Способы производства и методы модификации резиновой смеси для производства сальника реактивной штанги с целью уменьшения себестоимости и увеличения производительности (стр. 9 из 20)

Бутадиен-стирольный каучук с содержанием

связанного стирола 23–24% 22,22–26,05

Бутадиен-стирольный каучук с содержанием

связанного стирола 63–64% 6,84–8,02

Этиленпропиленовый каучук с содержанием

в качестве третьего мономера этилиденнорборнен 5,13–6,01

Вулканизующая группа 1,72–2,78

Активатор 2,05–3,21

Противостаритель 2,06–2,40

Указанный пластификатор 4,27–6,61

Наполнитель 41,97–50,44

Паста «Кальценафт» 1,71–2,00

Технологическая добавка, выбранную из группы,

включающей смесь кальциевых мыл и амидов

насыщенных жирных кислот, безводную смесь

спиртов жирного ряда и сложных эфиров

жирных кислот, смесь жирных кислот, их

цинковых солей и оксиэтилированных продуктов 1,03–1,98

1.1.4 Способы формования и способы усовершенствования технологии производства сальников реактивной штанги

По способу изготовления, комплектующие резиновые детали подразделяются на формовые и неформовые. Формовые называют изделия, вулканизацию которых проводят в замкнутых пресс – формах под давлением, т.е. при их изготовлении процессы формования и вулканизации совмещены. Вследствие вулканизации под давлением такие изделия характеризуются высокой плотностью, а использование правильно рассчитанных пресс-форм с тщательно обработанными внутренними стенками придает изделиям точные размеры и гладкую внешнюю поверхность. При получении неформовых изделий их формование осуществляется методами экструзии, каландрования и т.п., а при вулканизации пресс-формы не применяют.

В промышленности формовые изделия изготавливают компрессионным методом, литьем под давлением, комбинированным методом, заключающимся в формовании и предварительной вулканизации изделий в пресс-формах с последующей окончательной довулканизацией в вулканизаторах. И способом штамповки с дальнейшей вулканизацией в термостате, причем каждый из перечисленных методов имеет много разновидностей. [2,3,7,13]

Независимо от способа изготовления в основе производства многочисленных РТИ заложена единая технологическая схема:

Изготовление полуфабрикатов Выполнение заготовок

Вулканизация Отделка изделий.

Процессы изготовления полуфабрикатов могут включать одинаковые операции для различных изделий, например составление и обработка резиновых смесей. Выполнение заготовок, вулканизация и отделка различна для каждого вида изделий.

Подготовка сырья на резиносмесителях.

Для приготовления резиновой смеси используют резиносмеситель.

Резиносмеситель является машиной закрытого типа. Он предоставляет собой камеру, состоящую из двух цилиндрических половин, внутри которых навстречу друг другу вращаются два ротора, имеющих сложную конфигурацию в продольном и поперечном сечении. Камера с торцов закрыта боковыми стенками, через которые проходят роторы своими цилиндрическими шейками. Сверху камера имеет загрузочное окно, закрываемое затвором, который способен перемещаться в вертикальном направлении и открывать или закрывать доступ в камеру. В нижней части камеры имеется загрузочное окно, закрываемое нижним затвором.

Исходные компоненты резиновой смеси (каучук, наполнители, пластификаторы, вулканизующие агенты и др.) загружаются в определенном порядке или все вместе в камеру резиносмесителя через верхнее окно.

Перемешивание сопровождается деформацией и разделением частиц компонентов. В отличие от вальцов эти процессы совершаются не только в зазоре между роторами (валками), но и во всем остальном пространстве смесительной камеры: между роторами, между роторами и стенкой камеры, между роторами и гребнем нижнего затвора, между роторами и боковыми стенками.

В результате перемешивания исходные компоненты распределяются в массе каучука, и готовая резиновая смесь в виде достаточно однородной бесформенной массы выгружается из резиносмесителя через нижнее окно.

Резиносмеситель работает по периодическому циклу, складывающемуся в основном из трех операций: загрузки компонентов, собственно смешения и выгрузки готовой резиновой смеси. Продолжительность цикла смешения определяется составом резиновой смеси, свойствами исходных компонентов и целым рядом других факторов. [2; 3; 12]

Подготовка сырья на вальцах.

Резиновая смесь загружают на вальцы и многократно пропускают через зазор между вращающимися валками. Резиновая смесь втягивается в зазор под действием силы трения и в результате возникающего сцепления (адгезии) между резиновой смесью и поверхностью вращающихся валков. При этом зона деформации и степень захвата резины валками определяются углом альфа, который, колеблется в пределах от 10 до 45 градусов.

Многократное пропускание резиновой смеси через зазор между валками обеспечивает равномерный разогрев и перемешивание, чему способствует подрезка (в ручную или с помощью механического ножа) образующегося на валке слоя. [2,12,13]

Подготовка сырья на каландрах.

Разогретую резиновую смесь пропускают в зазоре между горизонтальными валками, вращающимися навстречу друг другу, при этом образуется бесконечная лента определенной ширины и толщины.

При каландровании полимерных материалов проходит через зазор только один раз. Поэтому для получения листа с гладкой поверхностью очень часто используют трех- или четырехвалковый каландры, имеющие листы с точностью по толщине до + 0,02 мм. Ширина листа определяется рабочей длинной валка.

При каландровании проводят различные технологические операции:

формование резиновой смеси и получение гладких или профильных листов;

дублирование листов;

обкладка и промазка текстиля резиновой смесью.

Под действием упругих сил деформируемого материала, проходящего через зазор, между валками каландра возникают распорные усилия, величина которых зависит от зазора между валками, запаса смеси между ними, вязкоупругих свойств смеси, скорости обработки и других факторов. Наибольшее распорные усилия возникают между первым и вторым валками каландра, на которых находится наибольший запас смеси. (2; 5; 12)

В зависимости от выполняемых процессов каландры подразделяют на:

листовые – для изготовления резиновых смесей в виде гладких листов;

профильные – для выпуска резиновых смесей с более сложным профилем сечения или с нанесением на лист рисунка (подошвенные и др.);

обкладочные – для наложения резиновой смеси тонким слоем на ткань при одинаковых окружных скоростях валков в выпускающем зазоре;

промазочные – для втирания резиновых смесей в нити ткани и переплетения между ними. [2; 5; 12]

Изготовление заготовок на предформователе «Барвелл».

Подогретую резиновую смесь загружают в камеру предформователя фирмы «Барвелл». Станок состоит из инжекционного цилиндра с поршнем, гидроцилиндра, поворотной головки со сменной профилирующей шайбой, плоского отрезного ножа с приводом и отборочным транспортером, гидропривода, системы термостатирования инжекционного цилиндра, вакуум-насоса, осуществляющего вакуумирование смеси перед профилирующей головкой.

Под действием поршня из инжекционного цилиндра через профилирующую шайбу выдавливается резиновая смесь, приобретая необходимую форму. После выхода из шайбы резиновый профиль срезается ножом.

Полученная заготовка попадает в ванну для охлаждения и обработки антиадгезивным раствором, или в воде, или мыльном растворе (что оговаривается технологической картой), для предотвращения слипания заготовок во время хранения. Во избежания деформации заготовок производят их сортировку. [2; 5; 12]

На червячных машинах.

В результате взаимодействия с рабочими органами машины резиновая смесь подвергается интенсивным деформациям, главным образом сдвигового характера, нагревается и размягчается до пластичного состояния. Червяк создает давление в перерабатываемом материале, достаточное для преодоления сопротивления головки и профилирующего инструмента. Пластичная резиновая смесь продавливается через профилирующий инструмент, приобретая форму и очертания, близкие профилю выходного отверстия.

Червячные машины относятся к классу машин непрерывного действия. Непрерывная подача материала в загрузочную воронку обеспечивает получение профильных заготовок любой длины.

В процессе переработки резиновой смеси на червячных машинах одновременно протекают явления перемешивания, пластификации, нагнетания и формообразования. [2; 12; 13]

Компрессионный способ вулканизации.

При компрессионном способе в гнезда одной из полу форм пресс – формы закладываются заготовки из резиновой смеси, близкие по форме и объему к формуемому изделию. После этого полу формы совмещают и помещают в пресс. Под действием усилия прессования в резиновой смеси возникают напряжения деформации, приводящие к течению смеси, в результате которого резиновая смесь приобретает конфигурацию гнезда формы. Компрессионное формование осуществляется на прессах, развивающих давление на площадь нагревательной плиты 5 –10 МПа

Температура вулканизации на прессах 140–160 ^оС. Продолжительность зависит от температуры вулканизации (температуры теплоносителя), размера изделий и рецептуры применяемых резиновых смесей. Практически продолжительность вулканизации принимается от 6 –10 до 60 – 90 мин.