Cómo determinar si un producto de caucho es adecuado para el corte por congelación

El caucho no vulcanizado es un fluido viscoso bajo alta temperatura y presión. Durante el período de vulcanización del moldeo, el material de caucho llena rápidamente la cavidad del molde y la parte restante (para evitar la falta de pegamento) se rellena. la cavidad del molde) El material de caucho (debe mantener una cierta cantidad) se desborda y se vulcaniza, lo que forma un desbordamiento de pegamento, es decir, rebabas. Una vez que se forma la rebaba, se debe eliminar para que la apariencia sea regular y hermosa. Este proceso a menudo se llama recorte. Los requisitos para recortar son un tamaño preciso y una apariencia ordenada. En prácticas de producción. El recorte de productos suele llevar mucho tiempo y mano de obra. Para productos con requisitos estrictos, un poco de descuido durante el recorte puede provocar productos defectuosos, por lo que debe tratarse con precaución. En general, cuanto menor sea el estándar del producto y más compleja sea la configuración, más difícil será recortar los bordes y más desperdicio habrá.

2. Clasificación de los métodos de recorte

El recorte de productos de maquinaria de caucho se divide en tres categorías: técnico, mecánico y de congelación:

1. El operador sostiene la herramienta y retira gradualmente el flash a lo largo del borde exterior del producto. Este es el planteamiento inicial. La eficiencia es baja y la calidad es difícil de garantizar, especialmente para productos con configuraciones complejas y requisitos de alta precisión, es difícil de completar y limpiar, y es fácil dañar la conexión entre el cuerpo del producto y el flash. Por lo general, deja marcas de dientes y espacios, y luego deja fugas de aceite, fugas de aire y otros problemas residuales que afectan el sello. Otra cosa. El recorte manual también depende en gran medida de la competencia operativa.

2. Recorte mecánico. Para mejorar la eficiencia y la calidad, apareció el recorte mecánico. Los más habituales son los cortapelos eléctricos especiales con cuchillas giratorias. La hoja utilizada debe coincidir estrechamente con los estándares del producto. Se supone que hay rebabas en los bordes interior y exterior del producto. Puede diseñarse como de doble filo o de múltiples filos. Completa de una vez por todas. La precisión del procesamiento del recorte mecánico es mayor que la del recorte manual y la eficiencia también se duplica, especialmente para productos con múltiples cavidades en un molde, se pueden diseñar herramientas coincidentes de acuerdo con la ubicación y distribución del producto. Después de que el producto se desmolde. Se puede colocar en toda la página y perforar de una sola vez. Con la cooperación de la calefacción, se pueden reparar docenas de ellos a la vez. Un ejemplo típico es el troquelado y recorte de tapones médicos a toda página. La clave es que se debe controlar la temperatura de punzonado para evitar que se adhiera después de ser demasiado alta.

3. Congelar el recorte. Los productos vulcanizados junto con los bordes rebajados se eliminan en condiciones de congelación. En las últimas décadas, con la selección y sustitución de los medios de congelación y la mejora de los movimientos mecánicos, el recorte congelado también ha experimentado varias generaciones de mejoras, volviéndose cada vez más maduro y perfecto, y la eficiencia operativa y la calidad del procesamiento han mejorado significativamente. El proceso consiste en reducir la temperatura del producto vulcanizado en condiciones dinámicas y de congelación, lo que provoca que el borde de la flash entre en un estado frágil. Luego, el destello se elimina mediante un conflicto entre ellos o en condiciones dinámicas como rotación, oscilación y sacudida. O bien, se permite que el medio de pellets rígido impacte el producto a reparar a una cierta velocidad y luego se elimina la rebaba.

3. Introducción al recorte congelado

1. El caucho se vuelve duro y quebradizo a bajas temperaturas y el grado de fragilidad varía según el espesor. Es decir, bajo las mismas condiciones de baja temperatura, las partes delgadas se vuelven quebradizas antes que las gruesas. Por lo tanto, el gradiente de fragilidad formado por la diferencia de espesor entre el flash y el cuerpo se utiliza para completar el recorte, es decir, se capta la diferencia de tiempo cuando el flash es frágil y el cuerpo no es frágil, y las fuerzas externas como la fricción, Se aplican impactos y vibraciones al producto a reparar. Retire el flash. En este momento, el cuerpo del producto todavía está en estado elástico y no está dañado. más tarde. El efecto de recorte se mejora aún más mediante el uso de medios en aerosol.

2. La evolución de las habilidades de recorte congelado. El recorte congelado apareció por primera vez en la década de 1950 y desde entonces ha pasado aproximadamente por cuatro períodos de desarrollo.

(1) La primera generación de recortes congelados y recortes de tambor congelados

El tambor se utiliza como contenedor de trabajo. La sección transversal del tambor se muestra en la Figura 1. Seco. Inicialmente se selecciona hielo como refrigerante. Cargue las piezas a reparar en el tambor o agregue algún medio de trabajo que pueda influir en la fricción. La temperatura dentro del cilindro se controla de modo que el borde de la rebaba se vuelva quebradizo pero el cuerpo del producto no lo sea. Para lograr este objetivo de forma adecuada, el espesor de la rebaba debe ser ≤0,15 mm. El tambor giratorio es el componente principal del equipo y tiene forma octogonal.

El punto clave es poder controlar el punto de caída del medio de erupción para que el ciclo de balanceo pueda continuar repetidamente.

Como se puede ver en la Figura 1, el tambor gira en sentido antihorario y el material cae a lo largo de la línea 1-2 debido a la gravedad, y luego circula en secuencia para lograr una mezcla uniforme. Después de un período de tiempo, el flash se vuelve quebradizo y el recorte finalmente se completa de manera uniforme. El inconveniente de la tecnología de primera generación es que no es perfecta, especialmente la rebaba residual aparece fácilmente en el medio de la superficie de separación. Los factores se deben a un diseño inadecuado del molde o a que la capa de pegamento en la superficie de separación es demasiado gruesa (más de 0,2 mm).

(2) La máquina cortadora por congelación de segunda generación

Basada en la primera generación, ha realizado mejoras en tres aspectos.

① Cambie el refrigerante a nitrógeno líquido. Debido a que el punto de vaporización del hielo seco es -78,5°C, no es adecuado para ciertos tipos de caucho con bajas temperaturas de fragilidad (como el caucho de silicona). El punto de ebullición del nitrógeno líquido es -195,8°C, lo que es adecuado para todo tipo de caucho.

②Mejora del contenedor de almacenamiento de productos a reparar. El tambor se cambió por una cinta transportadora en forma de artesa como soporte. De esta manera, debido a que los productos a reparar pueden rodar hacia adelante y hacia atrás en la ranura de la correa, la probabilidad de que se produzcan callejones sin salida se reduce considerablemente. No solo mejora la eficiencia del trabajo, sino que también mejora la precisión del recorte.

③ En lugar de simplemente confiar en el conflicto entre las partes a reparar para eliminar los bordes, se introduce el impacto de los medios de erupción de grano fino. Se utilizan proyectiles granulados de metal o plástico duro con un tamaño de partícula de 0,5 a 2 mm para disparar a la superficie del producto a reparar con una velocidad lineal de 25 a 55 m/s, provocando una gran fuerza de impacto y, por tanto, acortando considerablemente el tiempo de duración. ciclo. La estructura de la máquina cortadora congelada de segunda generación se muestra en la Figura 2.

(3) La recortadora refrigerada de tercera generación

Es una mejora con respecto a la segunda generación. El contenedor para las piezas a reparar se cambia a una estructura de orificios de cuatro paredes. cesta. Estos orificios están en las cuatro paredes de la canasta, con un diámetro de orificio de aproximadamente 5 mm (más grande que el diámetro del proyectil para permitir que el proyectil pase a través de los orificios suavemente y caiga hacia la parte superior del dispositivo). para el segundo uso. Una disposición de este tipo no sólo puede ampliar la capacidad efectiva del contenedor, sino también reducir la capacidad de almacenamiento de medios de impacto (proyectiles). La estructura interna de la máquina cortadora refrigerada de tercera generación se muestra en el lado izquierdo de la Figura 3. Los puntos clave del plan incluyen: la cesta no está dispuesta verticalmente, sino con una cierta inclinación (40o ~ 60o). El beneficio está en el proceso de recorte. Gira violentamente debido a la superposición de dos fuerzas: la primera fuerza es la fuerza de rotación proporcionada por el rodamiento de la propia canasta; la segunda fuerza es la fuerza centrífuga provocada por el impacto del proyectil. Cuando estas dos fuerzas se unen, se produce un rango completo de movimiento de 360°, lo que da como resultado un giro uniforme y completo, acortando así el ciclo de procesamiento. La Figura 4 ilustra las implicaciones de las dos fuerzas anteriores. Los parámetros técnicos de la máquina cortadora congelada de tercera generación se muestran en la Tabla 1.

(4) La máquina cortadora congelada de cuarta generación

Aunque la máquina cortadora congelada de tercera generación tiene las ventajas de un giro uniforme y un procesamiento sensible, también tiene dos desventajas. En primer lugar, debido al volumen de la cesta, no es adecuado para productos grandes con un diámetro ≥ 200 mm. En segundo lugar, debido a la limitación del volumen de la cesta, las operaciones sólo se pueden realizar en lotes y cada vez que se cambia o inicia el lote; , se requiere un consumo repetido. Utilice nitrógeno líquido para aumentar los costos. Para ello se presenta una línea de producción continua que puede realizar operaciones de montaje. Después de que las piezas a reparar ingresan al área de trabajo, avanzan con la ayuda de una cinta transportadora anular y pasan por la zona de congelación de nitrógeno líquido para enfriarse y por la zona de impacto para recibir las erupciones de proyectiles después del impacto y la eliminación de los bordes. Una vez finalizado el proceso, los productos recortados se pueden sacar de la línea de producción. Si se mezclan los tamaños grande y pequeño, se pueden clasificar. Una vez recuperado el medio de impacto, regresa al almacenamiento mediante circulación externa. La línea de corte congelado de cuarta generación se muestra en la Figura 5.

4. Discusión sobre temas relacionados

1. El enfriamiento es una condición necesaria para completar el recorte congelado. Las rutas de enfriamiento disponibles son:

(a) Enfriamiento de la máquina de refrigeración. El freón se utiliza como refrigerante para proporcionar condiciones adecuadas de baja temperatura. La desventaja es que consume mucha energía y no favorece la protección del medio ambiente, por lo que no es una solución a considerar.

(2) Refrigeración refrigerante. Los refrigerantes disponibles son hielo seco (dióxido de carbono sólido) y nitrógeno líquido. Se ha seleccionado el hielo seco debido a su alto punto de ebullición y su pobre efecto de refrigeración. El nitrógeno líquido es un tipo muy utilizado hoy en día debido a su bajo punto de ebullición (-196°C) y su excelente efecto de refrigeración. Y porque es químicamente vago. Es seguro de usar y no afectará el rendimiento del caucho natural. Para evaporar 1 kilogramo de nitrógeno líquido, es necesario absorber 201 kilojulios de calor del exterior, por lo que el efecto de refrigeración es excelente. Su consumo unitario es bajo.

Otra ventaja es que la tasa de expansión de la gasificación es grande. 1 metro cúbico de nitrógeno líquido se puede vaporizar en 700 metros cúbicos de nitrógeno, lo que puede producir una alta velocidad de flujo de aire y lograr un excelente equilibrio térmico.

Dado que el nitrógeno líquido inevitablemente produce pérdidas durante el transporte de larga distancia, para reducir los costos de transporte, se requiere que la distancia entre los usuarios y los puntos de suministro no supere los 300 kilómetros.

2. Se utilizan bolas de acero con alto contenido de carbono como medio de erupción en la etapa inicial. El diámetro está entre 0,5 y 2 mm. Independientemente de la introducción o práctica del material, se ha demostrado que el efecto de usar un solo tamaño de partícula generalmente no es tan bueno como usar varios tamaños de partícula mezclados en una cierta proporción. Los tamaños de partículas superiores a 1,5 mm son adecuados para perforar bordes de rebaba grandes y gruesos, mientras que las partículas con tamaños de partículas pequeños se pueden utilizar para el procesamiento de compensación. Completa los callejones sin salida restantes.

En los últimos años también se han comenzado a utilizar proyectiles de plástico duro (como el poliformaldehído), cuya ventaja es que no dejan cicatrices en la superficie del producto y no se oxidan.

La desventaja es su escasa durabilidad y su corta vida útil. Además, debido a la escasa resistencia, cada vez que se recorta el borde. Lleva más tiempo.

3. Selección de parámetros de habilidad

(1) Temperatura de congelación. Se debe juzgar en función del tipo de caucho, el espesor de la rebaba y el medio de erupción. En lo que respecta a los tipos de caucho, cuanto menor sea la temperatura de fragilidad, menor debe ser la temperatura seleccionada. Las temperaturas de fragilidad de varios tipos de caucho se muestran en la Tabla 2.

Además, cuanto más espesa sea la flash y mayor sea el tamaño del lote, menor será la probabilidad de contacto de la superficie con el refrigerante y menor debe ser la temperatura de congelación.

(2) Capacidad de carga. Depende de la capacidad del contenedor, lo mismo también depende de la estructura del producto. Si el producto es cola pura, la cantidad de carga (en kilogramos) debe ser igual a 1/3 a 1/2 del volumen del contenedor en peso. Por ejemplo, para un contenedor de 60 litros, la capacidad de carga adecuada debería ser de 2 a 3 kilogramos.

Pero suponiendo que se trate de un producto en contacto caucho/metal, la capacidad de carga se puede calcular en 1:1, es decir, 6 kg.

(3) Mirador de la erupción. La práctica ha demostrado que el ángulo ideal de erupción (o proyección) del proyectil (es decir, el ángulo entre el flujo del medio de erupción y el recipiente) es de 70° a 80°, de modo que el medio de eyección y las piezas a reparar en la cesta estén en la misma posición. mejor estado de cobertura y luego Asegúrese de girar uniformemente. Consulte la Figura 6 para ver la orientación de ensamblaje de los componentes principales de la máquina cortadora congelada.

(4) Descarga y limpieza. El medio de granallado usado se hará vibrar y se separará a lo largo de la criba oscilante inclinada hacia abajo junto con las virutas de goma y las rebabas reparadas, y se recogerá en la parte inferior para completar la separación de las rebabas y los productos terminados.

5. Problemas y control de calidad

Durante el recorte congelado, encontrará algunos problemas de calidad, algunos de ellos causados ​​por el proceso anterior y otros por un control inadecuado de las condiciones. .constituido. Los problemas comunes incluyen:

1. Grietas en las articulaciones. Esto generalmente se debe a malas juntas en el proceso anterior (moldeo o moldeo por inyección). Hay varios factores, incluida la mala fluidez del material de caucho, algo de quemado del material de caucho y una presión de vulcanización insuficiente. Las articulaciones débiles se rompen cuando se exponen a un choque helado.

2. Hay hoyos y hoyos en la superficie. Generalmente se debe a que la temperatura es demasiado baja, el tiempo de congelación es demasiado largo o la velocidad de erupción es demasiado rápida. Los hoyos grandes están hechos de gránulos grandes, mientras que los hoyos están hechos de gránulos pequeños.

3. Eliminación de bordes incompleta. A veces hay un exceso de rebaba en la superficie de separación. Se puede ver que hay muchos factores que causan este defecto, el más importante de los cuales es la distribución inadecuada de proyectiles grandes y pequeños. Generalmente, muy pocas partículas pequeñas pueden causar fácilmente este tipo de problemas. Otra situación es que el flash es demasiado grueso. Si el grosor supera los 0,2 mm, será difícil quitarlo.