandinger genererer nye reaktionsprodukter under vulkanisering, som gradvist aflejring på formhulens overflade.

Æte gasser og halogeneffekter

Nogle gummityper, som f.eks chloroprengummi (CR), chlorsulfoneret polyethylengummi (CSM) , og fluorgummi (FKM) , frigive æte stoffer som f.eks HCl, H2S , og metalchlorider under vulkanisering. Disse stoffer forårsager betydelige korrosion af hulrum i skimmelsvampe , med særlig alvorlige virkninger på silikonegummi forarbejdning og præcisionsforms levetid.

Disse forurenings- og korrosionsfænomener forringer ikke kun udseende og iboende ydeevne af vulkaniserede gummiprodukter , men også reducere produktionsstabilitet , der potentielt fører til afbrudt kontinuerlig drift , som direkte påvirker masseproduktionens ydeevne efter hurtig levering af gummiforme.

2. Nøglefaktorer, der påvirker skimmelforurening og korrosion (vægtanalyse)

Baseret på praktisk erfaring og vægtfaktoranalyse , skimmelsvamp forurening og korrosion er primært drevet af gummiblandingssystem , herunder:

Vulkaniseringssystemtilsætningsstoffer (svovl, acceleratorer, zinkoxid)

Acceleratorer med lav opløselighed og høj migrationstendens

Vandrende antioxidanter

Aktivatorer såsom stearinsyre

Eksterne frigivelses- og skimmelfrigivelsessystemer

Polysiloxan-baserede midler

Paraffinbaserede midler (den mest alvorlige forurening)

Fluorerede slipmidler

Derudover forstærker følgende faktorer markant skimmelsvamp:

Valg af formbelægningsmaterialer

Formoverfladefinish og sandblæsningsbehandling

Vulkaniseringstemperatur, tid og kontinuerlig produktionscyklus

Temperatur- og luftfugtighedsforhold under sammensætningsopbevaring

I højpræcisionsapplikationer i silikonegummi , er den kombinerede effekt af disse faktorer særligt kritisk.

3. Tre-trins udviklingsmekanisme for forurening af skimmelhuler

Fase 1: Migration af forurenende stoffer

Under høje temperaturforhold, vulkaniseringsadditiver og reaktionsbiprodukter migrere inde fra gummiblandingen mod form hulrum overflade.

Trin 2: Adhæsion og aflejring

Disse stoffer klæber til og aflejres på metalform overflade , der gradvist dannes svære at fjerne oxiderede lag ved termiske oxidationsreaktioner.

Trin 3: Aldring og overførsel

Ved langvarig kontinuerlig brug gennemgår forurenende stoffer aldring og nedbrydning:

En portion bliver fast klæbet til formhulen

En anden del overføres til overflade af vulkaniserede gummiprodukter , forårsager urenheder, overfladerevner , og udseendefejl

Dette er yderst ugunstigt for produCENTRUM, der forfølger højtydende gummiforme.

4. Indflydelse af skimmelstruktur og overfladebehandling på forurening

I fremstilling af gummiforme og silikonegummi forarbejdning:

Højpolerede, forkromede eller legeringsbelagte forme → lav forureningstendens

Sandblæste, matte eller teksturerede forme → høj forureningsretention

Der skal lægges særlig vægt på, at sandblæsningsinduceret overfladeruhed kan skabe en “forankringseffekt” under vulkanisering, hvilket fører til mekanisk sammenlåsning mellem gummi- og formoverflader. Dette resulterer i kraftig stikning, afformningsbesvær , og sekundær forurening.

For at løse dette problem, følgende overfladeforbedringsløsninger anbefales:

Forkromet belægning

Wolfram-chrom belægninger

Belægninger af vanadium-koboltlegering

Disse teknologier er blevet bredt valideret i højpræcisionsforme i silikonegummi.

5. Omfattende strategier til reduktion af skimmelsvamp

1️⃣ Optimering af sammensætningsformulering

Vælge blanding af ingredienser med god gummikompatibilitet, lav migration , og lav blomstrende tendens

Reducere lavmolekylære stoffer tilbøjelige til at blomstre og aflejre

2️⃣ Optimering af formstrukturdesign

Sikre glatte gummistrømningskanaler

Minimer døde hjørner og tilbageholdelseszoner , hvilket gør det muligt at fjerne forurenende stoffer under gummiflow, selvom der forekommer forurening

3️⃣ Optimering af formoverfladeteknik

Prioriter elektropletterede eller legeringsbelagte overflader

Undgå unødvendigt grove sandblæsningsbehandlinger

4️⃣ Rengørings- og vedligeholdelsesmekanismer

Almindelige skimmelrensningsmetoder omfatter:

Mekanisk rengøring (våd, tør, manuel polering)

Kemisk rengøring (syrerensning / alkalisk rengøring)

Ultralydsrensning

For tiden, kemisk rengøring er dog den mest udbredte metode miljøbeskyttelefonseskrav og operatørens sikkerhed skal overvejes nøje. Kommerciel væsker til at rense skimmelsvampe og skimmelrene gummiblandinger kan også bruges som hjælpeløsninger.

Konklusion

Skimmelsvampekontamination i kompressionsstøbte gummiprodukter er universel, tilbagevendende , og systematisk i naturen. Kun igennem systematisk optimering af:

Sammensat formulering design

Valg af formmateriale

Overfladebehandlingsteknologier

Proceskontrolparametre

kan produCENTRUMne virkelig opnå:

Højtydende gummiforme

Stabil masseproduktion af højpræcisions silikonegummiforme

Vedvarende og pålidelig produktionsydelse efter hurtig levering af gummiform

I produktion og forarbejdning af kompressionsstøbte gummiprodukter, gummiforme er kritiske værktøjer til at kontrollere og sikre produktgeometri, montage dimensioner , og overholdelse af dimensionstolerancer.