Обоснование и выбор основного и вспомогательного оборудования резинового производства - каландрования

5 Обоснование и выбор основного и вспомогательного оборудования

Существуют различные способы изготовления заготовок для формовых РТИ в зависимости от конструкции изделий и способов их вулканизации:

а) формование резиновых смесей в полуфабрикаты на каландрах;

б) заполнение пресс-форм резиновой смесью методом литья под давлением;

в) шприцевание резиновых заготовок в виде шнуров, трубок и полос различного сечения;

г) формованием с одновременной или последующей вулканизацией.

Каландрованием называется процесс формования резиновых смесей путём прокатки резины через зазор валков каландра.

Процесс каландрования является непрерывным, материал проходит зазор между валками однократно, при установившемся режиме процесса каландрования. Отличительной чертой этого процесса является получение полуфабриката по калибру, установленной ширине и произвольной длине.

Методом каландрования производят следующие операции:

− теснение;

− промазка;

− обкладка;

− дублирование.

Каландры классифицируются по:

− количеству валков (трех, четырёх, пяти валковые);

− расположению валков в пространстве (горизонтальные и вертикальные);

− по выполняемой операции.

Основными параметрами процесса каландрования являются толщина листа и температура нагрева и охлаждения валков каландра.

Недостатком процесса каландрования являются анизотропия полученного изделия, усадочные процессы каландрованных листов, а так же невозможность получения изделия толщиной более 1,5 мм, т.к. резина захватывает воздух и увели-

чивается пористость.

Литьё под давлением это наиболее прогрессивный метод заполнения пресс-форм. Сущность метода литья под давлением заключается в заполнении формы предварительно разогретой пластичной резиновой смесью при высоком давлении (30-150 МПа). При большом давлении предварительно разогретая смесь обладает значительной текучестью и легко заполняет внутреннюю полость формы.

Процесс изготовления формовых РТИ методом литья под давлением имеет ряд преимуществ:

а) обеспечивается хорошее заполнение формы резиновой смесью и точная дозировка заготовки по объёму гнезда пресс-формы;

б) заполнение формы горячей (80-100ºС) резиновой смесью ведёт к сокращению времени вулканизации по сравнению с формованием без предварительного нагрева заготовок;

в) увеличивается срок службы пресс-форм, т.к. резиновой смесью заполняют уже собранную форму;

г) возможность объединение литьевого и вулканизационного оборудования в поточные механизированные технологические линии производства формовых изделий.

На большинстве заводов РТИ литьевые прессы нашли применение только для заполнения пресс-форм при изготовлении резинометаллических изделий или деталей сложной конфигурации с последующей вулканизацией в прессах и автоклавах.

Так же имеются недостатки данного метода связанные с применение технологического оборудования:

а) необходимость в значительных производственных площадях, резко возрастающих при увеличении мощности;

б) трудность изготовления армированных изделий.

Формование резиновых смесей в червячных машинах (шприц-машинах) называют процессом шприцевания. Этот процесс непрерывный и позволяет придать

резиновой смеси разнообразную форму по сечению.

Сущность процесса шприцевания заключается в продавливании пластичной, предварительно разогретой резиновой смеси через отверстия соответствующей формы и размеров под большим давлением.

Основными параметрами, характеризующими червячную машину, являются диаметр червяка, отношение рабочей длины червяка к его диаметру, степень сжатия перерабатываемого материала и частота вращения шнека.

В червячных машинах, перерабатывающих резиновые смеси в большинстве случаев применяются червяки цилиндрической формы, с двухзаходной нарезкой с постоянным шагом и переменной, убывающей по направлению к головке глубиной резьбы.

По длине нарезанной части червяка можно условно выделить три зоны:

− зона загрузки (питания) – участок шнека от загрузочной воронки до появления расплава на поверхности шнека;

− зона сжатия (разогрева) и пластикации – это участок шнека, на котором происходит образование вязкого течения расплава;

− зона нагнетания ((выпускная или зона давления) – это участок шнека, на котором происходит полная гомогенизация расплава и выравнивание температуры).

Особый интерес представляют так называемые машины холодного питания, применение которых перспективно во всех отраслях резинового производства, а также замены подогревательных вальцов. Червячные машины холодного питания имеют следующие преимущества:

− возможность автоматизации питания резиновой смесью, повышения производительности труда;

− сокращение стоимости оборудования и монтажа, расхода энергии и воды, площади, занимаемой установки;

− упрощение транспортных систем.