Vulkanizacijos proceso valdymo metodas. Vulkanizavimas ir jos ypatybės Padangų karšto vulkanizavimo „pasidaryk pats“ technologija

Natūrali guma ne visada tinka detalėms gaminti. Taip yra todėl, kad jo natūralus elastingumas yra labai mažas ir labai priklauso nuo išorinės temperatūros. Esant temperatūrai, artimai 0, guma tampa kieta, o toliau nuleidus – trapi. Esant maždaug + 30 laipsnių temperatūrai, guma pradeda minkštėti ir toliau kaitinant virsta lydymosi būsena. Atvėsus atgal, jis neatkuria savo pirminių savybių.

Norint užtikrinti reikiamas eksploatacines ir technines kaučiuko savybes, į gumą dedama įvairių medžiagų ir medžiagų – suodžių, kreidos, minkštiklių ir kt.

Praktikoje naudojami keli vulkanizavimo būdai, tačiau jie turi vieną bendrą bruožą – žaliavų apdirbimas vulkanizavimo siera. Kai kuriuose vadovėliuose ir reglamentuose rašoma, kad sieros junginiai gali būti naudojami kaip vulkanizuojančios medžiagos, tačiau iš tikrųjų jais galima laikyti tik tuos, kad juose yra sieros. Priešingu atveju jie gali turėti įtakos vulkanizacijai, kaip ir kitos medžiagos, kuriose nėra sieros junginių.

Prieš kurį laiką buvo atlikti tyrimai dėl gumos apdorojimo organiniais junginiais ir tam tikromis medžiagomis, pvz.

• fosforo;
• seleno;
• trinitrobenzenas ir daugelis kitų.

Tačiau tyrimai parodė, kad šios medžiagos neturi praktinės vertės vulkanizavimo požiūriu.

Vulkanizacijos procesas

Gumos vulkanizavimo procesą galima suskirstyti į šaltą ir karštą. Pirmąjį galima suskirstyti į du tipus. Pirmasis apima sieros puschlorido naudojimą. Vulkanizacijos mechanizmas naudojant šią medžiagą atrodo taip. Ruošinys, pagamintas iš natūralios gumos, dedamas į šios medžiagos garus (S2Cl2) arba į jos tirpalą, pagamintą kurio nors tirpiklio pagrindu. Tirpiklis turi atitikti du reikalavimus:

1. Jis neturėtų reaguoti su sieros puschloridu.
2. Jis turėtų ištirpinti gumą.

Paprastai kaip tirpiklis gali būti naudojamas anglies disulfidas, benzinas ir daugelis kitų. Sieros puschlorido buvimas skystyje neleidžia kaučiukui ištirpti. Šio proceso esmė yra prisotinti gumą šia chemine medžiaga.

Vulkanizavimo proceso, dalyvaujant S2Cl2, trukmė galiausiai lemia gatavo produkto technines charakteristikas, įskaitant elastingumą ir stiprumą.

Vulkanizacijos laikas 2% tirpale gali būti kelios sekundės arba minutės. Jei procesas užtrunka per ilgai, gali įvykti vadinamoji pervulkanizacija, tai yra, ruošiniai praranda savo plastiškumą ir tampa labai trapūs. Patirtis rodo, kad gaminio storis yra maždaug vienas milimetras, vulkanizavimo operacija gali būti atlikta per kelias sekundes.

Ši vulkanizavimo technologija yra optimalus sprendimas apdirbant detales su plona sienele – vamzdeliais, pirštinėmis ir pan. Tačiau tokiu atveju būtina griežtai laikytis apdirbimo režimų, nes priešingu atveju viršutinis dalių sluoksnis gali būti vulkanizuojamas labiau nei vidinius sluoksnius.

Vulkanizavimo operacijos pabaigoje gautos dalys turi būti nuplaunamos vandeniu arba šarminiu tirpalu.

Yra antrasis šalto vulkanizavimo būdas. Guminiai ruošiniai su plona sienele dedami į SO2 prisotintą atmosferą. Po tam tikro laiko ruošiniai perkeliami į kamerą, kurioje pumpuojamas H2S (vandenilio sulfidas). Ruošinių laikymo laikas tokiose kamerose yra 15 – 25 min. Šio laiko pakanka vulkanizacijai užbaigti. Ši technologija sėkmingai naudojama apdirbant klijuotas siūles, kurios suteikia joms didelį tvirtumą.

Specialios gumos yra apdorojamos naudojant sintetines dervas, vulkanizavimas naudojant jas nesiskiria nuo aukščiau aprašyto.

Karšta vulkanizacija

Tokio vulkanizavimo technologija yra tokia. Į suformuotą žaliavinę gumą dedamas tam tikras kiekis sieros ir specialių priedų. Paprastai sieros tūris turėtų būti nuo 5 iki 10%, galutinis skaičius nustatomas pagal būsimos dalies paskirtį ir kietumą. Be sieros, pridedama vadinamoji raginė guma (kieta guma), kurioje sieros yra 20–50%. Kitame etape iš gautos medžiagos formuojami ruošiniai ir pašildomi, t.y. kietėjimas.

Šildymas atliekamas įvairiais būdais. Ruošiniai dedami į metalines formas arba susukami į audinį. Gautos konstrukcijos dedamos į iki 130 - 140 laipsnių Celsijaus įkaitintą orkaitę. Siekiant padidinti vulkanizacijos efektyvumą, orkaitėje gali būti sukurtas perteklinis slėgis.

Suformuoti ruošiniai gali būti dedami į autoklavą, kuriame yra perkaitintų vandens garų. Arba jie dedami į šildomą presą. Tiesą sakant, šis metodas yra labiausiai paplitęs praktikoje.

Vulkanizuotos gumos savybės priklauso nuo daugelio sąlygų. Štai kodėl vulkanizavimas laikomas viena iš sudėtingiausių gumos gamyboje naudojamų operacijų. Be to, svarbų vaidmenį vaidina žaliavos kokybė ir išankstinio apdorojimo būdas. Turime nepamiršti apie pridedamos sieros tūrį, temperatūrą, trukmę ir vulkanizavimo būdą. Galų gale gatavo produkto savybėms įtakos turi ir įvairios kilmės priemaišos. Iš tiesų, daugybė priemaišų leidžia tinkamai vulkanizuoti.

IN pastaraisiais metais greitintuvai pradėti naudoti gumos pramonėje. Šios į gumos mišinį dedamos medžiagos pagreitina procesus, mažina energijos sąnaudas, kitaip tariant, šie priedai optimizuoja ruošinio apdirbimą.

Atliekant karštą vulkanizavimą ore, būtinas švino oksido buvimas, be to, gali prireikti švino druskų kartu su organinėmis rūgštimis arba junginiais, kuriuose yra rūgščių hidroksidų.

Kaip greitintuvai naudojamos šios medžiagos:

• tiuramido sulfidas;
• ksantatai;
• Merkaptobenzotiazolas.

Vulkanizavimas, atliekamas veikiant vandens garams, gali būti žymiai sumažintas, jei naudosite tokias chemines medžiagas kaip šarmai: Ca(OH)2, MgO, NaOH, KOH arba druskas Na2CO3, Na2CS3. Be to, kalio druskos padės pagreitinti procesus.

Taip pat yra organinių greitintuvų, tai yra aminai ir visa grupė junginių, kurie nėra įtraukti į jokią grupę. Pavyzdžiui, tai yra medžiagų, tokių kaip aminai, amoniakas ir daugybė kitų, dariniai.

Gamyboje dažniausiai naudojamas difenilguanidinas, heksametilentetraminas ir daugelis kitų. Neretai cinko oksidas naudojamas greitintuvų veiklai sustiprinti.

Be priedų ir greitintuvų, svarbų vaidmenį atlieka ir aplinką. Pavyzdžiui, esant atmosferiniam orui, susidaro nepalankios sąlygos vulkanizuoti esant standartiniam slėgiui. Be oro, neigiamą poveikį daro anglies anhidridas ir azotas. Tuo tarpu amoniakas arba vandenilio sulfidas teigiamai veikia vulkanizacijos procesą.

Vulkanizavimo procedūra suteikia gumai naujų savybių ir pakeičia esamas. Visų pirma pagerėja jo elastingumas ir tt Vulkanizacijos procesą galima kontroliuoti nuolat matuojant kintančias savybes. Paprastai tam naudojamas tempiamasis stipris ir tempiamasis stipris. Tačiau šie kontrolės metodai nėra tikslūs ir nenaudojami.

Guma kaip gumos vulkanizacijos produktas

Techninė guma – tai kompozitinė medžiaga, susidedanti iš iki 20 komponentų, suteikiančių įvairias šios medžiagos savybes. Guma gaminama vulkanizuojant gumą. Kaip minėta aukščiau, vulkanizavimo proceso metu susidaro makromolekulės, kurios užtikrina kaučiuko eksploatacines savybes, taip užtikrindamos didelį gumos stiprumą.

Pagrindinis skirtumas tarp gumos ir daugelio kitų medžiagų yra tas, kad ji gali patirti elastines deformacijas, kurios gali atsirasti esant skirtingoms temperatūroms – nuo ​​kambario temperatūros iki daug žemesnės. Guma žymiai lenkia gumą daugeliu savybių, pavyzdžiui, ji išsiskiria elastingumu ir stiprumu, atsparumu temperatūros pokyčiams, agresyvios aplinkos poveikiu ir daug daugiau.

Cementas vulkanizavimui

Vulkanizavimui skirtas cementas naudojamas savaiminio vulkanizavimo operacijai, jis gali prasidėti nuo 18 laipsnių, o karštam vulkanizavimui iki 150 laipsnių. Šiame cemente nėra angliavandenilių. Taip pat yra OTR tipo cemento, naudojamo nelygiems paviršiams padangų viduje, taip pat Type Top RAD ir PN OTR serijos klijai su pailgintu džiūvimo laiku. Tokio cemento naudojimas leidžia pasiekti ilgą atnaujintų padangų, naudojamų specialioje statybinėje įrangoje su didele rida, tarnavimo laiką.

„Pasidaryk pats“ karšto vulkanizavimo technologija padangoms

Norėdami atlikti karštą padangos ar vamzdžio vulkanizavimą, jums reikės preso. Suvirinimo reakcija tarp gumos ir detalės vyksta tam tikrą laiką. Šis laikas priklauso nuo remontuojamo ploto dydžio. Patirtis rodo, kad, esant nurodytai temperatūrai, 1 mm gylio pažeidimams pašalinti prireiks 4 minučių. Tai yra, norėdami ištaisyti 3 mm gylio defektą, turėsite praleisti 12 minučių gryno laiko. Mes neatsižvelgiame į pasiruošimo laiką. Tuo tarpu vulkanizavimo įrenginio paleidimas, priklausomai nuo modelio, gali užtrukti apie 1 val.

Karštai vulkanizacijai reikalinga temperatūra svyruoja nuo 140 iki 150 laipsnių Celsijaus. Norint pasiekti šią temperatūrą, nereikia naudoti pramoninės įrangos. Norint patiems taisyti padangas, gana priimtina naudoti buitinius elektros prietaisus, pavyzdžiui, lygintuvą.

Automobilio padangos ar kameros defektų pašalinimas naudojant vulkanizavimo įrenginį yra gana daug darbo reikalaujanti operacija. Jis turi daug subtilybių ir detalių, todėl mes apsvarstysime pagrindinius remonto etapus.

1. Kad būtų galima patekti į pažeidimo vietą, padanga turi būti nuimta nuo rato.
2. Nuvalykite gumą šalia pažeistos vietos. Jo paviršius turi tapti šiurkštus.
3. Nupūskite apdorotą plotą suslėgtu oru. Išorėje pasirodęs laidas turi būti nuimtas, jį galima nukąsti vielos pjaustytuvais. Gumą reikia apdoroti specialiu riebalų šalinimo mišiniu. Apdorojimas turi būti atliekamas iš abiejų pusių, išorėje ir viduje.
4. Vidinėje pusėje ant pažeistos vietos reikia uždėti iš anksto paruoštą dydžio pleistrą. Klojimas prasideda nuo padangos bortelio šono link centro.
5. Iš išorės ant pažeidimo vietos turi būti dedami žalios gumos gabalėliai, supjaustyti 10–15 mm gabalėliais, kurie pirmiausia turi būti kaitinami ant viryklės.
6. Paklota guma turi būti prispausta ir išlyginta virš padangos paviršiaus. Tokiu atveju būtina užtikrinti, kad žalios gumos sluoksnis būtų 3–5 mm aukštesnis už kameros darbinį paviršių.
7. Po kelių minučių, naudojant kampinį šlifuoklį (kampinį šlifuoklį), būtina pašalinti užteptos žaliavinės gumos sluoksnį. Jei plikas paviršius yra laisvas, tai yra, jame yra oro, reikia pašalinti visą užteptą gumą ir kartoti gumos uždėjimo operaciją. Jei remontuojamajame sluoksnyje nėra oro, ty paviršius lygus ir jame nėra porų, remontuojamą dalį galima siųsti pašildytą iki aukščiau nurodytos temperatūros.
8. Norint tiksliai išdėstyti padangą ant preso, prasminga sugedusios vietos centrą pažymėti kreida. Kad šildomos plokštės nepriliptų prie gumos, tarp jų reikia įdėti storą popierių.

DIY vulkanizatorius

Bet kurį karšto vulkanizavimo įtaisą turi sudaryti du komponentai:

• šildymo elementas;
• paspauskite.

Dėl Savadarbis gali prireikti vulkanizatoriaus:

• geležies;
• elektrinė viryklė;
• stūmoklis iš vidaus degimo variklio.

„Pasidaryk pats“ vulkanizatoriuje turi būti reguliatorius, galintis jį išjungti pasiekus darbinę temperatūrą (140–150 laipsnių Celsijaus). Norėdami efektyviai pritvirtinti, galite naudoti įprastą spaustuką.

Pagrindiniai gumos vulkanizavimo metodai. Pagrindiniam gumos technologijos cheminiam procesui – vulkanizavimui – atlikti naudojami vulkanizuojantys agentai. Vulkanizacijos proceso chemija susideda iš erdvinio tinklo, apimančio linijines arba šakotas gumos makromolekules ir kryžmines jungtis, formavimas. Technologiškai vulkanizavimas susideda iš gumos mišinio apdorojimo temperatūroje nuo normalios iki 220˚C esant slėgiui ir rečiau be jo.

Daugeliu atvejų pramoninė vulkanizacija atliekama naudojant vulkanizavimo sistemas, kurios apima vulkanizavimo agentą, greitintuvus ir vulkanizacijos aktyvatorius ir prisideda prie efektyvesnio erdvinio tinklo formavimo proceso.

Gumos ir vulkanizuojančios medžiagos cheminę sąveiką lemia gumos cheminis aktyvumas, t.y. jo grandinių neprisotinimo laipsnis, funkcinių grupių buvimas.

Nesočiųjų kaučiukų cheminis aktyvumas atsiranda dėl dvigubų jungčių buvimo pagrindinėje grandinėje ir padidėjusio vandenilio atomų judrumo α-metileno grupėse, esančiose greta dvigubos jungties. Todėl nesočiosios gumos gali būti vulkanizuojamos visais junginiais, kurie reaguoja su dviguba jungtimi ir jo gretimomis grupėmis.

Pagrindinė nesočiųjų kaučiukų vulkanizavimo priemonė yra siera, kuri dažniausiai naudojama kaip vulkanizavimo sistema kartu su greitintuvais ir jų aktyvatoriais. Be sieros, galite naudoti organinius ir neorganinius peroksidus, alkilfenolio-formaldehido dervas (APFR), diazo junginius ir polihalogeninius junginius.

Sočiųjų kaučiukų cheminis aktyvumas yra žymiai mažesnis už nesočiųjų kaučiukų aktyvumą, todėl vulkanizavimui būtina naudoti didelio reaktyvumo medžiagas, pavyzdžiui, įvairius peroksidus.

Nesočiųjų ir sočiųjų kaučiukų vulkanizavimas gali būti atliekamas ne tik esant cheminėms vulkanizuojančioms medžiagoms, bet ir veikiant fiziniams poveikiams, kurie inicijuoja chemines transformacijas. Tai didelės energijos spinduliuotė (radiacinė vulkanizacija), ultravioletinė spinduliuotė (fotovulkanizacija), ilgalaikis aukštų temperatūrų poveikis (termovulkanizacija), smūginių bangų veikimas ir kai kurie kiti šaltiniai.

Gumos, turinčios funkcines grupes, gali būti vulkanizuojamos šiose grupėse naudojant medžiagas, kurios reaguoja su funkcinėmis grupėmis ir sudaro kryžminį ryšį.

Pagrindiniai vulkanizacijos proceso principai. Nepriklausomai nuo gumos tipo ir naudojamos vulkanizavimo sistemos, vulkanizavimo proceso metu įvyksta kai kurie būdingi medžiagos savybių pokyčiai:

Gumos mišinio plastiškumas smarkiai sumažėja, atsiranda vulkanizuotų medžiagų stiprumas ir elastingumas. Taigi neapdoroto gumos mišinio stiprumas NC pagrindu neviršija 1,5 MPa, o vulkanizuotos medžiagos stiprumas yra ne mažesnis kaip 25 MPa.

Gumos cheminis aktyvumas ženkliai sumažėja: nesočiosiose gumose sumažėja dvigubų jungčių skaičius, sočiosiose ir gumose su funkcinėmis grupėmis mažėja aktyvių centrų skaičius. Dėl to padidėja vulkanizato atsparumas oksidaciniams ir kitiems agresyviems poveikiams.

Padidėja vulkanizuotos medžiagos atsparumas žemai ir aukštai temperatūrai. Taigi NK sukietėja esant 0ºС ir tampa lipnus prie +100ºС, o vulkanizatas išlaiko stiprumą ir elastingumą temperatūros diapazone nuo –20 iki +100ºС.

Toks medžiagos savybių kitimo pobūdis vulkanizacijos metu aiškiai rodo struktūrizavimo procesų atsiradimą, baigiantis trimačio erdvinio tinklo formavimu. Kad vulkanizatorius išlaikytų savo elastingumą, kryžminiai ryšiai turi būti pakankamai reti. Taigi, NC atveju grandinės termodinaminis lankstumas išsaugomas, jei 600 pagrindinės grandinės anglies atomų yra vienas kryžminis ryšys.

Vulkanizavimo procesui taip pat būdingi kai kurie bendri savybių pokyčių modeliai, priklausantys nuo vulkanizacijos laiko pastovioje temperatūroje.

Kadangi labiausiai keičiasi mišinių klampumo savybės, vulkanizacijos kinetikai tirti naudojami šlyties sukimosi viskozimetrai, ypač Monsanto reometrai. Šie prietaisai leidžia tirti vulkanizacijos procesą 100–200ºС temperatūroje 12–360 minučių esant įvairioms šlyties jėgoms. Prietaiso registratorius išrašo sukimo momento priklausomybę nuo vulkanizacijos laiko esant pastoviai temperatūrai, t.y. kinetinės vulkanizacijos kreivė, kuri turi S formą ir keletą pjūvių, atitinkančių proceso etapus (3 pav.).

Pirmasis vulkanizacijos etapas vadinamas indukcijos periodu, nudegimo stadija arba priešvulkanizacijos stadija. Šiame etape gumos mišinys turi išlikti skystas ir gerai užpildyti visą formą, todėl jo savybes apibūdina minimalus šlyties momentas M min (minimalus klampumas) ir laikas t s, per kurį šlyties momentas padidėja 2 vienetais lyginant su minimaliu. .

Antrasis etapas vadinamas pagrindiniu vulkanizacijos periodu. Indukcijos laikotarpio pabaigoje aktyvios dalelės kaupiasi gumos mišinio masėje, sukeldamos greitą struktūrizavimą ir atitinkamai padidindamos sukimo momentą iki tam tikros didžiausios vertės M max. Tačiau antrojo etapo užbaigimu laikomas ne M max pasiekimo laikas, o laikas t 90, atitinkantis M 90. Šis momentas nustatomas pagal formulę

M 90 =0,9 M + M min,

čia M – sukimo momento skirtumas (M = M max – M min).

Laikas t 90 yra vulkanizacijos optimalumas, kurio reikšmė priklauso nuo vulkanizuojančios sistemos aktyvumo. Kreivės nuolydis pagrindiniu laikotarpiu apibūdina vulkanizacijos greitį.

Trečiasis proceso etapas vadinamas revulkanizavimo etapu, kuris daugeliu atvejų atitinka horizontalią pjūvį su pastoviomis kinetinės kreivės savybėmis. Ši zona vadinama vulkanizacijos plynaukšte. Kuo platesnis plokščiakalnis, tuo mišinys atsparesnis per daug vulkanizavimui.

Plokštumos plotis ir tolesnė kreivės eiga daugiausia priklauso nuo gumos cheminės prigimties. Nesočiųjų linijinių kaučiukų, tokių kaip NK ir SKI-3, atveju plynaukštė nėra plati ir tada savybės pablogėja, t.y. kreivės nuosmukis (3 pav., kreivė A). Savybių blogėjimo procesas revulkanizacijos stadijoje vadinamas atgręžimas. Reversijos priežastis yra ne tik pagrindinių grandinių, bet ir susidariusių skersinių jungčių sunaikinimas veikiant aukštai temperatūrai.

Jei revulkanizavimo zonoje yra sočiųjų ir nesočiųjų kaučiukų, turinčių šakotą struktūrą (didelis dvigubų jungčių skaičius šone 1,2 vnt.), savybės šiek tiek pasikeičia, o kai kuriais atvejais net pagerėja (1 pav.). 3, kreivės b Ir V), nes šoninių vienetų dvigubų jungčių terminis oksidavimas lydimas papildomos struktūros.

Gumos mišinių elgsena per didelės vulkanizacijos stadijoje yra svarbi gaminant masyvius gaminius, ypač automobilių padangas, nes dėl reversijos gali įvykti per daug išorinių sluoksnių vulkanizavimas, o vidiniai sluoksniai yra nepakankamai vulkanizuoti. Šiuo atveju reikalingos vulkanizavimo sistemos, kurios užtikrintų ilgą indukcinį periodą vienodam padangos įkaitimui, didelį greitį pagrindiniu periodu ir platų vulkanizacijos plynaukštę pakartotinio vulkanizavimo stadijoje.

3.2. Sieros vulkanizavimo sistemos nesočiosioms kaučiukams

Sieros, kaip vulkanizuojančios medžiagos, savybės. Natūralaus kaučiuko vulkanizavimo siera procesą 1839 m. atrado C. Goodyear ir nepriklausomai 1843 m. G. Gencockas.

Natūrali malta siera naudojama vulkanizavimui. Elementinė siera turi keletą kristalinių modifikacijų, iš kurių tik  modifikacija iš dalies tirpsta gumoje. Būtent ši modifikacija, kurios lydymosi temperatūra yra 112,7 ºC, naudojama vulkanizavimui.  formos molekulės yra aštuonių narių žiedas S 8, kurio vidutinė žiedo plyšimo aktyvacijos energija E act = 247 kJ/mol.

Tai yra gana didelė energija, o sieros žiedo suskaidymas vyksta tik esant 143ºC ir aukštesnei temperatūrai. Esant žemesnei nei 150 ºC temperatūrai, heterolitinis arba joninis sieros žiedo skilimas susidaro susidarant atitinkamam sieros bijonui, o esant 150 ºC ir aukštesnei temperatūrai – homolitinis (radikalinis) S žiedo skilimas, susidarant sieros biradikalams:

t150ºС S 8 →S + – S 6 – S – → S 8 +–

t150ºС S 8 →Sֹ–S 6 –Sֹ→S 8 ֹֹ.

Biradikalai S 8 ·· lengvai skyla į smulkesnius fragmentus: S 8 ֹֹ→S x ֹֹ + S 8 ֹֹ.

Tada susidarę sieros bijonai ir biradikalai sąveikauja su gumos makromolekulėmis arba dviguboje jungtyje, arba α-metileno anglies atomo vietoje.

Sieros žiedas taip pat gali suirti žemesnėje nei 143ºС temperatūroje, jei sistemoje yra aktyvių dalelių (katijonų, anijonų, laisvųjų radikalų). Aktyvinimas vyksta pagal šią schemą:

S 8 + A + →A – S – S 6 – S +

S 8 + B – → B – S – S 6 –

S 8 + Rֹ→R – S – S 6 – Sֹ.

Tokios aktyvios dalelės yra gumos mišinyje, kai naudojamos vulkanizavimo sistemos su vulkanizacijos greitintuvais ir jų aktyvatoriais.

Norint paversti minkštą plastikinę gumą į kietą elastingą gumą, pakanka nedidelio sieros kiekio - 0,10,15% masės. Tačiau tikrosios sieros dozės svyruoja nuo 12,5 iki 35 masės dalių. 100 svorio dalių gumos.

Sieros tirpumas gumoje yra ribotas, todėl nuo sieros dozės priklauso, kokia forma ji pasiskirsto gumos mišinyje. Esant faktinėms dozėms, siera yra išsilydžiusių lašelių pavidalu, nuo kurių paviršiaus sieros molekulės difunduoja į gumos masę.

Gumos mišinys ruošiamas aukštesnėje temperatūroje (100-140ºС), o tai padidina sieros tirpumą gumoje. Todėl, kai mišinys atšaldomas, ypač esant didelėms dozėms, laisva siera pradeda difunduoti ant gumos mišinio paviršiaus ir susidaro plona plėvelė arba sieros nuosėdos. Technologijoje šis procesas vadinamas blukimu arba prakaitavimu. Išblukimas retai sumažina ruošinių lipnumą, todėl, norint atnaujinti ruošinių paviršių, prieš surinkimą jie apdorojami benzinu. Tai pablogina surinkėjų darbo sąlygas ir padidina gamybos gaisro ir sprogimo pavojų.

Blukimo problema ypač aktuali plieninių kordinių padangų gamyboje. Šiuo atveju, norint padidinti metalo ir gumos jungties stiprumą, S dozė padidinama iki 5 masės dalių. Kad tokios kompozicijos neišbluktų, reikėtų naudoti specialią modifikaciją – vadinamąją polimerinę sierą. Tai  forma, kuri susidaro, kai  forma įkaitinama iki 170ºC. Esant tokiai temperatūrai, įvyksta staigus lydalo klampumo šuolis ir susidaro polimerinė siera Sn, kur n yra virš 1000. Pasaulinėje praktikoje naudojamos įvairios polimerinės sieros modifikacijos, žinomos prekės ženklu „Cristex“.

Sieros vulkanizacijos teorijos. Sieros vulkanizacijos procesui paaiškinti buvo pateiktos cheminės ir fizinės teorijos. 1902 metais Weberis pateikė pirmąją cheminę vulkanizacijos teoriją, kurios elementai išliko iki šių dienų. Ekstraktuodamas NC sąveikos su siera produktą, Weberis nustatė, kad dalis įvestos sieros nebuvo ekstrahuota. Šią dalį jis pavadino surišta, o išleistą – laisva siera. Surištos ir laisvos sieros kiekio suma buvo lygi bendram sieros kiekiui, įvestam į gumą: S bendras = S laisvas + S surištas. Weberis taip pat pristatė vulkanizacijos koeficiento sąvoką kaip surištos sieros santykį su gumos kiekiu gumos mišinyje (A): K vulc = S jungtis / A.

Weberiui pavyko išskirti polisulfidą (C 5 H 8 S) n kaip intramolekulinio sieros pridėjimo prie izopreno vienetų dvigubų ryšių produktą. Todėl Weberio teorija negalėjo paaiškinti stiprumo padidėjimo dėl vulkanizacijos.

1910 m. Osvaldas pateikė fizikinę vulkanizacijos teoriją, kuri paaiškino vulkanizacijos poveikį fizine adsorbcijos sąveika tarp gumos ir sieros. Remiantis šia teorija, gumos mišinyje susidaro kaučiuko-sieros kompleksai, kurie sąveikauja tarpusavyje ir dėl adsorbcijos jėgų, todėl didėja medžiagos stiprumas. Tačiau adsorbuota siera turėtų būti visiškai išgaunama iš vulkanizato, kas nebuvo pastebėta realiomis sąlygomis, ir visuose tolesniuose tyrimuose ėmė vyrauti cheminė vulkanizacijos teorija.

Pagrindiniai cheminės teorijos (tiltų teorijos) įrodymai yra šie:

Tik nesočiosios gumos vulkanizuojamos siera;

Siera sąveikaujant su nesočiųjų kaučiukų molekulėmis susidaro įvairių tipų kovalentiniai kryžminiai ryšiai (tiltai), t.y. susidarius surištai sierai, kurios kiekis proporcingas gumos neprisotinimui;

Vulkanizavimo procesą lydi šiluminis efektas, proporcingas pridėtos sieros kiekiui;

Vulkanizavimo temperatūros koeficientas yra maždaug 2, t.y. artimas cheminės reakcijos temperatūros koeficientui apskritai.

Stiprumo padidėjimas dėl sieros vulkanizacijos atsiranda dėl sistemos struktūrizavimo, dėl kurio susidaro trimatis erdvinis tinklas. Esamos sieros vulkanizavimo sistemos leidžia specifiškai susintetinti beveik bet kokio tipo kryžminius ryšius, pakeisti vulkanizacijos greitį ir galutinę vulkanizavimo struktūrą. Todėl siera vis dar yra populiariausia nesočiųjų kaučiukų kryžminimo medžiaga.

Technologiškai vulkanizavimo procesas yra „neapdorotos“ gumos pavertimas guma. Kaip cheminė reakcija apima linijinių gumos makromolekulių, kurios, veikiamos išorinių poveikių, lengvai praranda stabilumą, sujungimą į vieną vulkanizacijos tinklą. Jis sukurtas trimatėje erdvėje dėl skerspjūvio cheminių ryšių.

Ši iš pažiūros „kryžminė“ struktūra suteikia gumai papildomų stiprumo savybių. Pagerėja jo kietumas ir elastingumas, atsparumas šalčiui ir karščiui, sumažėja tirpumas organinėse medžiagose ir brinkimas.

Gautas tinklelis turi sudėtingą struktūrą. Tai apima ne tik mazgus, jungiančius makromolekulių poras, bet ir tuos, kurie vienu metu jungia kelias molekules, taip pat skersinius cheminius ryšius, kurie yra tarsi „tiltai“ tarp linijinių fragmentų.

Jų susidarymas vyksta veikiant specialioms medžiagoms, kurių molekulės iš dalies veikia kaip statybinės medžiagos, chemiškai reaguodamos viena su kita ir gumos makromolekulėmis aukštoje temperatūroje.

Medžiagos savybės

Gautos vulkanizuotos gumos ir iš jos pagamintų gaminių eksploatacinės savybės labai priklauso nuo naudojamo reagento tipo. Tokios charakteristikos apima atsparumą agresyviai aplinkai, deformacijos greitį suspaudimo metu arba padidėjusią temperatūrą ir atsparumą terminėms oksidacinėms reakcijoms.

Susidarę ryšiai negrįžtamai apriboja molekulių judrumą veikiant mechaniniam poveikiui, kartu išlaikant didelį medžiagos elastingumą ir galimybę patirti plastines deformacijas. Šių jungčių struktūrą ir skaičių lemia gumos vulkanizavimo metodas ir jam naudojami cheminiai agentai.

Procesas nevyksta monotoniškai, o atskiri vulkanizuoto mišinio rodikliai savo pokyčiuose pasiekia savo minimumą ir maksimumą skirtingu metu. Tinkamiausias gauto elastomero fizikinių ir mechaninių charakteristikų santykis vadinamas optimaliu.

Vulkanizuojančioje kompozicijoje, be gumos ir cheminių medžiagų, yra keletas papildomų medžiagų, kurios prisideda prie tam tikrų eksploatacinių savybių gumos gamybos. Pagal paskirtį jie skirstomi į greitintuvus (aktyvatorius), užpildus, minkštiklius (plastifikatorius) ir antioksidantus (antioksidantus). Greitintuvai (dažniausiai cinko oksidas) palengvina visų gumos mišinio ingredientų cheminę sąveiką, padeda sumažinti žaliavų sąnaudas ir apdorojimo laiką, gerina vulkanizatorių savybes.

Užpildai, tokie kaip kreida, kaolinas, suodžiai, padidina elastomero mechaninį stiprumą, atsparumą dilimui, atsparumą dilimui ir kitas fizines savybes. Papildydami žaliavos tūrį, jie sumažina gumos suvartojimą ir sumažina gauto produkto kainą. Minkštikliai pridedami siekiant pagerinti gumos mišinių apdirbamumą, sumažinti jų klampumą ir padidinti užpildų tūrį.

Plastifikatoriai taip pat gali padidinti elastomerų dinaminę ištvermę ir atsparumą dilimui. Į mišinį įvedami antioksidantai, kurie stabilizuoja procesą, kad būtų išvengta gumos „senėjimo“. Įvairūs šių medžiagų deriniai naudojami kuriant specialias žaliavinės kaučiuko kompozicijas, skirtas numatyti ir koreguoti vulkanizacijos procesą.

Vulkanizacijos rūšys

Dažniausiai dažniausiai naudojamos gumos (stirolo-butadieno, butadieno ir natūralios) vulkanizuojamos kartu su siera, mišinį kaitinant iki 140-160°C. Šis procesas vadinamas sieros vulkanizavimu. Sieros atomai dalyvauja formuojant tarpmolekulinius kryžminius ryšius. Kai į mišinį su guma įdedama iki 5% sieros, susidaro minkštas vulkanizatas, naudojamas automobilių vamzdžių, padangų, guminių vamzdžių, rutulių ir kt.

Pridėjus daugiau nei 30% sieros, gaunamas gana kietas, mažai elastingas ebonitas. Šiame procese kaip greitintuvai naudojami tiuramas, kaptaksas ir kt., kurių užbaigtumas užtikrinamas pridedant aktyvatorių, susidedančių iš metalų oksidų, dažniausiai cinko.

Galimas ir radiacinis vulkanizavimas. Tai atliekama naudojant jonizuojančiąją spinduliuotę, naudojant radioaktyvaus kobalto skleidžiamus elektronų srautus. Šis procesas be sieros gamina elastomerus, kurie yra ypač atsparūs cheminiams ir terminiams poveikiams. Gaminant specialias kaučiuko rūšis, organiniai peroksidai, sintetinės dervos ir kiti junginiai dedami pagal tuos pačius proceso parametrus kaip ir sieros įdėjimo atveju.

Pramoniniu mastu vulkanizuojama kompozicija, dedama į formą, kaitinama esant padidintam slėgiui. Norėdami tai padaryti, formos dedamos tarp šildomų hidraulinio preso plokščių. Gaminant neformuotus gaminius, mišinys pilamas į autoklavus, katilus ar atskirus vulkanizatorius. Gumos kaitinimas vulkanizavimui šioje įrangoje atliekamas naudojant orą, garus, pašildytą vandenį arba aukšto dažnio elektros srovę.

Daugelį metų didžiausios gumos gaminių vartotojos buvo automobilių ir žemės ūkio inžinerijos įmonės. Jų gaminių prisotinimo guminiais gaminiais laipsnis yra didelio patikimumo ir komforto rodiklis. Be to, detalės, pagamintos iš elastomerų, dažnai naudojamos gaminant santechnikos įrenginius, avalynę, raštinės reikmenis ir gaminius vaikams.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

VulcanizAsijos-- technologinis kaučiukų sąveikos su vulkanizuojančiu agentu procesas, kurio metu gumos molekulės sujungiamos į vientisą erdvinį tinklą. Vulkanizuojančios medžiagos gali būti: siera, peroksidai, metalų oksidai, aminų tipo junginiai ir tt Vulkanizacijos greičiui padidinti naudojami įvairūs greitintuvai.

Vulkanizavimas padidina gumos stiprumo charakteristikas, jos kietumą, elastingumą, atsparumą karščiui ir šalčiui, sumažina brinkimo laipsnį ir tirpumą organiniuose tirpikliuose. Vulkanizacijos esmė yra linijinių gumos makromolekulių sujungimas į vieną „kryžminę“ sistemą, vadinamąjį vulkanizacijos tinklą. Dėl vulkanizacijos tarp makromolekulių susidaro kryžminiai ryšiai, kurių skaičius ir struktūra priklauso nuo metodo B. Vulkanizavimo metu kai kurios vulkanizuoto mišinio savybės laikui bėgant nesikeičia monotoniškai, o pereina per maksimumą arba minimumą. Vulkanizacijos laipsnis, kai pasiekiamas geriausias įvairių fizikinių ir mechaninių gumos savybių derinys, vadinamas vulkanizacijos optimalumu.

Vulkanizavimas dažniausiai atliekamas ant gumos mišinio su įvairiomis medžiagomis, kurios užtikrina reikiamas kaučiuko eksploatacines savybes (užpildai, pavyzdžiui, suodžiai, kreida, kaolinas, taip pat minkštikliai, antioksidantai ir kt.).

Dažniausiai bendrosios paskirties gumos (natūralios, butadieno, stireno butadieno) vulkanizuojamos jas kaitinant elementine siera 140-160°C temperatūroje (sieros rūgštis). Susidarantys tarpmolekuliniai kryžminiai ryšiai atsiranda per vieną ar daugiau sieros atomų. Jei į kaučiuką dedama 0,5-5% sieros, gaunamas minkštas vulkanizatorius (automobilių kameros ir padangos, rutuliai, kameros ir kt.); pridėjus 30-50% sieros susidaro kieta, neelastinga medžiaga – ebonitas. Sieros vulkanizaciją galima pagreitinti pridedant nedidelius kiekius organinių junginių, taip vadinamų vulkanizacijos greitintuvų – kaptakso, tiuramo ir kt.. Šių medžiagų poveikis pilnai pasireiškia tik esant aktyvatoriams – metalų oksidams (dažniausiai cinko oksidui).

Pramonėje sieros vulkanizavimas atliekamas kaitinant vulkanizuotą gaminį formose esant aukštam slėgiui arba neformuotų gaminių pavidalu ("laisvos" formos) katiluose, autoklavuose, individualiuose vulkanizatoriuose ir nuolatinio vulkanizavimo įrenginiuose. tt Šiuose įrenginiuose šildymas atliekamas garais, oru, perkaitintu vandeniu, elektra ir aukšto dažnio srovėmis. Formos dažniausiai dedamos tarp šildomų hidraulinio preso plokščių. Vulkanizavimą siera atrado Charlesas Goodyearas (JAV, 1839 m.) ir T. Hancockas (Didžioji Britanija, 1843 m.). Specialios paskirties kaučiukams vulkanizuoti naudojami organiniai peroksidai (pavyzdžiui, benzoilo peroksidas), sintetinės dervos (pavyzdžiui, fenolis-formaldehidas), nitro ir diazo junginiai ir kt. Proceso sąlygos yra tokios pačios kaip ir sieros vulkanizavimo.

Vulkanizacija galima ir veikiant jonizuojančiai spinduliuotei – radioaktyvaus kobalto g-spinduliavimui, greitųjų elektronų srautui (radiacinė vulkanizacija). Besierės ir spinduliuotės gumos metodai leidžia gauti gumas, pasižyminčias dideliu šiluminiu ir cheminiu atsparumu.

Polimerų pramonėje vulkanizavimas naudojamas gumos ekstruzijos gamyboje.

Vulkanizavimas premontasepadangos

Technologinis padangų remonto procesas susideda iš pažeistų vietų paruošimo remonto medžiagų padengimui, remonto medžiagų užtepimo ant pažeistų vietų ir remontuojamų vietų vulkanizavimo.

Remontuojamų vietų vulkanizavimas yra viena iš svarbiausių padangų remonto operacijų.

Vulkanizavimo esmė ta, kad kaitinant iki tam tikros temperatūros nevulkanizuotoje gumoje vyksta fizikinis ir cheminis procesas, dėl kurio guma įgauna elastingumo, tvirtumo, tamprumo ir kitų būtinų savybių.

Vulkanizavus du gumos gabalėlius, suklijuotus gumos klijais, jie virsta monolitine struktūra ir jų sujungimo stiprumas nesiskiria nuo kiekvienos detalės viduje esančios pagrindinės medžiagos sukibimo stiprumo. Tuo pačiu metu, norint užtikrinti reikiamą stiprumą, gumos gabalai turi būti presuojami - spaudžiami 5 kg/cm 2 slėgiu.

Kad vyktų vulkanizacijos procesas, neužtenka tik pašildyti iki reikiamos temperatūros, t.y., iki 143+2°; Vulkanizavimo procesas nevyksta akimirksniu, todėl įkaitintos padangos tam tikrą laiką turi būti laikomos vulkanizacijos temperatūroje.

Vulkanizacija gali vykti žemesnėje nei 143° temperatūroje, tačiau tai užtrunka ilgiau. Taigi, pavyzdžiui, temperatūrai nukritus nuo nurodytos tik 10°, vulkanizacijos laikas turėtų būti padvigubintas. Siekiant sutrumpinti išankstinio pašildymo laiką vulkanizavimo metu, naudojami elektriniai manžetai, kurie leidžia vienu metu šildyti abiejose padangos pusėse, taip sumažinant vulkanizacijos laiką ir pagerinant remonto kokybę. Kai įvyksta vienpusis storų padangų įkaitimas, gumos dalys, besiliečiančios su vulkanizavimo įranga, per daug vulkanizuojamos, o priešingoje pusėje – per mažai. Vulkanizacijos laikas, priklausomai nuo pažeidimo tipo ir padangos dydžio, svyruoja nuo 30 iki 180 minučių padangoms ir nuo 15 iki 20 minučių kameroms

Vulkanizavimui variklinėse transporto priemonėse naudojamas stacionarus 601 modelio vulkanizavimo aparatas, pagamintas GARO tresto.

Į vulkanizavimo aparato darbinį komplektą įeina korsetai sektoriams, korsetų suveržimas, protektoriaus ir šoninio profilio pamušalai, spaustukai, prispaudimo pagalvėlės, smėlio maišeliai, čiužiniai.

Kai garo slėgis katile yra 4 kg/cm2, reikiama vulkanizavimo įrangos paviršiaus temperatūra yra 143"+2°. Esant slėgiui 4,0--4,1 kg/cm2, apsauginis vožtuvas turi atsidaryti.

Vulkanizavimo įrenginius prieš pradedant eksploatuoti turi patikrinti katilo inspektorius.

Vidiniai padangų pažeidimai vulkanizuojami ant sektorių, išoriniai pažeidimai išgydomi ant plokščių naudojant profilio pamušalus. Per pažeidimus (esant elektriniams rankogaliams, jie vulkanizuojami ant plokštelės su profiliniu pamušalu, jei nėra elektrinių rankogalių, atskirai: pirmiausia iš vidaus ant sektoriaus, paskui iš išorės ant plokštelės su profiliniu pamušalu.

Elektrinė manžetė susideda iš kelių gumos sluoksnių ir išorinio gumuoto sluoksnio, kurio viduryje yra šildymui skirta nichromo vielos spiralė ir termostatas pastoviai temperatūrai (150°) palaikyti.

vulkanizavimo pramonės padangų remontas

Ryžiai. 4. Stacionarus vulkanizavimo aparatas GARO modelis 601: 1 - sektorius; 2 -- šoninė plokštė; 3 -- katilas-garo generatorius; 4 -- maži spaustukai fotoaparatams; 5 -- laikiklis fotoaparatams; 6 -- manometras; 7 spaustukas padangoms; 8 - ugniadėžė; 9 -- vandens skaitiklio stiklas; 10 -- rankinis stūmoklinis siurblys; 11 -- siurbimo vamzdis

Prieš vulkanizavimą pažymimos padangos remonto ploto ribos. Kad nepriliptų, pudruokite talko milteliais, taip pat smėlio maišelį, elektrinį manžetą ir su padanga besiliečiančią vulkanizavimo įrangą (sektorius, profilių pamušalus ir kt.).

Vulkanizuojant sektoriuje, užspaudimas pasiekiamas priveržiant korsetą, o vulkanizuojant ant plokštės – naudojant smėlio maišelį ir spaustuką.

Profiliniai pamušalai (protektorius ir briauna) parenkami pagal taisomos padangos vietą ir jos dydį.

Vulkanizavimo metu elektrinis manžetė yra tarp padangos ir smėlio maišo.

Vulkanizavimo pradžios ir pabaigos laikas yra pažymėtas kreida ant specialios lentos, sumontuotos šalia vulkanizavimo įrangos.

Sutaisytos padangos turi atitikti šiuos reikalavimus:

1) padangose ​​neturėtų būti neremontuotų vietų;

2) vidinėje padangos pusėje neturi būti patinimų ar pleistro atsisluoksniavimo, nepakankamo vulkanizavimo, raukšlių ar sustorėjimų, kurie pablogintų vamzdžio veikimą;

3) išilgai protektoriaus arba šoninės sienelės pritvirtintos guminės dalys turi būti visiškai vulkanizuotos iki 55–65 Shore kietumo;

4) remonto metu atkurti didesni nei 200 mm protektoriaus plotai turi turėti identišką viso padangos protektoriaus raštą; „Visureigio transporto priemonės“ raštas turi būti taikomas neatsižvelgiant į atkurto protektoriaus ploto dydį;

5) padangos briaunų forma neturi būti iškraipyta;

6) neleidžiami sustorėjimai ir įdubimai, iškreipiantys išorinius padangos matmenis ir paviršių;

7) remontuojamose teritorijose neturėtų būti atsilikimų; kriauklių ar porų, kurių plotas yra iki 20 mm 2 ir gylis iki 2 mm, leidžiama ne daugiau kaip du kvadratiniam decimetrui;

8) padangų remonto kokybė turi užtikrinti garantuotą jų ridą po remonto.

Vulkanizavimas premontasefotoaparatai

Panašiai kaip ir padangų taisymo procesas, kamerų remonto procesas susideda iš pažeistų vietų paruošimo lopymui, lopymui ir kietėjimui.

Pažeistų vietų paruošimo lopymui darbų apimtį sudaro: paslėptų ir matomų pažeidimų nustatymas, senų nevulkanizuotų lopų pašalinimas, kraštų suapvalinimas aštriais kampais, gumos grubinimas aplink pažeidimą, kamerų valymas nuo šiurkštėjančių dulkių.

Ryžiai. 5. Padangų vulkanizavimo sektorius: 1 -- sektorius; 2 -- padanga; 2 -- korsetas; 4 - priveržkite

Ryžiai. 6. Padangos briaunos pažeidimo vulkanizavimas ant bortelio plokštės: 1 - padanga; 2 -- šoninė plokštė: 3 -- šoninis pamušalas; 4 -- smėlio maišas; 5 -- metalinė plokštė; 6 - spaustukas

Matomi pažeidimai atskleidžiami iš išorės apžiūrint esant geram apšvietimui ir nubrėžiami cheminiu pieštuku.

Norint nustatyti paslėptus pažeidimus, t. y. mažus, akiai nematomus pradūrimus, fotoaparatas pripūstas panardinamas į vandens vonią, o pradūrimo vieta nustatoma pagal išbėgančius oro burbuliukus, kurie taip pat nubrėžiami chemine medžiaga. pieštukas. Pažeistas kameros paviršius šiurkštinamas karborundo akmeniu arba vieliniu šepečiu 25-35 mm plotyje nuo pažeidimo ribų, taip užkertant kelią šiurkštinimo dulkėms patekti į kameros vidų. Šiurkščios vietos valomos šepečiu.

Remonto medžiagos kameroms taisyti yra: nevulkanizuota 2 mm storio vidinių kamerų guma, netinkama remontuoti vidinių kamerų guma ir guminis apmušalas. Visi pradūrimai ir įplyšimai iki 30 mm yra užsandarinti neapdorota, nevulkanizuota guma. Didesni nei 30 mm pažeidimai taisomi naudojant kameroms skirtą gumą. Ši guma turi būti elastinga, be įtrūkimų ir mechaninių pažeidimų. Neapdorota guma gaivinama benzinu, padengiama klijais, kurių koncentracija yra 1:8, ir džiovinama 40-45 minutes. Kameros šiurkštinamos vieliniu šepečiu arba karborundo akmeniu šiurkštinimo mašinoje, po to jos nuvalomos nuo dulkių, atnaujinamos benzinu ir džiovinamos 25 minutes, po to du kartus padengiamos klijais, kurių koncentracija yra 1:8, ir po kiekvieno panaudojimo išdžiovinami. 30-40 minučių 20--30° temperatūroje. Apvalkalas vieną kartą padengiamas klijais, kurių koncentracija yra 1:8, tada išdžiovinama.

Pleistras išpjaunamas taip, kad jis uždengtų skylę iš visų pusių 20-30 mm ir būtų 2-3 mm mažesnis už grublėto paviršiaus ribas. Jis tepamas ant pataisytos kameros vietos viena puse ir voleliu palaipsniui vyniojamas per visą paviršių, kad tarp jos ir kameros neliktų oro burbuliukų. Klijuodami pleistrus, turite įsitikinti, kad klijuojami paviršiai yra visiškai švarūs, be drėgmės, dulkių ir riebalų dėmių.

Tais atvejais, kai kameros įplyšimas didesnis nei 500 mm, ją galima pataisyti išpjaunant pažeistą dalį ir į jos vietą įkišus tą patį gabalą iš kitos tokio pat dydžio kameros. Šis remonto būdas vadinamas kameros sujungimu. Jungties plotis turi būti ne mažesnis kaip 50 mm.

Pažeisti išoriniai vožtuvų korpusų sriegiai atkuriami naudojant štampus, o vidiniai sriegiai – čiaupais.

Jei reikia pakeisti vožtuvą, jis išpjaunamas kartu su flanšu ir naujoje vietoje vulkanizuojamas kitas vožtuvas. Seno vožtuvo vieta pataisoma kaip įprasta žala.

Pažeistų vietų vulkanizavimas atliekamas naudojant 601 modelio vulkanizavimo aparatą arba vulkanizavimo kamerų vulkanizavimo aparatą GARO. Pleistrų vulkanizacijos laikas yra 15 minučių, o flanšų - 20 minučių 143+2° temperatūroje.

Vulkanizavimo metu kamera spaustuku prispaudžiama per medinę plokštę prie plokštės paviršiaus. Perdanga turi būti 10-15 mm didesnė už pleistrą.

Jei remontuojamas plotas netelpa ant plokštės, tada ji vulkanizuojama dviem ar trimis iš eilės instaliacijomis (normos).

Po vulkanizavimo žirklėmis nupjaunami karoliukai ant nešiurkštinto paviršiaus, o ant šiurkštinimo staklės akmens pašalinami lopų kraštai ir įdubimai.

Sutaisytos kameros turi atitikti šiuos reikalavimus:

1) oru pripildyta kamera turi būti sandarinama tiek išilgai kameros korpuso, tiek vožtuvo pritvirtinimo vietoje;

2) pleistrai turi būti sandariai vulkanizuoti, be burbuliukų ir poringumo, jų kietumas turi būti toks pat kaip kameros gumos;

3) lopų ir flanšų kraštai neturi turėti sustorėjimų ar nulupimų;

4) vožtuvo sriegis turi būti geros būklės.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Nemetalinių medžiagų samprata. Gumos sudėtis ir klasifikacija. Gumos svarba nacionalinėje ekonominėje srityje. Bendros ir specialios paskirties gumos. Vulkanizavimas, etapai, mechanizmai ir technologija. Gumos ir kaučuko deformacinės-stiprumo ir trinties savybės.

kursinis darbas, pridėtas 2016-11-29


Gumos vulkanizacijos kinetika. Mišinių, pagrįstų SKD-SKN-40 gumų deriniu su įprastomis sieros vulkanizavimo sistemomis, vulkanizavimo ypatybės. Polimero sunaikinimo mechanizmas. Įvairių fizinių ir fazių būsenų polimerų naikinimo ypatumai.

praktikos ataskaita, pridėta 2015-06-04


Gumos rūšys, panaudojimo pramonėje ypatumai ir gamybos technologija. Papildomų ingredientų įvedimo ir vulkanizacijos panaudojimo gaminant gumą įtaka galutinėms produkto savybėms. Darbo apsauga darbo metu.

baigiamasis darbas, pridėtas 2009-08-20


Dinaminių termoplastinių elastomerų ruošimas maišant gumą su termoplastu, tuo pačiu metu vulkanizuojant elastomerą maišymo proceso metu (dinaminio vulkanizavimo metodas). Gumos koncentracijos įtakos mechaninių mišinių savybėms ypatumai.

kursinis darbas, pridėtas 2011-08-06


Plastikinių gaminių gamybos presavimo būdu technologija. Pagrindinės plastikų grupės, jų fizikinės savybės, trūkumai ir apdirbimo būdai. Specialios gumos savybės, priklausomai nuo naudojamos gumos tipo. Vulkanizacijos esmė ir reikšmė.

laboratorinis darbas, pridėtas 2009-06-05


Mašinos projektavimo analizė. Vulkanizacijos proceso esmė ir įrangos veikimas. Mažai atliekų reikalaujanti forma ir detalių gamybos būdas naudojant ją. Mechaninio remonto darbų turinys. Modernizavimo ir tobulinimo pasiūlymų rengimas.

kursinis darbas, pridėtas 2014-12-22


Kabelių sujungimo proceso samprata ir pagrindiniai etapai, jo įgyvendinimo būdai ir principai. Darbo seka šaltuoju kabelių sujungimo metodu, naudojant K115N arba K-15 junginį, laisvu kaitinimu ir vulkanizavimu.

santrauka, pridėta 2009-12-12


Sliekinės pavarų dėžės su viršutine sliekine paskirtis, įrenginys, veikimo principas. 20X plieno cheminė sudėtis ir savybės. Matavimo įrankiai, naudotas remonto metu. Saugos priemonės taisant technologinę įrangą.

baigiamasis darbas, pridėtas 2013-04-28


Kuro granulių ir briketų, medžio anglies, medžio drožlių, malkų gamybos technologija. Biodujos, bioetanolis, biodyzelinas: gamybos ypatybės ir praktinio panaudojimo sritys, reikalinga įranga ir medžiagos, panaudojimo perspektyvos Komijoje.

kursinis darbas, pridėtas 2013-10-28


Pagrindinės automobilių padangų ir gumos gaminių apdirbimo technologijos. Galimi trupininės gumos panaudojimo būdai. Laido taikymo sritys. Padangų apdirbimo pirolizės ir mechaniniais metodais įrangos sąrašas.

Kontrolės metodas yra susijęs su gumos gaminių gamyba, būtent su vulkanizacijos proceso valdymo metodais. Metodas atliekamas koreguojant vulkanizacijos laiką, atsižvelgiant į maksimalaus gumos mišinio šlyties modulio gavimo laiką vulkanizuojant mėginius ant reometro ir gumos tempimo modulio nuokrypį gatavuose gaminiuose nuo nurodytos vertės. Tai leidžia apskaičiuoti trikdantį poveikį vulkanizacijos procesui, remiantis pradinių komponentų savybėmis ir gumos mišinio gavimo ir vulkanizavimo procesų veikimo parametrais. Techninis rezultatas – padidinti gumos gaminių mechaninių charakteristikų stabilumą. 5 ligoniai.

Šis išradimas yra susijęs su gumos gaminių gamyba, būtent su vulkanizacijos proceso valdymo būdais.

Gumos gaminių gamybos procesas apima gumos mišinių gavimo ir jų vulkanizavimo etapus. Vulkanizavimas yra vienas iš svarbiausi procesai gumos gamybos technologijoje. Vulkanizavimas atliekamas tam tikrą laiką laikant gumos mišinį presuose, specialiuose katiluose ar vulkanizatoriuose 130-160°C temperatūroje. Šiuo atveju guminės makromolekulės skersiniais cheminiais ryšiais sujungiamos į erdvinį vulkanizacijos tinklą, ko pasekoje plastikinis gumos mišinys virsta itin elastinga guma. Erdvinis tinklelis susidaro dėl šilumos aktyvavimo cheminės reakcijos tarp gumos molekulių ir vulkanizuojančių komponentų (vulkanizatorių, greitintuvų, aktyvatorių).

Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką vulkanizavimo procesui ir gatavų gaminių kokybei, yra vulkanizavimo terpės pobūdis, vulkanizacijos temperatūra, vulkanizacijos trukmė, slėgis vulkanizuoto gaminio paviršiuje ir šildymo sąlygos.

Esant esamoms technologijoms, vulkanizacijos režimas dažniausiai iš anksto sukuriamas skaičiavimo ir eksperimentiniais metodais bei nustatoma programa vulkanizavimo procesui gaminant gaminius. Siekiant užtikrinti punktualų nustatyto režimo vykdymą, procese yra įrengti valdymo ir automatizavimo įrankiai, kurie tiksliausiai įgyvendina numatytą griežtą vulkanizacijos režimo vykdymo programą. Šio metodo trūkumai yra gaminamų gaminių charakteristikų nestabilumas dėl to, kad neįmanoma užtikrinti visiško proceso atkuriamumo, dėl automatizavimo sistemų tikslumo apribojimų ir režimų perjungimo galimybės, taip pat dėl ​​charakteristikų pokyčių. gumos mišinio laikui bėgant.

Yra žinomas vulkanizavimo būdas su temperatūros reguliavimu garo katiluose, plokštelėse ar formų apvalkaluose, keičiant aušinimo skysčių srautą. Šio metodo trūkumai yra dideli gaunamų gaminių charakteristikų svyravimai dėl eksploatavimo sąlygų pokyčių, taip pat gumos mišinio reaktyvumo pokyčiai.

Yra žinomas būdas kontroliuoti vulkanizacijos procesą, nuolat stebint tuos proceso parametrus, kurie lemia jo eigą: aušinimo skysčių temperatūrą, vulkanizuoto gaminio paviršių temperatūrą. Šio metodo trūkumas yra gaunamų gaminių charakteristikų nestabilumas dėl reaktyvumo, tiekiamo formuojant gumos mišinį, nestabilumo ir skirtingų gaminio charakteristikų gavimas vulkanizuojant tomis pačiomis temperatūros sąlygomis.

Yra žinomas vulkanizavimo režimo reguliavimo metodas, įskaitant temperatūros lauko nustatymą vulkanizuotame gaminyje, naudojant kontroliuojamas išorinės temperatūros sąlygas ant gaminių vulkanizuojančių paviršių, plonų laboratorinių plokščių neišoterminės vulkanizacijos kinetikos nustatymą naudojant dinaminį harmonikos modulį. rastų neišoterminių sąlygų poslinkis, nustatant vulkanizacijos proceso trukmę, kuriai esant optimalus svarbiausių gumos savybių rinkinys, temperatūros lauko nustatymas daugiasluoksniams standartiniams bandiniams, imituojantiems padangos elementą sudėtimi ir geometrija, kinetikos gavimas. daugiasluoksnių plokščių neizoterminio vulkanizavimo ir ekvivalentinio vulkanizacijos laiko nustatymas pagal iš anksto pasirinktą optimalų savybių lygį, daugiasluoksnių mėginių vulkanizavimas laboratoriniu presu pastovioje temperatūroje per lygiavertį vulkanizacijos laiką ir gautų charakteristikų analizė. . Šis metodas yra žymiai tikslesnis nei pramonėje taikomi efektų ir lygiaverčių vulkanizacijos laikų skaičiavimo metodai, tačiau jis yra sudėtingesnis ir neatsižvelgia į vulkanizavimui tiekiamo gumos mišinio reaktyvumo nestabilumo pokytį.

Yra žinomas vulkanizacijos proceso reguliavimo būdas, kai temperatūra matuojama gaminio vietose, kurios riboja vulkanizacijos procesą, iš šių duomenų skaičiuojami vulkanizacijos laipsniai, o kai nurodyti ir apskaičiuoti vulkanizacijos laipsniai yra lygūs. , vulkanizacijos ciklas sustoja. Sistemos privalumas – vulkanizacijos laiko reguliavimas, kai kinta vulkanizacijos proceso temperatūros svyravimai. Šio metodo trūkumas yra didelis gautų produktų charakteristikų išsibarstymas dėl gumos mišinio nevienalytiškumo, atsižvelgiant į reaktyvumą vulkanizavimui, ir vulkanizacijos kinetikos konstantų, naudojamų skaičiuojant, nuokrypio nuo faktinių gumos kinetikos konstantų. apdorojamas mišinys.

Yra žinomas vulkanizacijos proceso valdymo metodas, kurį sudaro temperatūros apskaičiavimas kontroliuojamoje pečių zonoje ant R-C tinklelio, naudojant ribines sąlygas, pagrįstas formų paviršiaus temperatūros ir diafragmos ertmės temperatūros matavimais, apskaičiuojant lygiavertį vulkanizavimą. laikai, kurie lemia vulkanizacijos laipsnį kontroliuojamoje srityje, kai realiame procese įgyvendinama ekvivalentinio laiko vulkanizacija, procesas sustoja. Šio metodo trūkumai yra jo sudėtingumas ir didelis gautų produktų charakteristikų svyravimas dėl gumos mišinio reaktyvumo vulkanizavimui (aktyvinimo energijos, priešeksponentinio kinetinių konstantų daugiklio) pokyčių.

Artimiausias siūlomam metodui yra vulkanizavimo proceso valdymo metodas, kai sinchroniškai su tikruoju vulkanizavimo procesu pagal ribines sąlygas, remiantis temperatūros matavimais metalinės formos paviršiuje, apskaičiuojama temperatūra vulkanizuotuose gaminiuose. naudojant tinklinį elektrinį modelį, apskaičiuotos temperatūros vertės nustatomos vulkometru, ant kurio lygiagrečiai pagrindiniam Vulkanizavimo proceso metu apdorojamo gumos mišinio partijos mėginio neizoterminės vulkanizacijos kinetika yra nustatoma. kai pasiekiamas tam tikras vulkanizacijos lygis, gaminio vulkanizavimo bloko vulkanizavimo matuoklyje generuojamos valdymo komandos [AS TSRS Nr. 467835]. Metodo trūkumai yra didelis įgyvendinimo sudėtingumas technologiniame procese ir ribota taikymo sritis.

Išradimo tikslas – padidinti gaminamų gaminių charakteristikų stabilumą.

Šis tikslas pasiekiamas tuo, kad gumos gaminių vulkanizacijos laikas gamybos linijoje koreguojamas atsižvelgiant į maksimalaus gumos mišinio šlyties modulio gavimo laiką vulkanizuojant apdoroto gumos mišinio pavyzdžius laboratorinėmis sąlygomis ant reometro ir pagamintų gaminių gumos tempimo modulio nuokrypis nuo nurodytos vertės.

Siūlomas sprendimas pavaizduotas 1-5 pav.

1 paveiksle parodyta valdymo sistemos, kuri įgyvendina siūlomą valdymo būdą, funkcinė schema.

2 paveiksle parodyta valdymo sistemos, kuri įgyvendina siūlomą valdymo metodą, blokinė schema.

3 paveiksle parodyta OJSC Balakovorezinotekhnika pagamintos Jubo movos tempiamojo stiprio laiko eilutė.

4 paveiksle parodytos būdingos kinetinės gumos mišinio mėginių šlyties momento kreivės.

5 paveiksle parodyta gumos mišinio mėginių vulkanizavimo trukmės pokyčių laiko eilutė iki 90 % pasiekiamo vulkanizuoto šlyties modulio.

Siūlomo valdymo metodą įgyvendinančios sistemos funkcinėje diagramoje (žr. 1 pav.) pavaizduotas gumos mišinio paruošimo etapas 1, vulkanizacijos etapas 2, reometras 3, skirtas gumos mišinio mėginių vulkanizacijos kinetikai tirti, mechaninis. dinaminės analizės įtaisas 4 (arba tempimo bandymo aparatas), skirtas gatavų gaminių arba palydovinių pavyzdžių gumos tempimo moduliui nustatyti, valdymo įtaisas 5.

Kontrolės metodas įgyvendinamas taip. Gumos mišinio partijų mėginiai analizuojami reometru ir vulkanizacijos laiko reikšmės, kai gumos šlyties momentas turi didžiausią reikšmę, siunčiamos į valdymo įtaisą 5. Kai gumos mišinio reaktyvumas keičiasi, valdymo įtaisas reguliuoja gaminių vulkanizacijos laiką. Taigi trikdžiai apdorojami pagal pradinių komponentų charakteristikas, turinčius įtakos gauto gumos mišinio reaktyvumui. Gumos tempimo modulis gatavuose gaminiuose matuojamas dinamine mechanine analize arba tempimo bandymo mašina ir taip pat siunčiamas į valdymo įrenginį. Gauto reguliavimo netikslumas, taip pat aušinimo skysčių temperatūros pokyčiai, šilumos mainų sąlygos ir kiti trikdantys poveikiai vulkanizacijos procesui išsprendžiami koreguojant vulkanizacijos laiką, priklausomai nuo gumos tempimo modulio nuokrypio. pagamintos produkcijos nuo nurodytos vertės.

2 pav. pateiktoje valdymo sistemos, kuri įgyvendina šį valdymo būdą, blokinė schema apima tiesioginio valdymo kanalo 6 valdymo įtaisą, grįžtamojo ryšio kanalo 7 valdymo įrenginį, vulkanizacijos proceso valdymo objektą 8, transportavimą. delsos jungtis 9, skirta atsižvelgti į gatavų gaminių gumos charakteristikų nustatymo laiką, grįžtamojo ryšio kanalo 10 palyginimo elementą, sumatorių 11, skirtą susumuoti vulkanizacijos laiko koregavimus per tiesioginį valdymo kanalą ir grįžtamojo ryšio kanalą. , sumatorius 12, skirtas atsižvelgti į nekontroliuojamų trikdžių įtaką vulkanizacijos procesui.

Pasikeitus gumos mišinio reaktyvumui, pasikeičia įvertis τ max ir valdymo įtaisas tiesioginio valdymo kanalu 1 koreguoja vulkanizacijos laiką technologiniame procese reikšme Δτ 1.

Realiame procese vulkanizacijos sąlygos skiriasi nuo sąlygų reometre, todėl vulkanizacijos laikas, reikalingas maksimaliai sukimo momento vertei gauti realiame procese, taip pat skiriasi nuo gauto įrenginyje, o šis skirtumas laikui bėgant kinta dėl nestabilumo. vulkanizacijos sąlygų. Šie trikdžiai f apdorojami grįžtamojo ryšio kanalu, grįžtamojo ryšio kilpos valdymo įtaisu 7 įvedant pataisą Δτ 2, priklausomai nuo guminio modulio nuokrypio pagamintuose gaminiuose nuo nustatytos vertės E.

Transporto delsos grandis 9, analizuodama sistemos dinamiką, atsižvelgia į laiko, reikalingo gatavo produkto gumos charakteristikoms išanalizuoti, įtaką.

3 paveiksle parodyta OJSC Balakovorezinotekhnika pagamintos Džubos movos sąlyginės pertraukimo jėgos laiko eilutė. Duomenys rodo platų šio rodiklio produktų asortimentą. Laiko eilutę galima pavaizduoti kaip trijų komponentų sumą: žemo dažnio x 1, vidutinio dažnio x 2, aukšto dažnio x 3. Žemo dažnio komponento buvimas rodo nepakankamą esamos proceso valdymo sistemos efektyvumą ir esminę galimybę sukurti veiksmingą grįžtamojo ryšio valdymo sistemą, kuri sumažintų gatavo produkto parametrų sklaidą pagal jo charakteristikas.

4 paveiksle parodytos būdingos eksperimentinės kinetinės kreivės šlyties momentui vulkanizuojant gumos mišinio mėginius, gautus naudojant Alfa Technologies MDR2000 reometrą. Duomenys rodo gumos mišinio nevienalytiškumą, atsižvelgiant į reaktyvumą vulkanizacijos procesui. Laiko pasiskirstymas iki maksimalaus sukimo momento svyruoja nuo 6,5 minutės (kreivės 1,2) iki daugiau nei 12 minučių (kreivės 3,4). Pasibaigus vulkanizacijos procesui, pasiskirstymas svyruoja nuo didžiausios sukimo momento vertės nepasiekimo (3.4 kreivės) iki per didelio vulkanizavimo proceso buvimo (1.5 kreivės).

5 paveiksle parodyta vulkanizavimo laiko eilutė iki 90 % didžiausio šlyties momento lygio, gauta tiriant gumos mišinio mėginių vulkanizavimą MDR2000 Alfa Technologies reometru. Duomenys rodo, kad kietėjimo laikas svyruoja žemu dažniu, kad būtų pasiektas didžiausias vulkanizuoto šlyties momentas.

Didelės „Juba“ movos mechaninių charakteristikų sklaidos buvimas (3 pav.) rodo, kad svarbu išspręsti guminių gaminių charakteristikų stabilumo didinimo problemą, siekiant padidinti jų eksploatacinį patikimumą ir konkurencingumą. Gumos mišinio reaktyvumo vulkanizacijos procesui nestabilumas (4, 5 pav.) rodo, kad gaminių, pagamintų iš šio gumos mišinio, vulkanizacijos proceso metu reikia keisti laiką. Žemo dažnio komponentų buvimas gatavų gaminių sąlyginės lūžimo jėgos laiko eilutėse (3 pav.) ir vulkanizacijos trukme, siekiant gauti didžiausią vulkanizuoto šlyties momentą (5 pav.), rodo esminę galimybę padidinti gatavo produkto kokybės rodiklius koreguojant vulkanizacijos laiką.

Tai, kas išdėstyta pirmiau, patvirtina, kad siūlomame techniniame sprendime yra:

Techninis rezultatas, t.y. siūlomu sprendimu siekiama padidinti gumos gaminių mechaninių charakteristikų stabilumą, sumažinti gaminių su trūkumais skaičių ir atitinkamai mažinti savitąsias pradinių komponentų ir energijos sąnaudas;

Esminės savybės, susidedančios iš vulkanizacijos proceso trukmės koregavimo, atsižvelgiant į gumos mišinio reaktyvumą vulkanizavimo procesui ir atsižvelgiant į gumos tempimo modulio nuokrypį gatavuose gaminiuose nuo nurodytos vertės;