Формування
Формування гумових роликів в основному призначене для нанесення гумового покриття на металевий сердечник, включаючи метод обгортання, метод екструзії, метод лиття під тиском та метод впорскування. Наразі основними вітчизняними продуктами є механічне або ручне склеювання та формування, а більшість зарубіжних країн реалізували механічну автоматизацію. Великі та середні гумові ролики в основному виготовляються шляхом профільної екструзії, безперервного склеювання за допомогою екструдованої плівки або безперервного намотування за допомогою екструзії стрічки. У процесі формування характеристики, розміри та зовнішній вигляд автоматично контролюються мікрокомп'ютером, а деякі також можуть бути сформовані методом прямокутного екструдера та спеціальної екструзії.
Вищезгаданий метод формування може не тільки зменшити трудомісткість, але й усунути можливі бульбашки. Щоб запобігти деформації гумового валика під час вулканізації та запобігти утворенню бульбашок та губок, особливо для гумового валика, відлитого методом обгортання, необхідно використовувати метод гнучкого тиску зовні. Зазвичай зовнішня поверхня гумового валика обгортається та обмотується кількома шарами бавовняної тканини або нейлонової тканини, а потім фіксується та тискується сталевим дротом або волоконним канатом. Хоча цей процес вже механізований, після вулканізації пов'язку необхідно видалити, щоб утворити процес "сліпої кишки", що ускладнює виробничий процес. Крім того, використання тканини для пов'язування та мотузки для обмотування надзвичайно обмежене, а витрата відходів велика.
Для виготовлення малих та мікрогумових роликів можна використовувати різноманітні виробничі процеси, такі як ручне латання, екструзійне гніздування, впорскування під тиском, впорскування та заливання. Для підвищення ефективності виробництва зараз використовується більшість методів лиття, а точність набагато вища, ніж у методу без лиття. Впорскування під тиском, впорскування твердої гуми та заливання рідкої гуми стали найважливішими методами виробництва.
Вулканізація
Наразі метод вулканізації великих та середніх гумових роликів все ще залишається вулканізацією в резервуарі. Хоча режим гнучкого тиску змінився, він все ще не позбавляє від важкого трудового навантаження, пов'язаного з транспортуванням, підйомом та розвантаженням. Джерелом тепла для вулканізації є три способи нагріву: пара, гаряче повітря та гаряча вода, причому основним залишається пара. Гумові ролики з особливими вимогами через контакт металевого осердя з водяною парою застосовують непряму вулканізацію парою, і час збільшується в 1-2 рази. Зазвичай вона використовується для гумових роликів з порожнистим залізним осердям. Для спеціальних гумових роликів, які не можна вулканізувати за допомогою резервуара для вулканізації, іноді використовують гарячу воду, але необхідно вирішити питання очищення води від забруднення.
Щоб запобігти розшаруванню гуми та металевого осердя через різну усадку через різницю в теплопровідності між гумовим роликом та гумовим осердям, вулканізація зазвичай здійснюється методом повільного нагрівання та підвищення тиску, а час вулканізації значно довший, ніж час вулканізації самої гуми. Для досягнення рівномірної вулканізації всередині та зовні, а також для забезпечення однакової теплопровідності металевого осердя та гуми, великий гумовий ролик залишається в резервуарі від 24 до 48 годин, що приблизно в 30-50 разів перевищує звичайний час вулканізації гуми.
Малі та мікрогумові ролики зараз здебільшого переходять на вулканізацію пластинчастою прес-формою, що повністю змінює традиційний метод вулканізації гумових роликів. В останні роки для встановлення форм та вакуумної вулканізації використовуються ливарні машини, які можна автоматично відкривати та закривати. Ступінь механізації та автоматизації значно покращився, час вулканізації скоротився, ефективність виробництва висока, а якість продукції хороша. Особливо при використанні ливарної машини для вулканізації гуми два процеси - формування та вулканізація - об'єднуються в один, і час можна скоротити до 2-4 хвилин, що стало важливим напрямком розвитку виробництва гумових роликів.
Наразі рідка гума, представлена поліуретановим еластомером (PUR), швидко розвивається у виробництві гумових роликів, відкриваючи для неї новий шлях революції в матеріалах та процесах. Вона використовує форму лиття, щоб позбутися складних операцій лиття та громіздкого вулканізаційного обладнання, що значно спрощує процес виробництва гумових роликів. Однак найбільшою проблемою є необхідність використання прес-форм. Для великих гумових роликів, особливо для окремих виробів, виробничі витрати значно зростають, що створює великі труднощі для просування та використання.
Щоб вирішити цю проблему, в останні роки з'явився новий процес виготовлення гумових валиків PUR без виготовлення форми. У ньому як сировину використовуються поліоксипропіленовий ефірполіол (TDIOL), політетрагідрофурановий ефірполіол (PIMG) та дифенілметандіізоціанат (MDl). Після змішування та перемішування він швидко реагує та кількісно виливається на металевий сердечник повільно обертового гумового валика. Це здійснюється поетапно під час заливання та затвердіння, і, нарешті, формується гумовий валик. Цей процес не тільки є коротким за часом, має високий рівень механізації та автоматизації, але й усуває потребу в громіздких формах. Він дозволяє виготовляти гумові валики різних специфікацій та розмірів за бажанням, що значно знижує вартість. Це стало основним напрямком розвитку гумових валиків PUR.
Крім того, мікротонкі гумові ролики, що використовуються у виробництві офісного автоматизованого обладнання з рідкої силіконової гуми, також швидко розвиваються у всьому світі. Вони поділяються на дві категорії: затвердіння нагріванням (LTV) та затвердіння при кімнатній температурі (RTV). Використане обладнання також відрізняється від вищезгаданого PUR, утворюючи інший тип ливарної форми. Тут найважливішим питанням є те, як контролювати та зменшувати в'язкість гумової суміші, щоб вона могла підтримувати певний тиск та швидкість екструзії.
Час публікації: 07 липня 2021 р.
