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橡胶模压制品常见质量问题分析

时间:2019-07-191391 次浏览

信息摘要:模压制品指在平板硫化机上用模具成型和硫化的中小型橡胶制品,如各种形式的油封制品,减震制品、保护套等。

本文所说的模压制品,指在平板硫化机上用模具成型和硫化的中小型橡胶制品,如各种形式的油封制品,减震制品、保护套等。

橡胶模压中出现的反映在不同制品上的同一类问题,如缺胶、鼓包等,由于橡胶材料的种类、批次、产地不同,机床、操编辑不同,甚至气候的不同等等,因而产生问题的原因也不同,企图找到一条固定的具有普遍意义的改进方法是不可能的,只能具体情况具体分析。

1、缺胶

表现为表面(全部或局部)疏松、麻面或有空洞。产生原因和防止方法:

(1)加料量不足,为保证橡胶制品不缺胶,应准确确定毛料重量、加足料量并反映在工艺文件内。

(2)压力不足,胶料不能充满模腔。应适当增加压力。

(3)胶料流动性太差。在制品性能允许的情况下,可调整胶料配方,增加可塑性,工艺上应适当增加压力或者在模具或毛坯表面涂洒一层硬脂酸锌、硅油一类的润滑剂(带金属嵌件者不用)。

(4)模具温度过高,胶料部分焦烧,流动性降低。应适当降低装料时的模具温度,但不应降温过多,否则,模温在规定时间内升不到硫化温度,而使

整模胶料报废。应当说明,硅橡胶因其没有严格的正硫化点,胶料可在较低温度下装模(可与室温相当)而不影响硫化胶性能。

(5)胶料的焦烧时间太短。应改进配方,提高胶料的耐焦烧性。

(6)装模、合模速度太慢,引起焦烧。应提高操作技术。

(7)坯料安顿位置不当,使得胶料不易克满模腔。

(8)模具结构不合理,也可使胶料不易充模,例如,对于狭长制品,应使制品长度方向与加压方向垂直。

(9)加压太快,胶料在未充满模腔之前就被挤出模外,使毛边增厚而制品缺料。应减慢加压速度,使胶料在压力下缓缓流入模腔。

2、对合线开裂

表现为启模后在模具对合处制品裂开。有时有毛边内缩现象(俗称抽边)。产生原因及防止方法:

(1)压力不足或压力波动、使硫化过程中胶料内部压力大于硫化压力,而使模具稍稍涨开,引起制品开裂。应增加压力或者检查压力波动原因。

(2)硫化压力过大,胶料被严重压缩,启模时,压力急剧下降、硫化胶体积增大,制品其他部分因受模具限制无法膨胀,而模具对合线处则可自由膨胀,因膨胀不均造成的内应力就会导致对合线开裂。应使硫化压力降到合适的水平,防止过大过小。

如果降压后毛边增厚,可酌情减少加料量或加大流胶槽。有条件时,可使模具在压力下冷却,然后启模,这样因冷却收缩可以部分或全部抵消上述体积增大现象,减少或杜合线开裂。

(3)硫化温度高,时间短。这常常是造成厚制品抽边的主要原因。制品外部硫化后,由于胶料传热慢,内部还处于未硫化状态,如果这时降压启模,内部硫化反应中的挥发物就会迅速外溢,同时由于温度下降,胶料严重收缩〔比之硫化完全的胶料收缩率要大),这两方面的因素使得对合线处开裂并抽边。应当调整硫化条件,采用低温长时间硫化法或分阶段升温硫化法。

(4)对合线处局部疏松,胶料之间结合强度小。这是造成对合线处局部开裂的常见原因。导致局部疏松的原因很多,如模具合缝不严,胶料从缝隙中流出过多;装料方法不当,使对合线处某个部位有不明显缺胶;模具结构不合理(对合线方向与加压方向平行是典型的不合理结构,应予以避免);胶料太硬等。对于上述问题应当分析具体情况,采取相应措施加以改进。

(5)缓压太迟。如果在胶料表面已经硫化后再缓压,常使对合线开裂。

3、鼓包、气孔或呈海绵状

产生原因及防止方法

(1)硫化不充分,温度过低或时间过短,使得硫化时产生的挥发物没有排除干净。应查明原因,采取相应措施。

(2)硫化压力不足、模腔内滞留的气体和硫化挥发物不能及时排出。应适当增加压力。

(3)加压太快、合模迅速,气体来不及排出。应缓缓加压,使模具慢慢闭合。

(4)缓压(亦称放气)不当或没有缓压。对于大部分制品来说,都需要缓压。缓压应掌握时机,过早过迟都不利于排气,反而带来其它弊病。

(5)模具结构不合理。如:对于结构复杂制品,应采用多镶块式模具,这样有利于气体从模具合缝处逸出;对易出现气孔的地方可加开跑气槽;上模板型腔不宜太深等。

(6)装料方法不当,模腔内空气不易排出。这点对于结构复杂、有死角的模具来说,有很大的危险性。应在装料时尽量使胶料均布于模腔各部位。

(7)胶料内夹有空气和水分。这通常是热炼或保管不当造成的,应当提高热炼质量,热炼好的胶料应密闭保管。在装模前如对胶料进行干燥处理,可有效地防止水分带入模腔。

(8)硫化温度偏高,胶料表面过早化,妨碍了胶料中空气、水蒸气和挥发组分的自由析出。对于厚制品来说,这点尤其重要。采取措施同2,(3)。

(9)装料量不足、这除引起制品表面有缺胶现象外,也可使制品内部不密实,有气孔。

(10)胶料硫化速度太快,内部的挥发物来不及析出就已硬化。应调节配方,增加胶料的诱导期。

4、分层和开裂

产生原因及防止方法:

(1)返回胶(胶料热炼后没有用完,剩余胶料又与新胶料合在一起热炼,这种剩余胶料称返回胶)与新胶料一起热时混合不均匀,致使硫化程度不一致,造成分层。应适当增加薄通次数,使热炼均匀。

(2)胶料或模具被油脂及其他杂质沾污,在被污染的地方造成分层。如果油污发生在制品表层,该处就有开裂的可能,因此胶料应妥为保管,模具在使用前要擦试干净。如果模腔的死角、镶块缝隙不易擦拭干净,第一模制品可废弃不用。

(3)脱模剂涂擦过多,使其部分浸入胶料中,造成制品分层、开裂。除易粘模部位外,脱模剂不涂或少涂。

(4)混炼不均或喷霜。喷霜是橡胶配合剂(如硫化剂、防老剂、增塑剂等)从橡胶中析出的一种物理现象。未硫化胶和硫化胶均可发生。胶料在进人模具前如果不能消除喷霜现象,制品各部分就不能很好地融为一体,而在喷霜部位分层或开裂。混炼不均的胶料本身就有分层现象,在热炼和成型过程中如果不能消除此种弊病,则制品也就会分层和开裂,防止方法是:胶料在使用前要经过充分热炼,可以部分或全部消除混炼不均和喷霜现象,热炼好的胶料更好马上使用,不能停放太久,否则,喷霜现象还可能发生。

(5)混炼胶表面隔离剂涂洒太多,而在热炼前又没有擦拭干净,埋下了分层开裂的隐患。因此胶料在热炼前应尽量将隔离剂清除。同时胶料要充分热炼,以便余下的隔离剂与胶料均匀地混合在一起。

(6)胶料塑性太差。例如某些氟橡胶,塑性很差,当胶料以片状、块状、条状毛坯装模时,各胶片、胶块、胶条之间在正常的硫化温度下融合就很困难,常有分层、开裂现象发生。若采用低温化,问题会更严重。预防措施量:①热炼要充分。②采用与制品形状相似的毛坯装模。③预热胶料。④尽量采用高温硫化。

5、脱模裂伤

这一缺陷系指在脱模过程中将制品撕裂。撕裂部位因撕裂原因不同而异,撕裂原因及防止方法如下:

(1)过硫。因过硫制品弹性不够,出模时易造成机械拉伤,一般情况下,适当降低硫化温度,缩短硫化时间,即可解决此类问题。

(2)脱模时模温过高,橡胶分子仍处于剧烈的运动中,遇冷空气则局部先行冷却,与后冷却的部分形成内应力,极易造成脱模裂伤。一些机械强度不高的橡胶,如硅橡胶此种缺陷较多,出现这种情况时,应适当降低出模温度。硅橡胶理想的办法是冷出模,但这要降低生产效率。

(3)未用脱模剂或用量不足,应采取相应措施,特别在易撕裂处可多涂一些脱模剂。

(4)出模方法不当,应加以改进。

(5)模具结构不合理。如波纹状防尘套之类的制品,从整体模芯脱出相当困难,若把模芯设计为由多件镶块拼装而成,使镶块分别从制品中抽出,则会避免裂伤。

(6)模具型腔加工不良或因长期使用污染严重,均可增加出模困难,甚至有使制品粘连在模其上的危险。

(7)选材不当,对于难于脱模的制品,应选用抗撕裂性能好,伸长率较大的橡胶材料,如天然橡胶、聚异戊二烯橡胶等。

6、喷霜

这里仅指硫化胶(即制品)的喷箱。硫化胶的喷霜虽然在个别情况下是有益的,但对制品的大部分性能都有不利的影响,故应予以防止。产生原因及预防方法如下:

(1)硫化不充分,未参与硫化反应的硫化剂较多而导致喷硫(即硫化剂从胶中析出)。应采取相应措施,消除硫化不充分现象。

(2)某种配合剂用量太多,超过了硫化胶的溶解量,应调整配方。

(3)配合剂混合不均匀,应提高混炼质量,同时,在使用混炼胶时,热炼要充分。

(4)出模时模具冷却太快、应逐渐降温。

(5)制品保管温度太低,配合剂在橡胶中的溶解度下降。

7、扭曲变形

产生原因及防止方法如下:

(1)硫化不充分,材料塑性大,出模时因机械力作用使其发生扭曲变形。硫化不充分的制品,后硫化现象也较严重,在后硫化过程中也可发生变形。应查明硫化不充分的原因,相应采取措施。

(2)硫化不均匀。一是制品太厚,内外硫化不均,出模后内部继续硫化,制品发生变形,采取措施同2、(3)。二是上下平板温度不一致,造成制品各部分硫化程度有差异,引起变形,这种情况下,应马上检修硫化机。

(3)出模温度太高,股料尚有较大的可塑性,容易在机械力作用下变形。防止方法同5、(2)。

(4)带有簿形金属嵌件的制品,嵌件尺寸不合格,虽然利用其弹性可以安顿在模腔内,但出模后便马上恢复到原来的形状,导致整个制品变形。金属骨架外圆裸露的油封制品常发生此类质量问题。严格控制与模腔有配合关系的嵌件尺寸,可杜绝制品变形。

(5)夹有织物的制品,由于织物与橡股材料的收缩率不一致,出模冷却后因收缩不均而变形,还有一些合成纤维织物,如锦纶、涤纶等,热收缩现象严重,也导致制品变形。对于前一种情况,更好的方法是出模后马上定型,限制其收缩。对于后一种情况、模压前应将织物进行热定型处理。

(6)制品壁厚相差悬殊,冷却时收缩速度不一致,容易使壁薄部分挠曲变形,带有金属嵌件的制品,若纯胶部分较薄也常常发生变形问题。上述两种情况,均可用降低出模温度的办法补救,也可用出模后马上定型的办法来处理。

(7)制品保管不当是引起制品变形不容忽视的原因。这方面的例子很多,如:

①中空制品、薄壁制品、壁厚相差悬殊的制品长期杂乱地堆放在一起,甚至制品上还压有重物,这很容易使制品变形。正确的保管办法应排列整齐,不要堆积过高,中空制品(包括O威尼斯备用网址登录)更好套在芯棒上保管。

②O威尼斯备用网址登录用绳子串在一起挂在空中保管,在自身重力作用下发生变形。

③制品采用纸、布等软物质包装,捆扎过紧、引起变形。一般应用木箱、硬纸盒等包装橡胶制品为好。

8、O威尼斯备用网址登录接头脱裂或有接痕

以条状坯料装模的O威尼斯备用网址登录有时会发生接头脱裂现象。其表现形式为将制品拉伸或压缩时,坯料结合处外层胶膜破裂,而内部融合不完全甚至全部脱节。产生的主要原因和防止方法是:

(1)坯料塑性太差,对这类胶料更好采用无接头的O型坯料装模,坯料用冲刀或划刀制取,也可采用连续下料机制取。

(2)硫化温度低或硫化时间短,应适当提高硫化温度或延长硫化时间。

(3)采用压出胶条作为制品坯料时,若压出机温度过高、胶料有轻度焦烧,引起制品接头不良。

O威尼斯备用网址登录接痕的表现形式为制品在坯料接合处有一条细小的凹痕,产生原因及改进方法与接头脱裂相同。


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