Resumen: Analice los factores que influyen en el proceso de la calidad de los productos moldeados de caucho de nitrilo (NBR). Los principales factores del proceso de defectos de calidad en productos moldeados con NBR son: proceso de composición, viscosidad del compuesto, tiempo de almacenamiento del compuesto, tamaño del compuesto, estructura del molde y tolerancias dimensionales, temperatura de curado, presión de curado y tiempo de curado. Tomar medidas específicas puede resolver eficazmente los problemas de calidad de los productos moldeados con NBR.
NBR se utiliza principalmente en la preparación de productos de caucho. A medida que aumenta la temperatura y aumenta el contenido de acrilonitrilo, aumenta la termoplasticidad de NBR. Los buenos materiales termoplásticos tienen buena fluidez y son adecuados para la preparación de productos moldeados. Los productos de caucho moldeados se fabrican mezclando una determinada forma y calidad de caucho mezclado en un molde, vulcanizándolo en una máquina de vulcanización de placa plana y luego desmoldeando y recortando. La calidad de los productos de caucho moldeado generalmente está determinada por la fórmula del caucho y la tecnología de procesamiento. Este artículo analiza principalmente los factores del proceso que afectan la calidad de los productos moldeados con NBR.
1. Defectos comunes de calidad de los productos moldeados con NBR
El propósito del moldeo es hacer que los productos de caucho tengan ciertas formas y propiedades físicas, y evitar defectos en la superficie. Los defectos de calidad comunes de los productos moldeados con NBR son los siguientes: desgarro en la línea de separación, marcas de flujo en la superficie, falta de suavidad, glaseado, levantamiento o rodadura, grietas en la piel, burbujas de aire internas, encogimiento excesivo de tamaño y desmoldeo. es creado.
2 · Factores que afectan la calidad de los productos moldeados con NBR
La preparación de productos moldeados con NBR debe prestar atención a factores tales como la preparación del caucho compuesto, el diseño del molde y las condiciones de curado.
2.1 Preparación de caucho compuesto
2.1.1 Proceso de mezcla
不良 La dispersión deficiente de los agentes de composición afectará las propiedades físicas de los productos moldeados con NBR. Por ejemplo, el amarillo de azufre tiene baja solubilidad en NBR, y no es fácil de dispersar. A menudo conduce a pelar o blanquear la superficie cuando se desmolda el producto de caucho, y se pueden ver partículas de azufre cuando se estira el vulcanizado. La dispersión desigual de los plastificantes hará que el compuesto se deslamine antes del moldeo, genere burbujas de aire y reduzca el rendimiento de vulcanización del compuesto de peróxido. Las impurezas en el agente de combinación pueden causar compuestos de goma sueltos y defectos de apariencia de los productos de precisión. Los compuestos mezclados inadecuadamente se deben volver a mezclar de manera oportuna. El material de goma quemada es difícil de fluir durante el proceso de vulcanización de moldeo. El chamuscado del material de goma puede causar defectos tales como compacidad, delaminación, rizado y distorsión.
2.1.2 Viscosidad del caucho
La fluidez del compuesto de caucho en la cavidad depende de la viscosidad del caucho compuesto. La viscosidad del compuesto NBR generalmente está determinada por el plastificante y la carga. Es difícil reducir la viscosidad del caucho usando plastificantes o prolongando el tiempo de plastificación. La viscosidad de Mooney [ML (1 + 4) 100 ° C] del caucho NBR para el método de moldeo es de 35 a 130. Si la viscosidad del material de caucho es pequeña y la presión de vulcanización no es suficiente, el producto producirá burbujas durante vulcanización; Si la viscosidad del caucho es grande, no es fácil llenar el molde durante la vulcanización, y es probable que el producto provoque escasez o arrugas del caucho.
2.1.3 Aislamiento de película
Para evitar el bloqueo, se puede recubrir un agente de liberación en la superficie de la película cuando se baja el caucho compuesto NBR, pero no se pueden usar polvos de ácido esteárico porque el ácido esteárico es insoluble en NBR y desempeñará un papel de lubricación excesivo, lo que afectar el caucho durante el moldeo. Al unir. Cuando el compuesto NBR se combina con un núcleo metálico, no se puede usar un agente de liberación de polvo, y se debe garantizar la viscosidad de la superficie de contacto entre el compuesto y el metal.
2.1.4 Estacionamiento compuesto de goma
El caucho NBR debe dejarse durante 16 horas después del moldeo y luego moldearse. El tiempo óptimo para estacionar es de 24 horas. Si el material de goma no está estacionado, aparecerán burbujas y manchas en el producto; Si el tiempo de estacionamiento es demasiado corto, afectará las propiedades físicas del producto; Si el tiempo de estacionamiento es demasiado largo, afectará seriamente la adhesión del material de goma al material metálico.
2.1.5 Tamaño de goma
El tamaño del compuesto de goma no puede ser exactamente el mismo que el tamaño de la cavidad correspondiente. La calidad del compuesto de goma durante el moldeo debe ser mayor que la parte de goma del producto. El desbordamiento del caucho (o borde de desbordamiento) durante el moldeo desempeñará un doble papel en la expulsión del aire en la cavidad del molde y en el mantenimiento de la presión de vulcanización. efecto. La cantidad de flashover debe controlarse estrictamente de acuerdo con el tamaño del producto, el método de moldeo y la estructura del molde. Si la cantidad de pegamento no es suficiente para llenar la cavidad del molde, causará falta de pegamento; Si la cantidad de pegamento es demasiado, evitará que el molde se cierre y que el producto no cumpla con las especificaciones. Para la máquina de vulcanización plana general, el compuesto de caucho del molde separado debe rellenarse en un 15% -20%, el compuesto de caucho prensado en el molde separado debe rellenarse en un 5% -10%, y el compuesto de caucho del molde de empuje. en el molde se debe llenar más alrededor del 2%.
2.2 Diseño de moldes
NBR es ampliamente utilizado en la fabricación de juntas tóricas, juntas tóricas, juntas y juntas. Cuando la tolerancia dimensional del producto excede el rango de tolerancia especificado, su vida útil se acortará significativamente e incluso se desechará después de unos minutos de uso. Por lo tanto, el diseño del molde debe garantizar la estabilidad del tamaño del producto.
El principal factor que afecta la precisión dimensional del producto es la contracción del caucho. En el caso de tolerancias de pequeño tamaño de producto, el diseño del molde debe considerar primero la contracción del caucho. La razón de la contracción del compuesto de caucho es que el coeficiente de expansión térmica del compuesto de caucho es mayor que el del material de molde de metal.
Los productos NBR generalmente tienen una tolerancia dimensional de 0.5% a 1.0%. La tolerancia permisible del tamaño del molde de los productos de caucho moldeados estadounidenses depende del producto. La tolerancia del tamaño del molde de los productos generales es de 0,127 mm, y la tolerancia del tamaño del molde de los productos especiales de precisión es de 0,005 mm. Y los cambios de forma, la tolerancia del tamaño del procesamiento del producto sólido es de 0.254 a 0. 635 mm, la tolerancia del tamaño del procesamiento del producto de esponja es de 0.254 a 1. 520 mm. El precalentamiento del compuesto de caucho antes de la vulcanización puede reducir efectivamente la deformación interna del compuesto de caucho; después de enfriar, la contracción del compuesto de caucho excede la cavidad, y el grado de contracción varía con la composición del caucho (especialmente el tipo y la cantidad de relleno). El cambio está relacionado con la tensión interna antes de moldear el caucho. El efecto del relleno sobre la contracción de los productos moldeados con NBR se muestra en la Tabla 1.
La causa del desbordamiento puede atribuirse a una presión de vulcanización insuficiente o desigual, agujeros de escape demasiado pequeños y un área de cavidad demasiado grande. De acuerdo con los principios de diseño, el volumen del orificio de escape de la piel debe ser 15-20 veces el volumen de la cavidad para ser suficiente para acomodar el desbordamiento. Si se requiere que el desbordamiento sea pequeño, la tensión entre la cavidad y el orificio de escape es pequeña. En un molde con cavidades superpuestas, la distribución y el grosor del borde de rebose varían mucho según la presión de curado. En general, la resistencia al desgarro térmico de NBR es menor que la de otros cauchos sintéticos. Por lo tanto, la presión de vulcanización de los productos de NBR debe ser apropiada, y se debe tener cuidado de no formar un corte inverso cuando el producto terminado es expulsado del molde. Además, la ranura de flujo de pegamento en el borde debe estar lo más cerca posible de 0.4 ~ 3.2 mm cerca del extremo de la cavidad.
2.3 Condiciones de vulcanización
2.3.1 Temperatura de vulcanización
BR La temperatura de curado por compresión del caucho NBR suele ser de 140 ~ 200 ℃, la temperatura de curado específica depende de las propiedades físicas, el tamaño y el método de compresión del producto. La vulcanización a baja temperatura puede reducir los problemas de calidad del producto causados por la contaminación por quemaduras y moho, etc., y también puede hacer que el producto obtenga mejores propiedades físicas. Las piezas de productos a gran escala necesitan un proceso de vulcanización relativamente plano. A diferentes temperaturas de vulcanización, las propiedades físicas del producto pueden optimizarse ajustando el tiempo de vulcanización.
Los compuestos de NBR pueden precalentarse eficazmente mediante un método dieléctrico. Este método de precalentamiento puede calentar uniformemente el compuesto de goma antes del moldeo, acelerar la velocidad de vulcanización y superar los problemas de vulcanización desigual y sesgo de productos espesos. El sesgo del producto es causado por la parte central de la superficie del producto que se vulcaniza continuamente por el calor después de la vulcanización.
El compuesto BRNBR se vulcaniza a alta temperatura, y cada paso de la operación debe realizarse rápidamente. Por ejemplo, el compuesto puede permanecer en la cavidad de 153 ℃ durante 2 minutos y luego presurizar y vulcanizar. Además, con la vulcanización a alta temperatura, la escala del molde también aumentará, aumentando así el número de limpieza del molde. El ensuciamiento del moho generalmente es causado por la acumulación de migajas y agentes de liberación.
2.3.2 Presión de vulcanización
La presión de vulcanización es muy importante para la calidad de los productos NBR. Si la presión cambia durante la vulcanización, las propiedades físicas del producto disminuirán, por lo que la presión de vulcanización debe mantenerse estable. La presión de vulcanización del caucho NBR es generalmente de 1.4 ~ 3.4 MPa.
El sobrellenado del producto terminado conduce a productos de desecho. Este problema a menudo se atribuye al diseño del molde, que en realidad es causado por una presión de vulcanización insuficiente. La presión insuficiente durante el proceso de moldeo a menudo producirá poros, burbujas externas y deformación; Una presión excesiva puede causar distorsión.
Los productos NBR pueden segmentarse vulcanizados, es decir, el caucho NBR se vulcaniza primero y se coloca en una máquina de vulcanización plana, y luego se vulcaniza en dos etapas.
2.3.3 Tiempo de vulcanización
El tiempo de vulcanización es el tiempo que el compuesto de caucho se vulcaniza en el molde para obtener el mejor rendimiento bajo una determinada temperatura y presión. Si el tiempo de vulcanización es demasiado largo, se producirán grietas cuando el producto se desmolde, lo que puede resolverse mediante vulcanización a baja temperatura durante mucho tiempo. Si el tiempo de vulcanización es demasiado corto, el producto está bajo azufre y es fácil de rasgar en la línea de separación. Se puede resolver aumentando la temperatura de vulcanización.
3 · Conclusión
Los factores que afectan la calidad de los productos moldeados con NBR están mutuamente restringidos. Cuando se producen problemas de calidad en productos moldeados con NBR, es necesario no solo ajustar los factores de formulación, sino también encontrar las razones de los aspectos de la preparación del caucho compuesto, el diseño del molde y las condiciones de curado, y proponer medidas de mejora para garantizar la calidad y la producción del producto. .