Вакуумне формування гуми видаляє повітря з порожнини форми до або під час інжекції. Зменшення кількості захопленого повітря може покращити заповнення порожнини, обмежити внутрішні порожнечі та знизити ризик появи бульбашок, слідів від опіків та неповних деталей поверхні.
Ця технологія особливо корисна для товстих компонентів, глибоких порожнин, гумово-металевих деталей, багатопорожнинних форм та виробів з високими вимогами до герметизації або зовнішнього вигляду.
Однак встановлення вакуумного насоса не гарантує бездефектного виробництва. Герметизація форми, конструкція вентиляційного отвору, час вакуумування, швидкість впорскування, стан компаунду та параметри вулканізації повинні контролюватися як єдиний процес.
Сучасний машини для лиття гуми під тиском може координувати закриття форми, вакуумування, інжекцію, затвердіння та відкриття форми за допомогою програмованої системи керування.
Що таке вакуумна машина для формування гуми?
Вакуумні машини для формування гуми поєднують обладнання для формування гуми з системою, яка витягує повітря із закритої форми.
Залежно від методу виробництва, вакуумна технологія може використовуватися з:
- Машини для лиття гуми під тиском
- Машини для формування гуми компресійним способом
- Машини для лиття гумових виробів
- Преси для вулканізації гуми
При вакуумному лиття гуми під тиском суміш пластифікується та впорскується в закриту вакуумну форму. Потім процес вулканізації завершується нагріванням і тиском.
Вакуумна система не формує та не затвердіває виріб. Її головне призначення — створити кращі умови для заповнення форми шляхом зменшення кількості повітря всередині порожнини.
Як працює вакуумне лиття гуми під тиском
Виробництво зазвичай відбувається в такій послідовності:
- Підготовлена гумова суміш надходить у систему подачі.
- Рух гвинта розм'якшує, перемішує та пластифікує матеріал.
- Форма закривається та встановлює герметичний стан.
- Вакуумний насос починає відкачувати повітря з порожнини.
- Датчики контролюють рівень вакууму.
- Впорскування починається після досягнення запрограмованої умови.
- Гума протікає через бігун і затвор у порожнину форми.
- Нагрівання та тиск вулканізують суміш.
- Форма відкривається після етапу затвердіння.
- Готові вироби видаляються перед початком наступного циклу.
Точна послідовність залежить від конфігурації машини, геометрії виробу та конструкції форми. У деяких випадках вакуум застосовується перед інжекцією, тоді як в інших він підтримується протягом частини етапу заповнення.
Огляд підготовки матеріалу, ін'єкцій, затвердіння та вилучення з форми див. повний процес лиття гуми під тиском.
Чому повітря затримується всередині гумових форм
Кожен порожній жолоб та порожнина містять повітря перед початком інжекції. Коли компаунд потрапляє у форму, це повітря має вийти через вентиляційні отвори, лінію розділу або вакуумні канали.
Захоплення стає більш імовірним, коли:
- Глибокі ребра або глухі секції обмежують потік повітря
- Кілька фронтів потоку зустрічаються всередині порожнини
- Вставки переривають шлях матеріалу
- Швидкість впорскування занадто висока
- В'язкість гуми висока
- Вентиляційні отвори для цвілі заблоковані або мають замалий розмір
- Товсті ділянки генерують або утримують більше газу
- Розташування воріт спрямовує повітря в закриту зону
- Складна волога або леткі інгредієнти виділяють додатковий газ
Потік матеріалу також може герметизувати вентиляційний отвір, перш ніж все повітря вийде. Після потрапляння газ стискається гумою, що просувається.
Стиснене повітря може перешкодити повному заповненню або створити достатньо локального тепла, щоб підпалити компаунд ближче до кінця шляху потоку.
Переваги вакуумного формування гуми
Менше повітряних бульбашок та внутрішніх порожнин
Видалення повітря перед інжекцією зменшує кількість газу, який може залишатися всередині відлитого компонента.
Це особливо важливо для герметизації деталей та виробів, що перебувають під тиском, де внутрішні порожнини можуть впливати на експлуатаційні характеристики, навіть якщо зовнішня поверхня виглядає прийнятною.
Покращене заповнення складних порожнин
Нижчий тиск у порожнині дозволяє пластифікованій гумі легше проникати у вузькі ребра, віддалені ділянки та деталізовані елементи форми.
Допомога з вакуумом може бути цінною, коли геометрія виробу ускладнює звичайну вентиляцію.
Менший ризик опіків
Повітря, що утримується ближче до кінця наповнення, стискається під час просування гуми. Внаслідок нагрівання можуть утворюватися темні або підгорілі ділянки.
Зменшення кількості повітря всередині форми допомагає контролювати цю проблему, хоча також необхідно перевіряти швидкість впорскування та стан вентиляційного отвору.
Краще відтворення поверхні
Повітряні кишені можуть запобігти контакту гуми з частинами поверхні форми. Ефективне вакуумування забезпечує чіткіші текстури, чіткіші деталі та більш однорідні поверхні.
Покращене лиття гуми в метал
Повітря, що потрапило навколо вставки, може перешкоджати контакту з матеріалом або його склеюванню. Вакуумне заповнення допомагає компаунду досягти складних ділянок навколо металевих компонентів.
Більш повторюване виробництво
Програмований час вакуумування та автоматичний моніторинг зменшують залежність від ручного підходу. Стабільні умови вакуумування допомагають підтримувати стабільніші результати від циклу до циклу.
Основні компоненти вакуумної системи для формування гуми
Конфігурації вакууму різняться, але зазвичай включають:
- Вакуумний насос
- Вакуумний бак
- Регулювальні клапани
- Вакуумний датчик
- Ущільнювальне кільце для прес-форми
- Вакуумні шланги
- Канали евакуації порожнин
- Порти підключення
- ПЛК-керування синхронізацією
- Сигналізація про витік або тиск
Кожен компонент сприяє продуктивності системи. Збільшення потужності насоса не вирішить проблему витоків, спричинених пошкодженими ущільненнями, нещільними з'єднаннями або невідповідною конструкцією форми.
Вимоги до герметизації прес-форм
Надійне вакуумне формування починається з належним чином герметичної форми.
Витік може виникати навколо:
- Поверхні розділення прес-форми
- Ущільнювальні кільця
- Вставні отвори
- Вакуумні роз'єми
- Шланги
- Клапани
- Компоненти для переміщення прес-форм
Перед зміною налаштувань вакууму перевірте ці ділянки на наявність зносу, забруднення та неправильного складання.
Герметизуючі поверхні також повинні залишатися чистими. Затверділа гума, пил або залишки засобу для зняття форми можуть перешкодити досягненню форми повторюваного рівня вакууму.
Важливі параметри вакуумного процесу
Рівень вакууму
Необхідний рівень вакууму залежить від об'єму порожнини, геометрії виробу, витоку з форми, поведінки компаунда та вимог до якості.
Використання максимально можливого вакууму не завжди є необхідним. Мета полягає у видаленні достатньої кількості повітря для досягнення стабільного наповнення без зайвого навантаження на обладнання.
Час евакуації
Недостатній час залишає повітря у формі. Надмірний час збільшує цикл формування, не обов'язково покращуючи якість продукції.
Випробування процесу повинні визначити найкоротший час евакуації, який забезпечує стабільні результати.
Затримка впорскування
Машина повинна розпочати впорскування лише після досягнення запрограмованого стану вакууму.
Занадто ранній запуск може призвести до варіацій від циклу до циклу, оскільки кількість повітря, що залишається всередині порожнини, не є постійною.
Швидкість впорскування
Вакуумна допомога не усуває необхідності контрольованої швидкості ін'єкції.
Надмірна швидкість все ще може призвести до:
- Турбулентний потік матеріалу
- Стиснення повітря
- Сліди від опіків
- Спалах
- Рух вставки
- Нестабільне наповнення
Складні форми можуть отримати користь від поетапного профілю швидкості, який уповільнює матеріал ближче до кінця заповнення.
Температура цвілі
Температура впливає як на плинність матеріалу, так і на його затвердіння. Якщо форма занадто гаряча, компаунд може почати вулканізуватися до того, як порожнина буде повністю заповнена.
Нерівномірна температура форми також може створювати різні умови потоку між порожнинами.
Час вивільнення вакууму
Занадто раннє відключення вакууму може призвести до потрапляння повітря назад у порожнину. Утримання його довше, ніж необхідно, може подовжити час циклу.
Час вивільнення слід узгодити із завершенням ін'єкції та заповненням порожнини.
Вакуумне формування, вентиляція форми та цикли витяжки
Контроль вакууму - це лише один із методів видалення газу з гумової форми.
| Метод | Основна функція |
|---|---|
| Вентиляційні отвори для цвілі | Забезпечити шлях евакуації витісненого повітря |
| Вакуумна система | Активно видаляє повітря із закритої порожнини |
| Цикл випускних газів | Випускає затримане повітря або гази затвердіння після закриття |
| Контрольована швидкість впорскування | Запобігає надмірному стисканню газу |
| Контроль складних речовин | Зменшує вологість та дефекти, пов'язані з летючими речовинами |
Ці методи радше доповнюють один одного, ніж взаємозамінні.
Ефективні вентиляційні отвори для форми залишаються необхідними, оскільки повітря та гази можуть продовжувати рухатися під час заповнення. Цикли витяжки також можуть знадобитися, коли гази виділяються на ранній стадії вулканізації.
Поширені проблеми вакуумного формування гуми
| Проблема | Ймовірні причини | Рекомендовані перевірки |
| Цільовий вакуум не досягнутий | Витік з форми, пошкоджене ущільнення або нещільне з'єднання | Перевірте ущільнювальні поверхні, шланги та клапани |
| Рівень вакууму коливається | Проблема з датчиком, нестабільне ущільнення або проблема з насосом | Перевірте калібрування датчика та стан системи |
| Бульбашки залишаються | Волога, погана вентиляція або неправильний час вакуумування | Перевірте територію, вентиляційні отвори та порядок евакуації |
| Сліди опіків продовжуються | Надмірна швидкість впорскування або заблоковані вентиляційні отвори | Зменште кінцеву швидкість наповнення та прочистіть вентиляційні отвори |
| Короткі удари | Висока в'язкість, повітря, що потрапило в систему, або недостатній тиск | Перевірте налаштування пластифікації, вакууму та інжекції |
| Збільшення спалаху | Надмірний тиск або недостатнє затискання | Перевірте посадку форми, тиск та силу затиску |
| Тривалість циклу занадто довга | Надмірний час евакуації | Оптимізуйте терміни та підтвердьте продуктивність насоса |
| Якість деталі залежить від порожнини | Нерівномірна евакуація або нерівномірний бігун | Перевірте розташування роликів та вакуумні канали |
У "The посібник з усунення несправностей гумового лиття під тиском надає додаткову інформацію про короткі постріли, спалахи, повітряні пастки, сліди від опіків та дефекти затвердіння.
Чому вакуум може не видалити всі бульбашки
Бульбашки не завжди викликані повітрям, яке вже присутнє всередині форми.
Інші можливі джерела включають:
- Волога в суміші
- Леткі добавки
- Забруднений матеріал
- Неправильне змішування
- Погане зберігання матеріалу
- Надмірна температура цвілі
- Недостатнє або надмірне затвердіння
- Газ, що виділяється під час вулканізації
- Проблеми зі зв'язуючим агентом навколо пластин
Якщо після регулювання вакуумних параметрів залишаються бульбашки, дослідження повинно включати матеріал, форму та процес затвердіння.
Застосування для вакуумного формування гуми
Вакуумне формування може бути розглянуто для:
- Автомобільні ущільнення
- Гумометалеві компоненти
- Віброізолятори
- Промислові прокладки
- Електроізоляційні деталі
- Гумові пружинні прокладки
- Товстостінні литі компоненти
- Багатопорожнинні гумові вироби
- Компоненти точного ущільнення
- Вироби з глибокими ребрами
- Компоненти зі складною внутрішньою геометрією
Прості вироби з ефективною звичайною вентиляцією можуть не потребувати вакуумної системи. Рішення має ґрунтуватися на історії дефектів, вимогах до якості та економіці виробництва.
Вакуумне формування гуми проти звичайного формування
| Порівняння | Вакуумне формування | Звичайне лиття |
| Видалення повітря | Активна евакуація | В основному спирається на вентиляційні отвори для цвілі |
| Складність обладнання | Вища | Нижній |
| Вимоги до герметизації прес-форм | Більш вимогливий | Менш вимогливий |
| Пломбування складних порожнин | Кращий контроль повітря | Більший ризик утворення повітряних пасток |
| Налаштування процесу | Потрібне вакуумне регулювання часу | Простіший цикл |
| Внутрішній контроль пустот | Покращено після оптимізації | Залежить від вентиляції та матеріалу |
| Технічне обслуговування | Включає насос, ущільнення та вакуумні лінії | Менше вакуумних компонентів |
| Найкраще підходить для | Складні або критично важливі для якості деталі | Прості, ефективно вентильовані вироби |
Вакуумне обладнання збільшує витрати та вимоги до технічного обслуговування. Тому його цінність слід оцінювати з точки зору зменшення кількості дефектів, покращення стабільності та нижчого рівня вторинного контролю або повторної обробки.
Як оптимізувати процес вакуумного формування
Почніть з форми
Перед налаштуванням машини перевірте ущільнювальні поверхні, вентиляційні отвори та вакуумні канали.
Підтвердьте складну умову
Перевірте ідентичність матеріалу, умови зберігання, вологість та технологічний період.
Встановіть повторюваний рівень вакууму
Слідкуйте за фактичним значенням, а не покладайтеся лише на час евакуації.
Налаштовуйте один параметр за раз
Одночасна зміна часу вакуумування, швидкості впорскування та температури ускладнює визначення причини покращення або невдачі.
Запис виробничих даних
Корисні записи включають:
- Рівень вакууму
- Час евакуації
- Час впорскування
- Піковий тиск впорскування
- Температура цвілі
- Час вулканізації
- Вага деталі
- Розташування дефекту
- Коефіцієнт відмов
Перевірте готові деталі
Візуальний огляд сам по собі може не виявити внутрішніх порожнин. Залежно від застосування, можуть знадобитися випробування під тиском, розрізання або інші перевірки якості.
Вибір вакуумної машини для формування гуми
Перш ніж вибирати обладнання, виробники повинні надати:
- Тип гумової суміші
- Креслення виробу
- Вага та розміри деталі
- Кількість порожнин
- Розміри прес-форми
- Необхідне зусилля затиску
- Обсяг пострілу
- Вимоги до якості
- Цільовий час циклу
- Очікуваний річний обсяг виробництва
- Поточні дефекти
- Вимоги до автоматизації
TASU поєднує в собі вакуумний контроль, подачу FIFO, мобільне впорскування, конструкцію холодного канавочного каналу та оптимізацію прес-форми. розчини для лиття гуми під тиском.
Висновок
Вакуумні гумоформувальні машини покращують видалення повітря перед інжекцією, допомагаючи зменшити порожнечі, бульбашки, сліди від пригоряння та неповне заповнення порожнин. Надійні результати залежать не лише від потужності насоса: герметизація форми, вентиляція, швидкість інжекції, стан компаунду та час вакуумування впливають на якість виробництва.
Оцінка машини, форми та матеріалу як єдиної системи забезпечує найкращу основу для стабільного та повторюваного виробництва.
Постачання TASU повністю автоматичні машини для лиття гуми під тиском для взуття, автомобільної промисловості та гумотехнічних виробів на замовлення. Обговорити конфігурацію вакууму, вимоги до прес-форм та виробничі цілі, зв'яжіться з ТАСУ.
