Formavimas
Guminių volelių liejimas daugiausia skirtas gumos padengimui ant metalinio šerdies, įskaitant vyniojimo, ekstruzijos, liejimo, įpurškimo ir įpurškimo metodus. Šiuo metu pagrindiniai vietiniai produktai yra mechaninis arba rankinis klijavimas ir liejimas, o dauguma užsienio šalių įgyvendino mechaninę automatizaciją. Dideli ir vidutinio dydžio guminiai voleliai iš esmės gaminami profiliavimo ekstruzijos, nepertraukiamo klijavimo liejimo ekstruzijos plėvele arba nepertraukiamo vyniojimo liejimo ekstruzijos juosta būdu. Tuo pačiu metu liejimo procese specifikacijas, matmenis ir išvaizdos formą automatiškai kontroliuoja mikrokompiuteris, o kai kuriuos galima lieti ir stačiakampio ekstruderio bei specialios formos ekstruzijos metodu.
Minėtas liejimo būdas gali ne tik sumažinti darbo sąnaudas, bet ir pašalinti galimus burbuliukus. Siekiant išvengti guminio volelio deformacijos vulkanizacijos metu ir išvengti burbuliukų bei kempinių susidarymo, ypač guminiam voleliui, pagamintam vyniojimo būdu, išorėje turi būti naudojamas lankstus slėgio metodas. Paprastai guminio volelio išorinis paviršius apvyniojamas ir apvyniojamas keliais medvilninio arba nailoninio audinio sluoksniais, o tada tvirtinamas ir spaudžiamas plienine viela arba pluošto virve. Nors šis procesas jau yra mechanizuotas, po vulkanizacijos tvarstis turi būti pašalintas, kad susidarytų „aklosios žarnos“ procesas, o tai apsunkina gamybos procesą. Be to, tvarsčio audinio ir vyniojimo virvės naudojimas yra labai ribotas, o sunaudojama daug atliekų.
Mažiems ir labai mažiems guminiams voleliams gali būti naudojami įvairūs gamybos procesai, tokie kaip rankinis lopymas, ekstruzinis įdėjimas, įpurškimo slėgis, įpurškimas ir liejimas. Siekiant pagerinti gamybos efektyvumą, dabar naudojami dauguma liejimo metodų, o tikslumas yra daug didesnis nei neliejimo metodo. Įpurškimo slėgis, kietos gumos įpurškimas ir skystos gumos liejimas tapo svarbiausiais gamybos metodais.
Vulkanizavimas
Šiuo metu didelių ir vidutinių guminių volelių vulkanizavimo metodas vis dar yra vulkanizavimo bakas. Nors lankstus slėgio režimas buvo pakeistas, jis vis tiek neatsikrato sunkios transportavimo, kėlimo ir iškrovimo darbo naštos. Vulkanizavimo šilumos šaltinis turi tris šildymo būdus: garą, karštą orą ir karštą vandenį, o pagrindinė srovė vis dar yra garas. Guminiai voleliai, kuriems keliami specialūs reikalavimai dėl metalinės šerdies sąlyčio su vandens garais, naudoja netiesioginį garinį vulkanizavimą, o laikas pailgėja 1–2 kartus. Paprastai jis naudojamas guminiams voleliams su tuščiavidurėmis geležinėmis šerdimis. Specialiems guminiams voleliams, kurių negalima vulkanizuoti vulkanizavimo baku, kartais naudojamas karštas vanduo, tačiau reikia išspręsti vandens taršos valymo problemą.
Siekiant išvengti gumos ir metalinės šerdies atsisluoksniavimo dėl skirtingo šilumos laidumo skirtumo tarp guminio volelio ir guminės šerdies susitraukimo, vulkanizavimas paprastai atliekamas lėtai kaitinant ir didinant slėgį, o vulkanizacijos laikas yra daug ilgesnis nei pačios gumos vulkanizacijos laikas. Siekiant vienodo vulkanizacijos tiek viduje, tiek išorėje, o metalinės šerdies ir gumos šilumos laidumas būtų panašus, didelis guminis volelis bake laikomas 24–48 valandas, tai yra maždaug 30–50 kartų ilgiau nei įprastas gumos vulkanizacijos laikas.
Maži ir mikro guminiai voleliai dabar dažniausiai paverčiami plokšteliniu vulkanizavimo presavimo liejimo vulkanizavimu, visiškai pakeičiant tradicinį guminių volelių vulkanizavimo metodą. Pastaraisiais metais liejimo formoms ir vakuuminiam vulkanizavimui buvo naudojamos liejimo mašinos, o liejimo formas galima automatiškai atidaryti ir uždaryti. Mechanizacijos ir automatizavimo laipsnis buvo gerokai pagerintas, vulkanizavimo laikas buvo trumpas, gamybos efektyvumas didelis, o produkto kokybė gera. Ypač naudojant gumos liejimo vulkanizavimo mašiną, du liejimo ir vulkanizavimo procesai sujungiami į vieną, o laiką galima sutrumpinti iki 2–4 minučių, o tai tapo svarbia guminių volelių gamybos plėtros kryptimi.
Šiuo metu skystas kaučiukas, atstovaujamas poliuretano elastomero (PUR), sparčiai vystėsi guminių volelių gamyboje ir atvėrė naują medžiagų ir procesų revoliucijos kelią. Jis naudojamas liejimo būdu, kad būtų išvengta sudėtingų liejimo operacijų ir didelių gabaritų vulkanizavimo įrangos, o tai labai supaprastina guminių volelių gamybos procesą. Tačiau didžiausia problema yra ta, kad reikia naudoti liejimo formas. Didelių guminių volelių, ypač atskirų gaminių, gamybos sąnaudos labai padidėja, o tai labai apsunkina jų reklamą ir naudojimą.
Siekiant išspręsti šią problemą, pastaraisiais metais atsirado naujas PUR guminių volelių gamybos procesas be formų gamybos. Jame kaip žaliavos naudojami polioksipropileno eterio poliolis (TDIOL), politetrahidrofurano eterio poliolis (PIMG) ir difenilmetano diizocianatas (MDl). Sumaišius ir išmaišius, greitai reaguoja ir kiekybiškai supilamas ant lėtai besisukančio guminio volelio metalinės šerdies. Tai įgyvendinama žingsnis po žingsnio pilant ir kietinant, kol galiausiai suformuojamas guminis volelis. Šis procesas yra ne tik trumpas, labai mechanizuotas ir automatizuotas, bet ir pašalina didelių gabaritų formų poreikį. Jis gali gaminti įvairių specifikacijų ir dydžių guminius volelius pagal pageidavimą, o tai labai sumažina sąnaudas. Tai tapo pagrindine PUR guminių volelių plėtros kryptimi.
Be to, visame pasaulyje sparčiai vystosi ir itin smulkūs guminiai voleliai, naudojami biuro automatikos įrangos gamyboje su skystu silikoniniu kaučiuku. Jie skirstomi į dvi kategorijas: kaitinimo kietėjimą (LTV) ir kambario temperatūros kietėjimą (RTV). Naudojama įranga taip pat skiriasi nuo minėto PUR, sudarydama kitokio tipo liejimo formą. Čia svarbiausias klausimas yra tai, kaip kontroliuoti ir sumažinti gumos mišinio klampumą, kad būtų galima išlaikyti tam tikrą slėgį ir ekstruzijos greitį.
Įrašo laikas: 2021 m. liepos 7 d.
