रबर वल्केनाइजेशन सिद्धांत और तापमान और समय नियंत्रण के लिए सुझाव
वल्कनीकरण (जिसे क्योरिंग भी कहा जाता है) मुख्य विनिर्माण प्रक्रिया है जो प्लास्टिक कच्चे रबर को लोचदार तैयार रबर में परिवर्तित करती है। गर्मी और दबाव लागू होने पर, वल्कनीकरण एजेंट रैखिक रबर बहुलक श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंक बनाते हैं। रैखिक आणविक संरचना एक स्थिर 3डी नेटवर्क संरचना में बदल जाती है। क्रॉसलिंकिंग के बाद, रबर अब प्लास्टिक रूप से प्रवाहित नहीं होता है और आवश्यक गुण प्राप्त करता है: उच्च लोच, तन्य शक्ति, घर्षण प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता।
उद्योग में मुख्य क्रॉसलिंकिंग सिस्टम: सल्फर-आधारित प्रणाली (सामान्य-उद्देश्य रबर), पेरोक्साइड प्रणाली (ईपीडीएम, सिलिकॉन रबर), धातु ऑक्साइड क्योरिंग प्रणाली (नियोप्रीन सीआर)।
तापमान क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा प्रदान करता है।
- उच्च तापमान वल्कनीकरण को गति देता है और क्योरिंग चक्र को छोटा करता है।
- अत्यधिक उच्च तापमान → ओवरक्योर: रबर कठोर और भंगुर हो जाता है, लोच कम हो जाती है। यह मोल्डिंग से पहले समय से पहले जलने का कारण भी बन सकता है।
- बहुत कम तापमान → अंडर-क्योर: अपूर्ण क्रॉसलिंकिंग, खराब यांत्रिक गुण और बड़ा स्थायी विरूपण।
संदर्भ क्योरिंग तापमान सीमा:
- एनआर, एसबीआर, एनबीआर (सल्फर प्रणाली): 145℃ ~ 165℃
- ईपीडीएम: 150℃ ~ 170℃
- सिलिकॉन रबर: 160℃ ~ 185℃
- एफकेएम फ्लोरोरबर: 170℃ ~ 190℃
स्थिर तापमान के तहत पर्याप्त क्रॉसलिंकिंग प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय। सेटिंग उत्पाद की मोटाई, रबर यौगिक की तापीय चालकता और क्योरिंग तापमान पर निर्भर करती है। एक सामान्य नियम के रूप में अरहेनियस सिद्धांत का पालन करते हुए: तापमान 10℃ बढ़ने पर क्योरिंग समय को आधा किया जा सकता है।
- अंडर-क्योर: अपर्याप्त क्रॉसलिंकिंग, उच्च संपीड़न सेट, खराब तेल प्रतिरोध।
- ओवर-क्योर: बहुलक क्षरण, लचीलेपन का नुकसान और उच्च क्रैकिंग जोखिम।
दबाव फंसी हुई हवा को बाहर निकालता है, मोल्ड को पूरी तरह से भरने में सक्षम बनाता है, अंतर-परत आसंजन को मजबूत करता है और बुलबुले और सतह दोषों को समाप्त करता है।
- वास्तविक कैविटी तापमान को कैलिब्रेट करेंमशीन डिस्प्ले मानों पर आँख बंद करके भरोसा न करें। औपचारिक प्रक्रिया मानक के रूप में वास्तविक मोल्ड कैविटी तापमान को मापने के लिए तापमान जांच का उपयोग करें।
- उत्पाद की मोटाई के आधार पर क्योरिंग समय समायोजित करेंगर्मी रबर के अंदर धीरे-धीरे स्थानांतरित होती है। मोटी-दीवार वाली वस्तुओं के लिए क्योरिंग समय बढ़ाया जाना चाहिए। मोटी रबर भागों के लिए: सतह ओवरक्योर और आंतरिक अंडरक्योर से बचने के लिए लंबे समय तक होल्डिंग समय के साथ मध्यम तापमान अपनाएं।
- उत्पाद संरचना द्वारा पैरामीटर अलग करेंपतले छोटे रबर भाग: उच्च उत्पादकता के लिए उच्च तापमान + छोटा चक्र। ठोस मोटी रबर उत्पाद: विस्तारित क्योरिंग अवधि के साथ मध्यम तापमान।
- मूविंग डाई रियोमीटर (एमडीआर) के माध्यम से बेसलाइन सेट करेंवल्कनीकरण वक्र से टी90 (इष्टतम क्योर समय) लें। वास्तविक उत्पादन समय = टी90 प्लस 10% ~ 20% सुरक्षा भत्ता।
- समय से पहले जलने से बचेंखुली मिलिंग, एक्सट्रूज़न और प्रीहीटिंग के दौरान स्टॉक तापमान को नियंत्रित करें। मोल्डिंग से पहले उच्च तापमान प्रारंभिक आंशिक क्रॉसलिंकिंग को ट्रिगर करता है।
- विशेष इलास्टोमर्स के लिए पोस्ट-क्योरिंग लागू करेंसिलिकॉन रबर और फ्लोरोरबर को मोल्ड वल्कनीकरण के बाद द्वितीयक ओवन पोस्ट-क्योरिंग की आवश्यकता होती है। पोस्ट-क्योरिंग वाष्पशील छोटे अणुओं को हटाता है और संपीड़न सेट और थर्मल स्थिरता को अनुकूलित करता है।
- स्थिर तापमान बनाए रखेंवल्कनीकरण प्रेस के तापमान में तेज उतार-चढ़ाव से बैचों के बीच असंगत गुणवत्ता होती है। निरंतर उत्पादन के दौरान स्थिर तापमान बनाए रखें।
| दोष | कारण | समाधान |
|---|---|---|
| चिपचिपे, आसानी से विकृत उत्पाद | अंडर-क्योर | तापमान बढ़ाएं या क्योरिंग समय बढ़ाएं |
| सतह पर दरारें वाला भंगुर रबर | ओवर-क्योर | तापमान कम करें या होल्डिंग समय छोटा करें |
| आंतरिक हवा के बुलबुले और रिक्तियां | अत्यधिक उच्च तापमान / अपर्याप्त दबाव | तापमान को मध्यम रूप से कम करें, मोल्डिंग दबाव बढ़ाएं |
| असमान कठोरता (सतह कठोर, अंदर नरम) | मोटी उत्पादों पर गर्मी का असमान प्रवेश | तापमान कम करें और वल्कनीकरण चक्र को लंबा करें |