Principe van rubbervulcanisatie & tips voor temperatuur- en tijdsregeling
Vulcanisatie (ook bekend als harding) is het kernproductieproces waarbij plastic ruwe rubber wordt omgezet in elastisch eindrubber.Vulcaniserende middelen creëren kruisverbindingen tussen lineaire rubberpolymerketensDe lineaire moleculaire structuur verandert in een stabiele 3D-netwerkstructuur.treksterkte, slijtvastheid en chemische stabiliteit.
Belangrijkste kruisverbindingssystemen in de industrie: systemen op zwavelbasis (algemene rubber), peroxidsysteem (EPDM, silicon rubber), metaaloxide-hardingssysteem (neopreen CR).
Temperatuur levert activeringsenergie voor de kruisverbinding.
- Een hogere temperatuur versnelt de vulcanisatie en verkort de verharding.
- Overmatige temperatuur → Overbehandeling: Rubber wordt stijf en broos, de elasticiteit neemt af.
- Te lage temperatuur → Onderhouding: Onvolledige kruisverbinding, slechte mechanische eigenschappen en grote permanente vervorming.
Referentietemperatuurbereik van de verharding:
- NR, SBR, NBR (zwavelsysteem): 145°C ~ 165°C
- EPDM: 150°C ~ 170°C
- Silikonrubber: 160 °C tot 185 °C
- FKM Fluorrubber: 170°C ~ 190°C
De tijd die nodig is om een adequate kruisverbinding bij constante temperatuur te bereiken, is afhankelijk van de productdikte, de thermische geleidbaarheid van de rubberverbinding en de temperatuur van het houten.Als algemene regel volgens het Arrhenius-principe: Bij een stijging van de temperatuur met 10°C kan de hardingstijd halveren.
- Onderbehandeling: Onvoldoende kruisverbinding, hoge compressie, slechte oliebestendigheid.
- Overbehandeling: afbraak van de polymeren, verlies van flexibiliteit en een hoger risico op scheuringen.
Onder druk wordt de opgesloten lucht weggestuurd, wordt de mal volledig gevuld, wordt de hechting tussen de lagen versterkt en worden bubbels en oppervlaktefouten weggenomen.
- Kalibreren van de werkelijke temperatuur van de holteGebruik temperatuursonden om de reële temperatuur van de vormholte te meten als formele procesnorm.
- Aanpassing van de verhardingstijd op basis van de productdikteDe warmte overgaat langzaam in het rubber. De verhardingstijd moet worden verlengd voor stukken met dikke wand.Gebruik een matige temperatuur met een langere houdtijd om oppervlakte-overbehandeling en binnenonderbehandeling te voorkomen.
- Parameters onderscheiden naar productstructuurKleine dunne rubberonderdelen: hogere temperatuur + kortere cyclus voor een hogere productiviteit.
- Stel de basislijn vast met behulp van Moving Die Rheometer (MDR)Neem t90 (optimale kuurtijd) uit de vulcaniseringscurve.
- Vermijd vroegtijdig verbrandenBeheer van de temperatuur van de voorraad tijdens open frees, extrusie en voorverhitting.
- Gebruik na-harding voor speciale elastomerenSilikonrubber en fluorrubber vereisen na de vulcanisatie van de schimmel een secundaire oven na-harding.
- Houd de temperatuur stabielDe scherpe temperatuurschommelingen van de vulcaniseringspers leiden tot onregelmatige kwaliteit tussen de partijen.
| Defect | De oorzaak | De oplossing |
|---|---|---|
| Kleverige, gemakkelijk vervormbare producten | Onderbehandeling | Verhoog de temperatuur of verleng de verhardingsperiode |
| Brokkelrubber met scheuren op het oppervlak | Overbehandeling | Temperatuur verlagen of de wachttijd verkorten |
| Inwendige luchtbellen en -holtes | Te hoge temperatuur / onvoldoende druk | Temperatuur matig verlagen, de gietdruk verhogen |
| Onregelmatige hardheid (oppervlak hard, innerlijk zacht) | Ongelijke warmtepenetratie op dikke producten | Temperatuur verlagen en de vulcanisatiecyclus verlengen |