Рези новые изде лия, подразделяют обычно на три основных класса:
2) резинотехнические изделия, применяемые как комплектующие детали в авто-, авиа- и судостроении, в с.-х. машиностроении, на ж.-д. транспорте, в строительстве и др.:
Технологический процесс производства резиновых изделий из твёрдых включает две общие стадии: подготовительную - получение совмещением с необходимыми ингредиентами в закрытых резиносмесителях или на вальцах и заключительную - полуфабриката резинового изделия при 140-200 °С и 0,3-20 Мн/м 3 (3-200 кгс/см 2); выбор вулканизационного оборудования (пресс, котёл, аппараты непрерывного действия различной конструкции и др.) определяется видом резиновых изделий. Используемые в производстве многих резиновых изделий текстильные материалы и подвергают предварительной обработке, цель которой - обеспечение прочной связи с этими материалами в различных условиях эксплуатации резиновых изделий. Текстильные материалы пропитывают на специальных машинах или др. адгезионными составами и промазывают на (см. ) . обезжиривают органическими и наносят на них слой или (т. н. латунирование, которое осуществляют в гальванической ).
Ниже рассматриваются основные виды резинотехнических изделий и резиновой обуви. Виды шин и технология их производства описаны в ст. Шина.
Резинотехнические изделия (РТИ). Эти изделия подразделяют обычно на следующие основные группы: формовые РТИ; неформовые РТИ; транспортёрные ленты; ремни; рукава. Для производства РТИ используют практически все общего и специального назначения (см. , ).
Формовые РТИ - обширная группа (около 30 000 наименований) прокладочных, уплотняющих и амортизирующих деталей (сальники, кольца различного сечения, пыле-, влаго- и маслозащитные , резинометаллические амортизаторы и др.). Эти РТИ получают формованием с одновременно её в пресс-форме, установленной на прессе (см. ), или методом .
В группу неформовых РТИ входят изделия (около 12 000 наименований), используемые главным образом для уплотнения окон и дверей автомобилей, самолётов, ж.-д. вагонов, для герметизации стыков строительных панелей и др. Изготовляют их в виде профилированных жгутов различной длины и поперечного сечения экструзией и последующей полуфабриката в аппаратах непрерывного действия или в котлах (периодический способ). Уплотнители могут быть как монолитными, так и пористыми (см. ).
Транспортёрные (конвейерные) ленты, которые являются элементами конвейеров различного назначения, предназначены для перемещения сыпучих и др. материалов. Ленты армируют главным образом (из , хлопчато-бумажными, комбинированными) с диапазоном разрывных усилий 65-300 кн/м, или кгс/см; для армирования лент, которые должны иметь особенно высокую , используют латунированный стальной трос. Технология производства резинотканевых лент включает сборку тканевого сердечника на дублировочных агрегатах, обкладку сердечника слоем необходимой толщины на и ленты в прессе, плиты которого имеют длину около 10 м. См. также Лента конвейерная.
Ремни, служащие гибким элементом ремённой передачи, в двигателях автомобилей, с.-х. машин, различных промышленных установок, подразделяют на плоские и клиновые. Технология производства плоских ремней, которые представляют собой многослойную резинотканевую , аналогична технологии производства транспортёрных лент (для получения ремня необходимой ширины до или после её режут на полосы). Клиновые ремни имеют замкнутую конструкцию, а их сечение - трапециевидную форму. Основные детали таких ремней: центральный (несущий) слой из прорезиненной корд-ткани или кордшнура (см. ); резиновый слой, расположенный между широким и несущим слоем (т. н. слой растяжения); резиновый слой, который размещен между несущим слоем и узким (т. н. слой сжатия); наружный (обёрточный) тканевый слой. Ремни собирают на станках, а затем вулканизуют в котле, в прессе или в специальных (ротационных или диафрагменных) вулканизаторах; выбор вулканизационного оборудования зависит от длины и сечения ремня.
Рукава - гибкие трубопроводы, применяемые для подачи , сыпучих материалов и др. под избыточным (напорные рукава) или (всасывающие рукава). Общие элементы конструкции этих РТИ: внутренний (герметизирующий) резиновый слой, силовой каркас и наружный резиновый слой. Силовой каркас для рукавов, рассчитанных на до 2 Мн/м 2 (20 кгс/см 2), представляет собой тканевую ; для рукавов, эксплуатируемых при до 10 и до 70 Мн/м 2 (100 и 700 кгс/см 2), - соответственно нитяную и металлическую оплётку. Всасывающие рукава [допустимый 80 кн/лг (600 мм рт. cт.)] снабжены, помимо силового каркаса, металлической спиралью. Внутренний и наружный слои рукавов изготовляют экструзией, прокладочный силовой каркас накладывают на сборочных станках, нитяную или металлическую оплётку - на специальных оплёточных машинах. Собранный рукав бинтуют тканевой лентой или опрессовывают свинцовой оболочкой и вулканизуют в котле (после ленту или оболочку удаляют).
В. Б. Павлов.
Резиновая обувь (РО). В зависимости от назначения РО подразделяют на бытовую, спортивную и техническую; последняя предназначена для защиты ног человека от действия , агрессивных агентов, низких , ударов и др. вредных воздействий (например, сапоги для рыбаков, шахтёров, рабочих химических производств, диэлектрическая РО). По способу производства различают следующие виды РО: клеёную, которую собирают (склеивают) из предварительно заготовленных деталей на конвейерных линиях, а затем лакируют и вулканизуют в котле; штампованную, изготовляемую высокопроизводительным методом ударного штампования на специальных прессах с последующими лакированием и в котле (метод используют только в производстве галош); формовую, которую изготовляют прессованием в форме с одновременной олигомеров (например, ) и . См. также Обувь.
В. С. Альтзицер.
Лит.: Кошечев Ф. Ф., Корнев А. Е., Климов Н. С., Общая технология , 3 изд., М., 1968; Лепетов В. А:, Расчеты и конструирование резиновых технических изделий и форм, Л., 1972; Резиновая рабочая обувь, каталог, М., 1969 (ЦНИИТЭНефтехим); Абуладзе М. Л., Володарский А. Н., 3олин А. Д., Состояние и перспективы развития производства резиновой обуви, М., 1970 (ЦНИИТЭНефтехим).
Резинотехнические изделия являются одним из самых востребованных на производствах материалом, но самого большого значения они получили в машиностроении, химических, пищевых промышленностей и медицине. За счёт использования данного материала, изготавливаются всевозможные втулки, уплотнители, прокладки, шланги, перчатки, ремни и т.д.
Основные виды
В качестве основных видов данного материала можно выделить две категории: Формовые и неформовые.
Формовые - как и можно понять, судя по названию, данная категория изделий представляет собой исключительно формовые материалы, которые изготавливают путем прессования. Их применяют на производствах любых уровнях и без них изготовление того же упомянутого автомобиля будет невозможным. Также, эта категория намного распространенней второй. Так, например, на рынке существует более 40 000 изделий принадлежащих именно к категории формовых разного типа.
Неформовые - в отличие от первой категории, представляет собой неформовые изделия. Чаще всего это шнуры и трубы, которые не изготавливаются с заданной формой и поэтому, были занесены во вторую категорию. Как и было сказано, неформовые изделия занимают второе место по актуальности на рынке (около 15 000 разновидностей изделий, что намного меньше).
Состояние рынка
Для того чтобы быть в курсе состояния рынка, крупные компании регулярно проводят подробные исследования, которые позволяют определить в каком регионе сбыт лучше, где в нем нуждаются больше всего и какая компания будет таким заинтересована. В качестве одного из примеров может подойти компания "TEBIZ GROUP", на котором проведено полное исследование рынков резиновых изделий и отчет по полученным результатам.
Другие отрасли
Резинотехнические изделия имеют наиболее широкий список производств, в который, так или иначе, используются. В уже упомянутой пищевой промышленности они используются для создания специальных агрегатов для подачи жидкости, применяются в качестве защитных средств (те же перчатки и т.д.), а также как надежный герметик, соединяя нужные части того же конвейера. Кроме этого, к резинотехническим изделиям принадлежат и клиновые ремни, которые являются просто незаменимой частью любого механизма с движущими деталями.
В сельском хозяйстве такие изделия не менее востребованы и кроме этого, используются они даже в обычном быту. Например, для производства обычного современного самосвала необходимо более 1000 резинотехнических изделий разного типа и величины, поэтому производством этого материала занимаются сегодня множество, как заграничных предприятий, так и российских.
Особенности
Главным преимуществом, которым обладают резинотехнические изделия, является простота его использования, эластичность. Это позволяет упростить монтаж любого механизма и надежно установить его в нужное место.
Кроме этого ценится и его твердость, обеспечивая хорошее качество изготовленной детали и то, что прослужит она достаточно долго. К этому преимуществу можно отнести и прочность.
Ещё одним весомым преимуществом является устойчивость к истиранию, позволяющая использовать такие материалы даже в механизмах с постоянным движением, например, в качестве уже упомянутых клиновых ремней.
Резинотехнические изделия устойчивы также к набуханию, а это, в свою очередь, защищает их от влияния воды или прочих жидких веществ. Благодаря отсутствию эффекта набухания изделия из резины незаменимый компонент на производствах любого уровня, как в качестве деталей, так и для создания самих производств.
Влияние температур
Данный аспект также можно отнести к главным преимуществам, поскольку изделия из резины, произведенные на современных производствах устойчивы как к высоким температурам, так и к наоборот низким. Как результат - этот материал подходит для эксплуатации в любых условиях, что и делает его одним из самых актуальных.
Резина и резинотехнические изделия
Резина представляет собой вулканизированную многокомпонентную смесь на основе каучука, обладающую целым рядом ценных свойств.
Основой всякой резины является натуральный или синтетический каучук.
Как таковой натуральный каучук не нашел широкого применения, в связи с его дорогим получением. Сырьем для получения синтетических каучуков является нефть, нефтепродукты, природный газ, древесина и т.д. Каучук в натуральном виде в промышленности не применяется, его превращают в резину.
В состав резины входит:
1. Каучук – основное сырье.
2. Регенерат – продукт переработки резиновых изделий и отходов резинового производства. Он повышает качество и снижает себестоимость продукции.
3. Наполнители – сажа, тальк, мел, асбест, хлопчатобумажные. шелковые и другие ткани.
Они уменьшают расход каучука, улучшают эксплуатационные свойства деталей, механические свойства.
В некоторых случаях для повышения прочности деталей их армируют стальной проволокой или сеткой, стеклянной или капроновой тканью. Количество наполнителя зависит от вида выпускаемых деталей.
4. Мягчители – парафин, канифоль, вазелин, растительные масла. Они служат для облегчения процесса склеивания резиновой смеси и обеспечения мягкости и морозоустойчивости.
5. Красители – охра, ультрамарин, пятисерная сурьма. Их вводят в смесь в количестве до 10% массы от каучука для окраски резины с целью защиты ее от светового старения.
6. Вулканизирующие вещества (основным является сера 1-3%, металлический натрий и др.).
7. Ускорители – каткас, окись свинца. Их вводят для сокращения времени и температуры вулканизации.
Технологический процесс изготовления резиновых технических деталей состоит из отдельных последовательных операций:
Приготовление резиновой смеси;
Формование;
Вулканизация.
1. Приготовление резиновой смеси заключается в смешении входящих в нее компонентов. В начале каучук переводят в пластичное состояние многократным пропусканием его через специальные вальцы, при температуре 40-50 0 С. Затем добавляют другие компоненты и смешивают, пропуская через вальцы (последним вводят вулканизатор и ускорители).
2. Формовку резинотехнических изделий проводят:
Каландрованием: получают резиновые детали в виде листов, прорезиненных лент, а также соединяют листы резины и прорезиненные ленты (дублирование) Операцию выполняют на многовалковых машинах – каландрах. Пропускают сырую резину и ткань. Полученую прорезиненную ткань наматывают на барабан и затем вулканизируют;
Непрерывным выдавливанием: применяют для получения профилированных, резиновых деталей (трубы, прутки, профили для остекления, на обмотку проводов). Проводят на машинах червячного типа;
Прессованием: один из основных способов получения фасонных деталей (манжет, уплотнительные кольца, клиновые ремни и т.д.). Прессование производят в металлических формах. Применяют горячее и холодное прессование.
При горячем перссовании резиновую смесь закладывают в горячую пресс-форму и прессуют на гидравлических прессах с обогреваемыми плитами (Т пр =140-155 0 С). При прессовании одновременно происходят формообразование и вулканизация деталей.
Холодным прессованием получают детали из эбонитовых смесей (корпуса аккумуляторов). После прессования заготовки отправляют на вулканизацию.
В состав эбонитовой смеси входят каучук и значительное количество серы (до 30% массы каучука). В качестве наполнителей применяют измельченные отходы эбонитового производства.
Литьем под давлением получают детали сложной формы (амортизаторы, шарниры). Резиновая смесь поступает под давлением при t≈ 80-120 0 С в литейную форму, где и происходит вулканизация.
3). Вулканизацию –проводят в специальных камерах (вулканизаторах) при Т вул ≈ 120-150 0 С в атмосфере насыщенного водяного пара при небольшом давлении (2-5 атм.). В процессе вулканизации происходит химическая реакция серы и каучука, в результате которой линейная структура молекул каучука превращается в сетчатую.
Вулканизация представляет собой сложный физико-химический процесс, в результате которого микромолекулы каучука образуют определенную пространственную структуру. Для большинства каучукрв этот процесс состоит в присоединении к ним серы или других вулканизирующих веществ.
Свойства резины:
Резина обладает высокой эластичностью, газо- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, отличными электроизоляционными свойствами, высокой стойкостью к истиранию, прочностью сцепления к металлам и тканям, хорошей вибростойкостью.
К недостаткам резины следует отнести: ограниченная нагревостойкость (свыше 60-70 0 С резина стареет, становится хрупкой растрескивается), малую стойкость к действию нефтяных масел, света, под действие которых резина стареет.
Основные виды резины:
1. Армированная резина. Для ее приготовления в резиновую смесь помещают металлическую сетку, покрытую слоем латуни и обмазанную клеем. В результате получается прочная и гибкая резина.
2. Пористая резина получается на способности каучука адсорбировать газы и на диффузию газов через каучук. Применяется для различных амортизаторов и сидений.
3. Твердая резина (эбонит) – эбонит твердый, но сравнительно вязкий и хорошо сопротивляемый ударным нагрузкам материал. Поставляется в виде пластин, трубок и прутков.
Резина как конструкционный материал широко применяется для изготовления:
1) гибких элементов передач – приводные ремни и ленты;
2) деталей, несущих значительные нагрузки – подвески, амортизаторы, опоры, уплотнители, мембраны и т.д;
3) трубопроводов (шланги), работающие под давлением;
4) защитных покрытий химической аппаратуры, емкостей;
5) изделий различного назначения – электроизоляционные средства, прорезиненные ткани и т.д.
Резина - ВМС, которые получают при вулканизации смеси натурального или синтетического каучука с различными ингредиентами (добавками). Отличительной особенностью резин мед. назначения явл то, что их нельзя изготавливать из регенерата - продукта вторичной переработки резины.
В медицине прим:
Изделия из натурального каучука(марок СКИ в РФ);
Изопреновых каучуков (неокрашен и нетоксич антиоксиданты);
Кроме каучуков в состав сырой резиновой смеси входят:
Вулканизующие агенты - сера и органические пероксиды. Серу в прим для сшивания ненасыщенных каучуков, испол для производства предметов ухода за больными. Органические пероксиды прим для сшивания полиорганосилоксановых резин, что позволяет получать на их основе физиологически инертные резины.
Ускорители - оксиды цинка, магния, свинца, пероксидов калия, натрия, ускоряют процесс вулканизации. Выбор ускорителя зависит от природы вулканизующего агента. Так, для серы используют оксид цинка.
Наполнители удешевляют стоимость резин и улучшают их исходные физико-механические свойства. Для изделий мед. назначения прим мел, каолин, тальк, оксиды кремния и цинка.
Красители придают изделиям из резины необходимый товарный вид и одновременно влияют на физико-механические свойства и термостойкость. Используют оксиды цинка, титана, железа.
Мягчители, или пластификаторы , - для облегчения процесса смешения резиновой смеси (гомогенизации) при ее приготовлении, придания резине пластичности и морозоустойчивости - нефтяной гудрон, керосин, бензин, масло льняное.
Противостарители - для замедления окислительных процессов, протекающих при переработке и эксплуатации резин, а также защиты от светового излучения.
Усилители вулканизации прочность материала на разрыв. Используют белую сажу (аморфный дисперсный кремнезем), каолин, столярный клей, оксид цинка. Для кремнийорганических каучуков в качестве усиливающего наполнителя часто используют аэросил - мелкодисперсный оксид кремния, но с ним материал теряет пластичность через несколько часов хранения, поэтому ещё добавляют сиалоны.
Технологический процесс изготовления мед. резиновых изделий:
1. получение резиновой смеси;
2. изготовление полуфабриката;
3. формообразование или получение резиновых изделий;
4. вулканизация;
5. послеформовая обработка, монтаж, разбраковка;
6.контроль качества, маркировка, упаковка.
Получение резиновой смеси вкл 4 стадии :
1.Пластификация каучука проводится в резиносмесителях при температуре 100-110 °С и давлении 8-10 атм.
2.Подготовка ингредиентов резиновой смеси и введение их в опред последовательности. Светлые ингредиенты (мел, каолин) подвергают струйно-воздушной сушке и воздушной сепарации (отсеиванию).
3. Смешение проводится в резиносмесителях в течение 20-40 мин.
4. Охлаждение резиновой смеси с помощью разл охлаждающих устройств: душирующие системы, фестонные охлаждающие устройства, обычные ванны. Темпер воды дб 8-10°С.
Изготовление полуфабриката или заготовки . проводится при изготовлении резиновых грелок, пузырей для льда, суден подкладных, катетеров, трубок. Резиновые заготовки для трубчатых изделий изготавливают экструзией (шприцеванием) на червячных прессах. Листование резиновой смеси проводят каландрированием на 4-7 валках, последний валок имеет рифленый узор.
Формообразование или получение резиновых изделий проводя т:
1.Компрессионное формование (прессовый способ). в гнезда одной из полуформ пресс-формы закладывают заготовки каландрованных резин. После этого полуформы совмещают и помещают в пресс. Под действием усилия прессования (давление 3 атм), температуры (140-150 °С) в резиновой смеси возникают напряжения деформации, приводящие к течению смеси, в результате которого резиновая заготовка приобретает конфигурацию гнезда формы.
2.листовое формование (литье под давлением)
3.ручная клейка
4.экструзия- основной метод для жгутов, трубок, катетеров, зондов)
5.метод макания.- для перчаток, пипеток, напальчников, сосок детских
Вулканизация различ холодную и горячую.
Горячую вулканизацию осуще периодическим методом в котлах, прессах или автоклавах или непрерывным методом в специальных устройствах. Это один из самых простых способов сокращения времени вулканизации. Холодная вулканизация осущ путем погружения изделия в раствор или пары полухлористой серы с последующим высушиванием изделия горячим воздухом. Этот метод дороже, менее эффективен, а выделяющиеся вредные газы усложняют процесс. он прим редко, только для производства мед. перчаток и предметов санитарии и гигиены.
Послеформовая обработка, монтаж, разбраковка изделий . изготовления формовых изделий заканчивается механической обработкой. Основные виды: удаление выпрессовок (облоя), подрезка рабочих поверхностей резиновых изделий.
В грелки, пузыри для льда, судна монтируют втулки и проверяют на герметичность.
Контроль качества, маркировка и упаковка изделий .
обращают внимание на дефекты:
Пузыри, вмятины, посторонние включения;
Шероховатость поверхности;
Несоответствие размерам;
Смещение контуров;
Надрывы, трещины, пористость, расслаивания;
Отеки на концах изделий;
Недопрессовка;
Недовулканизация (клейкость) или перевулканизация.
Латексы и изделия из них. Потребительные свойства латексов.
Латексы - коллоидные системы, дисперсная фаза которых состоит из частиц (глобул) сферической формы. Коллоидно-химические характеристики латекса - размер глобул, вязкость, концентрация, или количество сухого остатка, агрегативная устойчивость - существенно влияют на технологическое поведение латексов при их переработке.
устойчивость латексов обусловл. адсорбированный на поверхности глобул защитный слой, препятствующий самопроизвольной коагуляции. В составе этого слоя – анионные, катион или неионные ПАВ(эмульгаторы)
Виды латекса:
1.Натуральный латекс - млечный сок каучуконосных растений.
Синтетические латексы - водные дисперсии синтетических каучуков, образующиеся в результате эмульсионной полимеризации.
2.Искусственные латексы (искусственные дисперсии) - продукты, которые образуются при диспергировании «готовых» полимеров в воде.
Применение латексов позволяет получать изделия, которые из твердых каучуков вообще не мб изготовлены, например тонкостенные бесшовные мед. перчатки. В основном для изделий мед.назначения прим натуральный латекс.
Технологический процесс получения изделий:
1. приготовление латексной смеси;
2. получение полуфабриката латексного изделия;
3. уплотнение геля;
4. сушка готового изделия;
5. вулканизация готового изделия;
6. контроль качества, упаковка и маркировка.
Приготовление латексной смеси . кроме обычных ингредиентов резиновой смеси входят ПАВ, загустители, антисептики, пеногасители.
Полуфабрикат латексного изделия получают методом макания. Для этого нагретую до 60-100 °С форму, моделирующую изделие, опускают в ванну с латексной смесью. Образовавшийся на поверхности формы тонкий слой геля подсушивают на воздухе и снова макают. Так повторяют столько раз, сколько нужно для получения изделия необходимой толщины (не более 2 мм).
Уплотнение геля . Форму с полученным на ней изделием опускают в ванну с водой и выдерживают при комн температуре. При этом происходит уплотнение геля.
Сушка в воздушной камере при 40-80 °С в течение 10-15 ч.
Вулканизация проводится в специальных камерах горячим воздухом при температуре 100-140 °С. Форму с изделием помещают в камеру и выдерживают при заданной темпер необходимое количество времени в соответствии с технологическим регламентом на конкретное изделие.
Контроль качества, упаковка и маркировка производится в соответствии с требованиями гос.стандарта или технического условия предприятия на изделие.
Изделия из резины активно используются во всех сферах жизни человека, в том числе и в технической. Ни одно производство невозможно представить без такой продукции. Резинотехнические изделия (РТИ) имеют обширное применение во многих отраслях промышленности.
Виды РТИ
- Формовые. К таким изделиям относятся различные амортизаторы, прокладки и уплотнители. Сюда можно отнести уплотнительные кольца, армированные манжеты, колпачки и другие приспособления. Своё название такие изделия получили из-за особенностей изготовления. Формовые РТИ изготовляются в специальных формах.
- Неформовые. К этому типу можно отнести резиновые рукава, трубы, шнуры и другие изделия. Они имеют гораздо более сложный процесс изготовления. Их применяют в самолётостроении, автомобилестроении, кораблестроении и других сферах.
Где применяются РТИ
Резинотехнические изделия применяются почти во всех отраслях деятельности современного человека. К наиболее сложным задачам, которые выполняют резинотехнические изделия, относится уплотнение движущихся частей механизма.
При этом РТИ могут эксплуатироваться в агрессивных погодных условиях, поэтому они применяются при сборке самолётов и различной спецтехники.
РТИ используются в качестве важных составляющих в химической, нефтехимической и других сферах, где необходима перекачка жидкости и газов. Из резины производят трубы, по которым движутся эти вещества.
Некоторые трубы используют для соединения трубопроводов для масляных, топливных и гидравлических систем.
Широко применяются РТИ и на конвейерных предприятиях. Из резины изготовляется конвейерная лента, которая служит основой такого производства. Такая лента отличается повышенной прочностью и термостойкостью.
Не обходятся без РТИ и автомобили. Легковая машина почти полностью состоит из узлов, где есть РТИ. Из резины изготовлены даже топливный шланг, пыльники, втулки и другие детали.
Всего в автомобильной промышленности применяется более трёх тысяч наименований резинотехнических изделий.
Изделие должно быть качественным
При покупке РТИ необходимо обращать большое внимание на их качество. Изделия низкого качества могут привести к поломке оборудования и его аварийной остановке.
Низкокачественные и дешёвые РТИ не помогут вам сэкономить, так как они быстро изнашиваются и увеличивают затраты на устранение поломок.
Установили бы Вы себе на телефон приложение для чтения статей сайта epochtimes?