Технологический процесс изготовления резиновых технических деталей состоит из отдельных последовательных операций:
1) приготовления резиновой смеси,
2) формования
3) вулканизации.
Подготовка резиновой смеси заключается в смешивании входящих в нее компонентов. Перед смешиванием для того чтобы каучук стал пластичным, его многократно пропускают через специальные вальцы, предварительно подогретые до 40–50 °С. Находясь в пластичном состоянии, каучук обладает способностью хорошо смешиваться с другими компонентами.
Смешивание проводят в червячных или валковых смесителях. При приготовлении смеси первым из компонентов обязательно вводят противостаритель, последним – вулканизатор или ускоритель вулканизации.
Резиновые технические детали в зависимости от предъявляемых к ним требований формообразуют:
– каландрованием,
– непрерывным выдавливанием,
– прессованием,
– литьем под давлением,
– намоткой и т. д.
Технологические процессы переработки сырой резины в детали подобны тем, которые были рассмотрены при формообразовании деталей из пластмасс. Специфичным является лишь получение листовых заготовок (каландрование).
1) Каландрование применяют для получения листовых резиновых смесей и прорезиненных лент, соединения листов резины и прорезиненных лент (дублирование).
Операцию выполняют на многовалковых машинах – каландрах.
Валки каландров снабжают системой внутреннего обогрева или охлаждения, что позволяет регулировать температуру. Листы резинысматывают в рулоны. Во избежание слипания резины в рулонах ее посыпают тальком или мелом при выходе из каландра.
В процессе получения прорезиненной ткани в зазор между валками каландров 4 (рис. 22.1) одновременно пропускают пластифицированную резиновую смесь 3 и ткань 2. Средний валок вращается с большей скоростью, чем нижний, что обеспечивает втирание резиновой смеси в ткань. Толщину резиновой пленки на ткани регулируют, изменяя зазор между валками каландра. Полученную ткань наматывают на барабан 1 и затем вулканизируют.
Рис. 22.1. Схема получения прорезиненных тканей
2) Непрерывное выдавливаниеиспользуют для получения профилированных резиновых деталей (труб, прутков, профилей для остекления и т. д.). Непрерывным выдавливанием детали изготовляют на машинах червячного типа. Таким способом покрывают резиной металлическую проволоку.
3) Прессованиеявляется одним из основных способов получения фасонных деталей (манжет, уплотнительных колец, клиновых ремней и т. д.).
Выполняют в металлических формах.
Применяют горячее и холодное прессование.
При горячем прессовании температура 140–155 °С.
При прессовании одновременно происходят формообразование и вулканизация деталей.
Холодным прессованием получают детали из эбонитовых смесей (корпуса аккумуляторных батарей, детали для химической промышленности и т. д.).
В состав эбонитовой смеси входят каучук и значительное количество серы (до 30% от массы каучука). В качестве наполнителей применяют размельченные отходы эбонитового производства.
После прессования заготовки отправляют на вулканизацию.
4) Литьем под давлениемполучают детали сложной формы. Резиновая смесь поступает под давлением при температуре 80–120°С через литниковое отверстие в литейную форму, что значительно сокращает цикл вулканизаций.
5) Вулканизация – завершающая операциия при изготовлении резиновых деталей. Вулканизацию проводят в специальных камерах – вулканизаторах – при температуре 120–150 °С в атмосфере насыщенного водяного пара при небольших давлениях.
В процессе вулканизации происходит химическая реакция серы и каучука, в результате которой линейная структура молекул каучука превращается в сетчатую, что уменьшает пластичность, повышает стойкость к действию органических растворителей, увеличивает механическую прочность.