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什么是橡胶板的收缩率?

发布时间:2023-04-09 11:06:47 作者:行业大咖秀 点击:2194

在制造橡胶板产品时,我们面临的问题之一是橡胶板的收缩率 –橡胶零件总是从制造它们的模具中出来的,小于制造零件的型腔。他们“缩水了”。这种现象通常被称为“收缩”,要获得所需的成品零件尺寸,必须在一定程度上增加模具型腔的尺寸,并考虑到许多导致橡胶收缩并影响结果的因素,有时以意想不到的方式。例如,不同的聚合物类型具有其自身的一般橡胶收缩特性,出于以下我们讨论的原因,某些类型的橡胶收缩率要远高于其他类型,因此,如果更改聚合物类型,则同一模具可能无法生产出相同尺寸的零件。橡胶收缩的原因有很多,其中一些可以受到影响,而其他则不能,并且影响橡胶收缩的因素通常如下。

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一个主要问题是,在该过程的加热和加压阶段,橡胶板的混合物始终会有一定程度的膨胀,这是将未固化的材料转变成其最终的硫化状态所必需的。问题在于,承受过程温度和压力所必需的模具通常由铝或钢制成,并且这两种或两种金属的线性膨胀率均明显低于模具中包含的橡胶。虽然线性膨胀率的这种差异有助于提供额外的模具内压力(尽管在某些情况下可能导致“回磨”),从而改善了固化条件,但它也会使弱的模具破裂。橡胶板混合物中填料的比例也有很大的影响,主要是因为它们的线性膨胀系数比橡胶更接近钢。填料用于增加橡胶聚合物的硬度,因此,为了提高其硬度,聚合物填充得越重,其收缩越小。当客户要求用同一模具制造一系列不同硬度的零件,以评估FEA可能无法可靠地预测所需结果的相对性能时,就会出现这个问题。

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如果这样的部分有严格的公差取决于零件的尺寸和形状,在各个零件完全冷却后,可能会观察到非常大的尺寸差异,在极端情况下,这可能需要制造具有不同橡胶收缩系数的单个模具才能提供零件尺寸相同但硬度不同固化过程对于建立赋予橡胶“记忆”的分子交联是必不可少的,并且对于任何给定的聚合物而言,形成这些交联的方式也会影响最终结果,这是可能影响橡胶最终尺寸的另一个因素。给定的部分。主要由固化系统驱动,过氧化物基体系的固化收缩率通常为0.8-1.0%,而硫磺固化系统的收缩率通常为0.1-0.3%,但是仍然存在特定混合物和特定聚合物在这些指导原则之外变化的情况。但是,在精密度较高的零件上,甚至看似很小的东西(如改变固化系统)都可以影响零件的最终尺寸。橡胶板挥发损失是固化(和后固化)过程的另一方面,其中聚合物具有增塑剂或固化剂,它们在固化过程中从材料中析出,一旦被驱散至最终固化状态,将导致材料体积减小,因此有“收缩”的部分。由于某些增塑剂的体积比其他增塑剂更易挥发,因此可以设计出由于这种作用而使零件收缩的程度,因此有可能在不实际改变的情况下设计零件的最终尺寸只需修改橡胶混合物的配方,即可产生它的模腔。

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当将切碎的纤维或机织织物引入橡胶板的复合材料中以对其进行增强时,沿纤维和聚合物链排列的方向的收缩率将明显降低,而沿排列方向的收缩率将在聚合物中的收缩率方向上表现出更高的收缩率将所有平行纤维拉近。这可能是难以预测和控制的效果,因为聚合物和纤维类型的组合以及任何织物构造的纬纱/编织都会对结果产生重大影响,而基线试验通常是预测特定性能的唯一方法。当将固体嵌件粘合到橡胶部件中时,此效果也是一个问题;结合强度会局部限制与其结合的基材附近的橡胶,零件的形状会影响看到的橡胶板的收缩程度。长而薄的零件往往会显示出比从更坚固的形状所预期的高得多的收缩率,因此,可能需要进行特定的基线试验来确定特定聚合物和产品组合的特定特征。一旦完成,就可以放心地执行模具设计,以应对类似聚合物和尺寸要求的零件。

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