ТКМ / Tema_8

2

Тема 8. Технологія виготовлення гумових виробів

План

1. Класифікація і склад гумових матеріалів.

2. Приготування гумових сумішей.

3. Способи формоутворення деталей із гуми.

–1–

Гума – це еластична речовина, що виготовляється способом вулканізації каучуку. Каучук – це смолиста речовина, що видобувається з соку дерева гевея (натуральний) або нафти (синтетичний).

За призначенням гуми ділять на групи: загального призначення (виготовляють шини, приводні паси); спеціального призначення (маслостійкі, термостійкі, газоне проникливі).

Склад гумової суміші: каучук, вулканізуюча речовина, прискорювачі вулканізації, активатори прискорювачів, наповнювачі, сповільнювачі старіння, речовини для зм’якшування, барвники.

Вулканізуюча речовина – це сірка в кількості 2 – 3 % маси каучуку, яка в поєднанні з ним дає гуму.

Вулканізація (франц. vulcanization) – процес перетворення каучуку на гуму, тобто гаряча або холодна обробка каучуку сіркою та сполуками сульфуру для надання міцності, пружності, еластичності.

Прискорювачі процесу вулканізації – оксиди магнію і цинку. Активаторами прискорювачів є магнезія та цинкове білило. Наповнювачі бувають порошкові і тканинні. В якості порошкових наповнювачів використовують сажу, каолін, вуглекислий марганець, крейда, тальк, сірчанокислий барій. В якості тканинних наповнювачів використовують корд, бельтинг (від англ. belting – приводний пас) – міцна технічна тканина.

Старіння – це процес окислення каучуку, який призводить до втрати еластичності гуми, появи крихкості. Сповільнювачі старіння: вазелін, віск, парафін.

Речовини для зм’якшування полегшують процес сполучення каучуку з порошковими наповнювачами. До них належать: стеаринова й олеїнова кислоти, каніфоль, соснова живиця.

Барвники: охра, ультрамарин та ін., внесені в кількості до 10 % маси каучуку.

–2–

Технологічні операції приготування гумових сумішей такі: підготовка компонентів, зміщування, одержання напівфабрикатів.

Зміст технологічних операцій має специфіку, що залежить від типу гумової суміші. Типи суміші: 1) з порошковим наповнювачем; 2) з тканинним наповнювачем; 3) ебонітові.

1 тип суміші

Підготовка складається таких дій: нарізання каучуку на шматки; пластифікація шляхом обтискання між ва´льцями, нагрітими до 40 – 50 ⁰С– рельтат одержання однорідної пластичної маси.

Вальці ( від. нім. walze – коток, валок) – робочі органи циліндричної форми машин для обтискання конструкційних матеріалів.

При змішуванні чітко дотримуються послідовності добавляння компонентів – першим добавляють сповільнювач старіння, а останнім сірку або прискорювач вулканізації.

Одержують напівфабрикат (сиру гуму) способом каландрування. Каландр (від франц. calandre) – це машина для вигладжування та надання блиску поверхні гуми. Робочий орган каландру три вертикальні вальці, верхній і середній нагріті до 60 – 95 ⁰С, нижній – до 15 ⁰С. Гумова маса нагрівається, потрапляючи в зазор між верхнім і середнім вальцями та втягується в зазор між середнім і нижнім вальцями та виходить у вигляді листа. На лист накладають тканину, що попереджує злипання сирої гуми та намотують на дерев’яний барабан.

2 тип суміші

Підготовка складається з просочування тканини гумовим клеєм і її сушіння. Змішування способом промазування тканини гумовою сумішшю. Одержання напівфабрикаті, – тканини, покритої гумовою плівкою, способом каландруванням між вальцями.

3 тип суміші

Підготовка полягає зважуванні каучуку і сірки в пропорції 2 до 1. Змішують каучук із сіркою та ебонітовою мукою на вальцях або змішувачах. Одержання ебонітових листів або профілів способом каландрування з подальшою вулканізацією.

– 3–

Основні методи формоутворення: розкрій, шприцювання, гаряче і холодне пресування, лиття під тиском.

У кожному методі використовують операцію вулканізації, у процесі якої вулканізатор, що знаходиться в гумовій суміші, взаємодіють з макромолекулами каучуку та утворюють із ним міжмолекулярні зв’язки. При цьому втрачається пластичність каучуку і гумовий виріб набуває міцності, пружності, зносостійкості.

Для розкрою простих заготовок використовують дискові ножі. Для розкрою заготовок складної форми використовують штанцевий ніж – це рамка з гострою кромкою, що має форму складної заготовки. Штанцеві ножі вставляють у преси для вирубування заготовок.

Шприцювання – це процес видавлювання сирої гуми через матрицю на черв’ячному пресі. Сформовані профілі вулканізують.

Гаряче пресування полягає в укладанні сирої гуми або прогумованої тканини в нагріту прес-форму, яку встановлюють на гідравлічний прес і деформують під тиском 2 – 10 МПа. Процес гарячого пресування супроводжується вулканізацією.

Холодне пресування виконують у холодній прес-формі, а вулканізують після пресування у вулканізаційних котлах.

Методами пресування виготовляють приводні паси, ущільнюючі кільця, муфти.

Лиття під тиском – це процес витискання розігрітої до 80 – 100 ⁰С сирої гуми з напірної камери ливарної машини через ливарні канали у форму, де вона одержує конфігурацію, що відповідає робочій порожнині форми.

Цим способом виготовляють деталі складної форми та крупногабаритні.