Výroba pryžových těsnění, těsnění, O-kroužků nebo jakýchkoliv lisovaných pryžových dílů znamená, že se s lisováním setkáte téměř denně. Je to nejjednodušší a nejpřímější způsob tvarování pryžové směsi do hotového výrobku.
Základní závěr: lisování používá vyhřívanou ocelovou formu a hydraulický lis k vtlačení předtvarovaného pryžového polotovaru do jeho konečné dutiny a opakovatelná výroba závisí na třech faktorech - konzistentní kvalitě směsi, přesném návrhu formy a řízených proměnných procesu.
Tato příručka pokrývá kompletní pracovní postup, od přípravy směsi po konečnou úpravu, s praktickým zaměřením na výběr zařízení a řízení procesů, které podporují stabilní výrobu.
Jak funguje proces lisování
Pochopení každé fáze vám pomůže určit, kde problémy začínají. Lisování probíhá v pěti různých krocích.
- Příprava směsi. Základní polymer, plniva, změkčovadla a vytvrzovací činidla se mísí ve vnitřním mixéru nebo na míchacím mlýně. Cílem je stejnoměrná hmota bez nemíchaných aglomerátů plniva a bez spálených míst. Teplota směsi musí zůstat pod bodem vznícení po celou dobu míchání.
- Výroba předlisku. Přesný předtvarovač s podáváním za studena vytlačuje smíchanou směs na odměřené polotovary, obvykle válcové nebo podlouhlé. Hmotnost polotovaru se rovná konečnému objemu součásti plus 5-10 procent navíc pro flash. Přesná hmotnost předlisku snižuje kolísání záblesku a zabraňuje krátkému plnění tenkých sekcí.
- Nakládání forem. Předlisek se ručně umístí do každé dutiny lisovací formy. S vícedutinovým nástrojem musí operátoři přesně umístit každý polotovar, aby směs tekla rovnoměrně, když se lis zavírá.
- Lisování a vytvrzování. Hydraulický lis uzavírá formu řízenou rychlostí. Tlak desky stlačuje pryž a tlačí ji do geometrie dutiny. Teplo z parních nebo elektrických desek se přenáší přes formu do směsi a spouští vulkanizaci. Správná rovnoměrnost teploty desky po celém povrchu zabraňuje nedostatečně vytvrzeným dílům v blízkosti okrajů.
- Deformování a konečná úprava. Jakmile doba vytvrzování skončí, lis se otevře a díl se odstraní. Flash je ořezán ručně, zpracován v kryogenním odstraňovači otřepů nebo vysekán. Závěrečná kontrola ověřuje rozměry, povrchovou úpravu a tvrdost výkresu součásti.
Základní vybavení pro lisování
Výběr zařízení, které odpovídá objemu vaší výroby, je nejrychlejší cestou ke konzistentní kvalitě. Čtyři stroje mají největší vliv na denní výkon.
Vakuový horký lisovací stroj
Vzduch zachycený v dutině vytváří mikropórovitost v konečné části. Vakuový lis za horka evakuuje dutinu před lisováním, takže směs vyplňuje složitá žebra a tenké stěny bez plynových kapes. Je zvláště účinný pro O-kroužky, membrány a díly s ostrými detaily.
Vakuový horký lis na pryžové a plastové díly Tento vulkanizační stroj evakuuje dutinu před lisováním, aby se odstranily vzduchové kapsy, čímž se zajistí husté díly se složitými žebry a tenkými stěnami. Nabízí časované zamykání formy, automatickou regulaci teploty a alarm. Zobrazit produkt → Přesný předtvarovač pro podávání za studena
Předtvarovač vyrábí polotovary se stejným objemem a geometrií. Odstraňuje ruční operaci vážení a řezání, která představuje hlavní problémové místo v propustnosti. Konzistentní hmotnost polotovaru udržuje záblesk v těsném pásmu a snižuje směsný odpad o několik procentních bodů.
CES Precizní předtvarovač pro podávání za studena pro přesné pryžové polotovary Tento předtvarovač řeže směsnou pryž na polotovary s přesností hmotnosti pod 8‰, vhodné pro NBR, EPDM, FKM a další. Kombinuje filtrování, vytlačování, řezání a vážení v jedné jednotce, zlepšuje konzistenci a snižuje množství odpadu. Zobrazit produkt → Tlakový hnětač
Kvalita začíná při míchání. Hnětač pod tlakem spojuje polymer, plniva a přísady do jednotné hmoty, přičemž udržuje teplotu hmoty v bezpečném okně. Lepší disperze snižuje variace mezi jednotlivými šaržemi a zabraňuje lokalizovanému nevytvrzení způsobenému špatným mícháním.
Tlakový hnětač for Rubber and Plastic Mixing Tento hnětač zvládne plastifikaci, míchání a rafinaci pryže a plastů, včetně směsí s krátkými vlákny. Zajišťuje rovnoměrnou disperzi a řízenou teplotu hmoty, snižuje variace šarží a rizika nevytvrzení. Zobrazit produkt → Kryogenní odbleskovací stroj
Po vytvrzení může odstranění blesku spotřebovat 30-40 procent výrobního času, pokud se provádí ručně. Kryogenní křehké částice se rozblikají kapalným dusíkem a poté je odstraní rotujícím oběžným kolem. Funguje dobře na O-kroužky, těsnění a složité tvary, kde je ruční ořezávání nepraktické. Toto kryogenní odmašťovací stroj podporuje konzistentní dokončovací práce ve velkoobjemových sériích.
Kritické parametry procesu
Výsledek každého lisovacího cyklu řídí tři parametry. Vědět, kde začít, ušetří hodiny pokusů a omylů na podlaze.
1 Teplota. Většina pryžových směsí vytvrzuje mezi 150 °C a 200 °C. Běh pod spodním koncem prodlužuje dobu vytvrzování a riskuje neúplné zesítění. Běh nad horním koncem může spálit směs, než se forma úplně uzavře.
2 Tlak. Hydraulický tlak se typicky pohybuje od 5 do 20 MPa v závislosti na tvrdosti směsi a složitosti součásti. Tvrdší směsi potřebují vyšší tlak k zatlačení materiálu do hlubokých žeber. Nedostatečný tlak se projevuje jako nenaplnění nebo chybějící prvky.
3 Doba léčení. Doba setrvání závisí na nejtlustší části stěny. Část o tloušťce 10 mm může potřebovat 15 minut při 170 °C, zatímco část o tloušťce 2 mm může vytvrdnout za 3 minuty. Nedotvrzování má slabé fyzikální vlastnosti. Přetvrzování snižuje pevnost v tahu a prodloužení.
| Sloučenina | Teplota | Tlak | Doba vytvrzení 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 |
Lisování vs. přetlačování vs. vstřikování
Lisování lisováním je nejstarší ze tří primárních metod lisování pryže, ale stále má silnou pozici v továrně. Porovnání metod s typem a objemem vašeho produktu pomáhá učinit správný výběr.
Lisování lisováním používá jednoduché, levné formy. Neexistuje žádný systém vodicích lišt, takže odpad materiálu zůstává minimální. Vyhovuje směsím s vysokou tvrdostí, které nesnadno tečou. Nevýhodou je ruční vkládání polotovaru, delší doba cyklu a záblesk na dělicí čáře.
Přetlačovací lisování tlačí směs skrz systém vtoků do dutiny. Zlepšuje vyplnění detailů a snižuje záblesky, zejména u dílů s hustými kovovými vložkami. Kompromisy jsou mírná orientace výplně, větší odpad materiálu v žlabu a dražší nástroj.
Vstřikování plně automatizuje podávání a vytvrzování. Poskytuje nejkratší doby cyklů, minimální ruční manipulaci a vynikající opakovatelnost. Investiční náklady jsou mnohem vyšší a sloučeniny s vysokou tvrdostí se mohou spálit v sudu, než se dostanou do formy.
| Metoda | Cena formy | Doba cyklu | Úroveň blesku | Potenciál automatizace |
|---|---|---|---|---|
| Komprese | Nízká | Střední | Vysoká | Nízká |
| Přenést | Střední | Střední | Nízká | Střední |
| Injekce | Vysoká | Krátký | Velmi nízké | Vysoká |
Běžné závady a odstraňování problémů
I při dobře vyladěném procesu se objevují vady. Schopnost je rychle opravit je důležitější než se jim úplně vyhnout. Zde jsou vady, které uvidíte nejčastěji, a standardní opravy.
Nevyplněné nebo chybějící části. Směs nedosahovala každého detailu dutiny. Mírně zvyšte teplotu formy, zvyšte tlak, zvětšete ventilační otvory nebo snižte hmotnost předlisku, aby materiál mohl volněji proudit.
Puchýře. Plyn nebo vzduch zůstávají zachyceny uvnitř dílu. Prohloubte vakuový cyklus, snižte teplotu formy nebo upravte umístění předlisku tak, aby směs nezachycovala vzduch v rozích.
Nadměrný blesk. Mezerou blesku uniká příliš mnoho materiálu. Snižte hmotnost předlisku o 3 až 5 procent, zkontrolujte, zda mezera mezi výlisky nepřesahuje 0,05 mm, a ujistěte se, že lis vyvíjí rovnoměrný tlak na celou desku.
Pórovitost kolem silných částí. Prázdné prostory v blízkosti středu silnějších částí pocházejí ze zachyceného vzduchu nebo těkavých sloučenin. Přejděte na vakuový lis, prodlužte dobu setrvání ve vakuu nebo upravte směs tak, aby se snížil obsah těkavých látek.
Lepení a trhání na odlitky. Část zůstává v dutině. Zkontrolujte separační vrstvu, ověřte, že doba vytvrzování není příliš krátká, a mírně zvyšte úhel úkosu.
Úvahy o designu formy
Dobrá konstrukce formy zabrání většině výrobních problémů dříve, než nastanou. Věnování pozornosti těmto pěti bodům při obrábění a přejímce forem se vyplatí nižším zmetkovitostí a menším počtem přerušení cyklu.
- Kompenzace smrštění. Pryžové směsi se při chlazení smršťují o 1,5 až 3 procenta. Rozměry dutiny musí být vypočteny jako konečná velikost dílu dělená (1 - míra smrštění). Použití nesprávného faktoru vede k nadměrným nebo poddimenzovaným dílům.
- Flash mezera. U standardních průmyslových dílů by měla být mezera vzplanutí 0,02 až 0,05 mm. Širší mezera zvyšuje náklady na blesk a oříznutí. Užší mezera může způsobit slepení polovin formy.
- Větrání. Vzduch musí uniknout, protože pryž vyplňuje dutinu. Odvzdušňovací drážky jsou umístěny v nejhlubších plnicích bodech a podél dělicí čáry. Nedostatečné odvětrání způsobuje puchýře a nenaplnění na konci průtokové cesty.
- Úhel ponoru. Úhel úkosu 1 až 2 stupně na bočních stěnách umožňuje čisté uvolnění dílu. Prvky podříznutí vyžadují zvláštní složitost formy a je třeba se jim vyhnout, pokud to součást skutečně nevyžaduje.
- Zarovnání desky. Pokud horní a spodní desky nejsou rovnoběžné, na jednu stranu dutiny působí větší tlak než na druhou. Pravidelné kontroly vyrovnání pomocí spároměrů zabraňují nerovnoměrnému záblesku.
Znát vlastnosti materiálu vaší směsi je předpokladem pro výběr správného smršťovacího faktoru a formovací oceli.
Tipy na údržbu a efektivitu výroby
Preventivní údržba udržuje lisy na lisování v provozu po léta. Jednoduchý denní, měsíční a čtvrtletní plán kontroluje náklady předtím, než se stanou hlavními opravami.
- Denní čištění desky. Odstraňte olej, zbytky pryže a usazeniny uvolňovacího prostředku z povrchu desky. Čistá deska přenáší teplo rovnoměrně.
- Měsíční kontrola hydraulického oleje. Zkontrolujte hladinu hydraulického oleje a kalibraci tlakoměru. Nevyrovnaný tlak je hlavní příčinou nerovnoměrného záblesku.
- Čtvrtletní ověření vyrovnání. Pro potvrzení rovnoběžnosti desek použijte spároměry nebo laserovou sadu. Opotřebená vodicí pouzdra vyměňte, když vůle překročí 0,05 mm.
- Roční test ohřívače a termočlánku. Změřte teplotu na desce kontaktním teploměrem. Rozdíl 5°C mezi okrajem a středem vyžaduje výměnu topného tělesa.
- Skladování forem. Před uskladněním postříkejte dutiny přípravkem proti korozi. Formy skladujte na rovném a suchém povrchu, nikdy ne přímo na betonu.
Efektivita výroby se také zlepšuje, když je hmotnost předlisku řízena přesným předtvarovačem. Konzistentní polotovary znamenají méně záblesků a méně zmetků bez výplně.
Často kladené otázky
Potřebuji vždy vakuový lis pro lisování?
Ne vždy. Tenké, jednoduché díly s dobrým odvětráváním se často dobře vyrábějí bez vakua. Pokud se však neustále potýkáte s pórovitostí nebo tlustými částmi, vakuový lis za horka snižuje zmetkovitost natolik, aby ospravedlnila investici.
Jak dlouho trvá typický cyklus lisování?
Záleží na nejtlustší části. 2mm O-kroužek může vytvrdnout za 3-5 minut, zatímco 30mm blok může trvat 25-30 minut. Doba otevření, zatížení a vyjmutí z formy přidává další minutu nebo dvě na cyklus.
Jaký je rozdíl mezi lisováním a lisováním?
Lisování umístí směs přímo do dutiny před uzavřením formy. Přetlačovací lisování používá samostatnou komoru pro vstřikování směsi skrz běžec. Přenos je lepší pro složité díly s vložkami, ale komprese je jednodušší a levnější pro ploché díly a těsnění.
Ovlivňuje tvrdost směsi požadovaný lisovací tlak?
Ano. Měkké směsi kolem 40 Shore A snadno proudí při nízkém tlaku. Tvrdší směsi kolem 80 Shore A potřebují podstatně větší tlak k vyplnění hřebenů a podříznutí.
Jak zabráním záblesku na lisovaném výrobku?
Udržujte hmotnost předlisku 5-10 procent nad hmotností konečného dílu, ujistěte se, že mezera mezi zábleskem je 0,02-0,05 mm, a ověřte rovnoměrný tlak desky. Předtvarovač pomáhá tím, že produkuje stálou hmotnost polotovaru.
Jaké směsi fungují nejlépe pro lisování?
Většina termosetových pryží funguje dobře, včetně NBR, EPDM, SBR a silikonu. Vysoce naplněné nebo velmi tvrdé směsi se při stlačení chovají dobře, protože zde není žádný kanál, který by se ucpal.
Jak zkrátím dobu cyklu při lisování?
Použijte předtvarovač pro urychlení plnění, přepněte na vakuový lis pro zkrácení odvzdušňovací fáze nebo optimalizujte dobu vytvrzování pomocí testu reometru. Předehřátí předlisku také zkracuje dobu, kterou díl potřebuje k dosažení vytvrzovací teploty.
