Resumo: Analisar os fatores que influenciam o processo na qualidade dos produtos moldados com borracha nitrílica (NBR). Os principais fatores do processo de defeitos de qualidade nos produtos moldados por NBR são: processo de composição, viscosidade do composto, tempo de armazenamento do composto, tamanho do composto, estrutura do molde e tolerâncias dimensionais, temperatura de cura, pressão e tempo de cura. Tomar medidas direcionadas pode resolver efetivamente os problemas de qualidade dos produtos moldados por NBR.
O NBR é usado principalmente na preparação de produtos de borracha. À medida que a temperatura aumenta e o conteúdo de acrilonitrila aumenta, a termoplasticidade da NBR aumenta. Bons materiais termoplásticos têm boa fluidez e são adequados para a preparação de produtos moldados. Os produtos de borracha moldada são feitos misturando uma certa forma e qualidade da borracha misturada em um molde, vulcanizando-o em uma máquina de vulcanização de chapa plana e depois desmoldando e aparando. A qualidade dos produtos de borracha moldada é geralmente determinada pela fórmula da borracha e tecnologia de processamento. Este artigo discute principalmente os fatores do processo que afetam a qualidade dos produtos moldados por NBR.
1. Defeitos comuns de qualidade de produtos moldados NBR
O objetivo da moldagem é fazer com que os produtos de borracha tenham certa forma e propriedades físicas, além de evitar defeitos de superfície. Os defeitos de qualidade comuns dos produtos moldados com NBR são os seguintes: rasgo na linha de separação, marcas de fluxo na superfície, não suavidade, geada, elevação ou rolamento, rachaduras fortes na pele, bolhas de ar internas, encolhimento excessivo no tamanho e desmoldagem é criado.
2 · Fatores que afetam a qualidade dos produtos moldados NBR
A preparação de produtos moldados por NBR deve prestar atenção a fatores como preparação da borracha de composição, design do molde e condições de cura.
2.1 Preparação de borracha composta
2.1.1 Processo de mistura
不良 A fraca dispersão dos agentes de composição afetará as propriedades físicas dos produtos moldados por NBR. Por exemplo, o amarelo enxofre tem baixa solubilidade na NBR e não é fácil dispersar. Isso geralmente leva ao descascamento ou branqueamento da superfície quando o produto de borracha é desmoldado e partículas de enxofre podem ser vistas quando o vulcanizado é esticado. A dispersão desigual dos plastificantes fará com que o composto seja delaminado antes da moldagem, gerará bolhas de ar e reduzirá o desempenho de vulcanização do composto de peróxido. As impurezas no agente de composição podem causar compostos de borracha soltos e defeitos de aparência de produtos de precisão. Compostos misturados inadequadamente devem ser misturados novamente em tempo hábil. O material de borracha queimada é difícil de fluir durante o processo de vulcanização da moldagem. A abrasão do material de borracha pode causar defeitos como compacidade, delaminação, ondulação e distorção.
2.1.2 Viscosidade da borracha
A fluidez do composto de borracha na cavidade depende da viscosidade da borracha composta. A viscosidade do composto NBR é geralmente determinada pelo plastificante e pela carga. É difícil reduzir a viscosidade da borracha usando plastificantes ou prolongando o tempo de plastificação. A viscosidade Mooney [ML (1 + 4) 100 ° C] da borracha NBR para o método de moldagem é de 35 a 130. Se a viscosidade do material de borracha for pequena e a pressão de vulcanização não for suficiente, o produto produzirá bolhas durante vulcanização; se a viscosidade da borracha for grande, não será fácil encher o molde durante a vulcanização, e é provável que o produto cause escassez de borracha ou rugas.
2.1.3 Isolamento de filme
Para impedir o bloqueio, um agente desmoldante pode ser revestido na superfície do filme quando a borracha composta NBR é abaixada, mas os pós de ácido esteárico não podem ser usados porque o ácido esteárico é insolúvel no NBR e desempenhará um papel de lubrificação excessivo, o que afetar a borracha durante a moldagem. Quando colagem. Quando o composto NBR é combinado com um núcleo de metal, um agente de liberação de pó não pode ser usado e a viscosidade da superfície de contato entre o composto e o metal deve ser garantida.
2.1.4 Estacionamento composto de borracha
A borracha NBR deve ser deixada por 16 horas após a moldagem e depois moldada. O horário ideal para estacionar é de 24 horas. Se o material de borracha não estiver estacionado, bolhas e manchas aparecerão no produto; se o tempo de estacionamento for muito curto, afetará as propriedades físicas do produto; se o tempo de estacionamento for muito longo, isso afetará seriamente a adesão do material de borracha ao material metálico.
2.1.5 Tamanho da borracha
O tamanho do composto de borracha não pode ser exatamente o mesmo que o tamanho da cavidade correspondente. A qualidade do composto de borracha durante a moldagem deve ser maior que a parte de borracha do produto. O excesso de borracha (ou borda de excesso) durante a moldagem desempenhará um papel duplo na expulsão do ar na cavidade do molde e na manutenção da pressão de vulcanização. efeito. A quantidade de flashover deve ser rigorosamente controlada de acordo com o tamanho do produto, o método de moldagem e a estrutura do molde. Se a quantidade de cola não for suficiente para preencher a cavidade do molde, isso causará falta de cola; se a quantidade de cola for muito grande, impedirá o fechamento do molde e fará com que o produto fique fora de especificação. Para a máquina de vulcanização plana geral, o composto de borracha do molde separado deve ser preenchido em 15% a 20%, o composto de borracha pressionado no molde separado deve ser preenchido em 5% a 10% e o composto de borracha do molde no molde deve ser preenchido mais cerca de 2%.
2.2 Projeto do molde
A NBR é amplamente utilizada na fabricação de O-rings, U-rings, vedações e juntas. Quando a tolerância dimensional do produto exceder a faixa de tolerância especificada, sua vida útil será significativamente reduzida e será descartada após alguns minutos de uso. Portanto, o design do molde deve garantir a estabilidade do tamanho do produto.
O principal fator que afeta a precisão dimensional do produto é o encolhimento da borracha. No caso de pequenas tolerâncias de tamanho de produto, o design do molde deve primeiro considerar o encolhimento da borracha. A razão para o encolhimento do composto de borracha é que o coeficiente de expansão térmica do composto de borracha é maior que o do material do molde de metal.
Os produtos NBR geralmente têm uma tolerância dimensional de 0,5% a 1,0%. A tolerância permitida para o tamanho do molde de produtos de borracha moldados americanos depende do produto. A tolerância do tamanho do molde de produtos em geral é de 0,127 mm, e a tolerância do tamanho do molde de produtos de precisão especial é de 0,005 mm. E as mudanças de forma, a tolerância de tamanho de processamento de produto sólido é 0. 254 a 0. 635 mm, a tolerância de tamanho de processamento de produto esponja é de 0. 254 a 1. 520 mm. O pré-aquecimento do composto de borracha antes da vulcanização pode efetivamente reduzir a deformação interna do composto de borracha; após o resfriamento, o encolhimento do composto de borracha excede a cavidade e o grau de encolhimento varia com a composição da borracha (especialmente o tipo e a quantidade de carga). A mudança está relacionada ao estresse interno antes da moldagem da borracha. O efeito da carga no encolhimento dos produtos moldados com NBR é mostrado na Tabela 1.
A causa do transbordamento pode ser atribuída a pressão de vulcanização insuficiente ou desigual, orifícios de escape muito pequenos e área de cavidade muito grande. De acordo com os princípios de projeto, o volume do orifício de saída da pele deve ser de 15 a 20 vezes o volume da cavidade para ser suficiente para acomodar o transbordamento. Se for necessário que o excesso seja pequeno, a tensão entre a cavidade e o orifício de escape é pequena. Em um molde com cavidades sobrepostas, a distribuição e a espessura da borda de transbordamento variam muito, dependendo da pressão de cura. Geralmente, a resistência ao rasgo térmico da NBR é menor que a de outras borrachas sintéticas. Portanto, a pressão de vulcanização dos produtos NBR deve ser apropriada e deve-se tomar cuidado para não formar um corte reverso quando o produto acabado for ejetado do molde. Além disso, a ranhura do fluxo de cola na borda deve estar o mais próximo possível de 0,4 ~ 3,2 mm, perto da extremidade da cavidade.
2.3 Condições de vulcanização
2.3.1 Temperatura de vulcanização
BRA temperatura de cura por compressão da borracha NBR é geralmente 140 ~ 200 ℃, a temperatura de cura específica depende das propriedades físicas, tamanho e método de compressão do produto. A vulcanização a baixa temperatura pode reduzir os problemas de qualidade do produto causados por contaminação por queimaduras e fungos, etc., e também pode fazer com que o produto obtenha melhores propriedades físicas. Peças de produtos em larga escala precisam de um processo de vulcanização relativamente plano. Em diferentes temperaturas de vulcanização, as propriedades físicas do produto podem ser otimizadas ajustando o tempo de vulcanização.
Os compostos NBR podem ser pré-aquecidos efetivamente por um método dielétrico. Esse método de pré-aquecimento pode aquecer uniformemente o composto de borracha antes da moldagem, acelerar a velocidade de vulcanização e superar os problemas de vulcanização desigual e inclinação de produtos espessos. A inclinação do produto é causada pela vulcanização contínua da parte central da superfície do produto pelo calor após a vulcanização.
O composto BRNBR é vulcanizado em alta temperatura e cada etapa da operação precisa ser executada rapidamente. Por exemplo, o composto pode permanecer na cavidade de 153 ℃ por 2 minutos e depois pressurizar e vulcanizar. Além disso, com a vulcanização a alta temperatura, a escala do molde também aumentará, aumentando assim o número de limpeza do molde. A incrustação de mofo é geralmente causada pelo acúmulo de migalhas e agentes desmoldantes.
2.3.2 Pressão de vulcanização
A pressão de vulcanização é muito importante para a qualidade dos produtos NBR. Se a pressão mudar durante a vulcanização, as propriedades físicas do produto diminuirão, portanto a pressão de vulcanização deve ser mantida estável. A pressão de vulcanização da borracha NBR é geralmente de 1,4 a 3,4 MPa.
O excesso de produto acabado leva a resíduos. Esse problema geralmente é atribuído ao projeto do molde, que é realmente causado por pressão de vulcanização insuficiente. Pressão insuficiente durante o processo de moldagem geralmente produz poros, bolhas externas e deformação; pressão excessiva pode causar distorção.
Os produtos NBR podem ser segmentados vulcanizados, ou seja, a borracha NBR é primeiro vulcanizada e colocada em uma máquina de vulcanização plana e depois vulcanizada em dois estágios.
2.3.3 Tempo de vulcanização
Tempo de vulcanização é o tempo em que o composto de borracha é vulcanizado no molde para obter o melhor desempenho sob uma certa temperatura e pressão. Se o tempo de vulcanização for muito longo, ocorrerão rachaduras quando o produto for desmoldado, o que pode ser resolvido pela vulcanização em baixa temperatura por um longo período de tempo. Se o tempo de vulcanização for muito curto, o produto estará embebido em enxofre e será fácil rasgar a linha de separação. Pode ser resolvido aumentando a temperatura de vulcanização.
3 · Conclusão
Os fatores que afetam a qualidade dos produtos moldados por NBR são mutuamente restritos. Quando ocorrem problemas de qualidade nos produtos moldados por NBR, é necessário não apenas ajustar os fatores de formulação, mas também descobrir os motivos dos aspectos da composição da borracha de composição, design do molde e condições de cura, além de propor medidas de melhoria para garantir a qualidade e a produção do produto .