Hình thành
Gia công con lăn cao su chủ yếu là dán lớp cao su lên lõi kim loại, bao gồm các phương pháp quấn, ép đùn, tạo hình, ép phun và phun áp lực. Hiện nay, các sản phẩm trong nước chủ yếu được gia công dán và tạo hình bằng máy móc hoặc thủ công, trong khi hầu hết các nước ngoài đã tự động hóa bằng máy móc. Các con lăn cao su cỡ lớn và trung bình về cơ bản được sản xuất bằng phương pháp ép đùn định hình, tạo hình dán liên tục bằng màng ép đùn hoặc tạo hình cuộn liên tục bằng băng ép đùn. Đồng thời, trong quá trình tạo hình, các thông số kỹ thuật, kích thước và hình dạng bên ngoài được điều khiển tự động bằng máy vi tính, và một số sản phẩm cũng có thể được tạo hình bằng phương pháp ép đùn góc vuông và ép đùn hình dạng đặc biệt.
Phương pháp tạo hình nêu trên không chỉ giảm thiểu cường độ lao động mà còn loại bỏ được hiện tượng nổi bọt. Để ngăn ngừa biến dạng con lăn cao su trong quá trình lưu hóa và tránh hình thành bọt khí và xốp, đặc biệt đối với con lăn cao su được tạo hình bằng phương pháp quấn, cần phải sử dụng phương pháp ép đàn hồi từ bên ngoài. Thông thường, bề mặt ngoài của con lăn cao su được quấn nhiều lớp vải bông hoặc vải nylon, sau đó được cố định và ép bằng dây thép hoặc dây thừng. Mặc dù quy trình này đã được cơ giới hóa, nhưng lớp vải quấn phải được loại bỏ sau khi lưu hóa để tạo thành một quy trình "tháo dỡ", làm phức tạp quá trình sản xuất. Hơn nữa, việc sử dụng vải quấn và dây thừng rất hạn chế và lượng tiêu hao lớn gây lãng phí.
Đối với các con lăn cao su nhỏ và siêu nhỏ, có thể sử dụng nhiều quy trình sản xuất khác nhau, chẳng hạn như vá thủ công, ép đùn, ép phun, phun và rót. Để nâng cao hiệu quả sản xuất, hầu hết các phương pháp tạo hình hiện nay đều được sử dụng, và độ chính xác cao hơn nhiều so với phương pháp không tạo hình. Ép phun, phun cao su đặc và rót cao su lỏng đã trở thành những phương pháp sản xuất quan trọng nhất.
Lưu hóa
Hiện nay, phương pháp lưu hóa các con lăn cao su cỡ lớn và trung bình vẫn là lưu hóa trong bể lưu hóa. Mặc dù phương thức tạo áp suất linh hoạt đã được thay đổi, nhưng vẫn không tránh khỏi gánh nặng lao động nặng nhọc trong việc vận chuyển, nâng hạ và dỡ hàng. Nguồn nhiệt lưu hóa có ba phương pháp gia nhiệt: hơi nước, không khí nóng và nước nóng, trong đó chủ yếu vẫn là hơi nước. Đối với các con lăn cao su có yêu cầu đặc biệt do lõi kim loại tiếp xúc với hơi nước, người ta sử dụng phương pháp lưu hóa hơi nước gián tiếp, và thời gian sẽ kéo dài gấp 1 đến 2 lần. Phương pháp này thường được sử dụng cho các con lăn cao su có lõi sắt rỗng. Đối với các con lăn cao su đặc biệt không thể lưu hóa bằng bể lưu hóa, đôi khi người ta sử dụng nước nóng để lưu hóa, nhưng cần phải giải quyết vấn đề xử lý ô nhiễm nước.
Để ngăn ngừa hiện tượng tách lớp giữa cao su và lõi kim loại do sự co ngót khác nhau bởi sự chênh lệch dẫn nhiệt giữa con lăn cao su và lõi cao su, quá trình lưu hóa thường sử dụng phương pháp gia nhiệt chậm và tăng áp suất, và thời gian lưu hóa dài hơn nhiều so với thời gian lưu hóa cần thiết cho chính cao su. Để đạt được sự lưu hóa đồng đều bên trong và bên ngoài, và để làm cho độ dẫn nhiệt của lõi kim loại và cao su tương đồng, con lăn cao su lớn được giữ trong bể từ 24 đến 48 giờ, gấp khoảng 30 đến 50 lần thời gian lưu hóa cao su thông thường.
Hiện nay, hầu hết các con lăn cao su cỡ nhỏ và siêu nhỏ đều được chuyển sang phương pháp lưu hóa bằng ép khuôn, thay đổi hoàn toàn phương pháp lưu hóa truyền thống. Trong những năm gần đây, máy ép phun đã được sử dụng để lắp đặt khuôn và lưu hóa chân không, cho phép đóng mở khuôn tự động. Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa được cải thiện đáng kể, thời gian lưu hóa ngắn, hiệu suất sản xuất cao và chất lượng sản phẩm tốt. Đặc biệt, khi sử dụng máy ép phun lưu hóa cao su, hai quá trình tạo hình và lưu hóa được kết hợp thành một, thời gian có thể rút ngắn xuống còn 2 đến 4 phút, trở thành một hướng phát triển quan trọng trong sản xuất con lăn cao su.
Hiện nay, cao su lỏng, điển hình là chất đàn hồi polyurethane (PUR), đã phát triển nhanh chóng trong sản xuất con lăn cao su, mở ra một cuộc cách mạng mới về vật liệu và quy trình. Nó sử dụng phương pháp đổ khuôn để loại bỏ các thao tác đúc phức tạp và thiết bị lưu hóa cồng kềnh, giúp đơn giản hóa đáng kể quy trình sản xuất con lăn cao su. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất là cần phải sử dụng khuôn. Đối với các con lăn cao su lớn, đặc biệt là các sản phẩm riêng lẻ, chi phí sản xuất tăng lên đáng kể, gây khó khăn lớn cho việc phổ biến và sử dụng.
Để giải quyết vấn đề này, một quy trình mới sản xuất con lăn cao su PUR không cần khuôn đã xuất hiện trong những năm gần đây. Quy trình này sử dụng polyol polyoxypropylene ether (TDIOL), polyol polytetrahydrofuran ether (PIMG) và diphenylmethane diisocyanate (MDl) làm nguyên liệu. Sau khi trộn và khuấy, hỗn hợp phản ứng nhanh chóng và được đổ định lượng lên lõi kim loại của con lăn cao su đang quay chậm. Quá trình này được thực hiện từng bước trong khi đổ và đóng rắn, cuối cùng tạo thành con lăn cao su. Quy trình này không chỉ ngắn gọn, có tính cơ giới hóa và tự động hóa cao, mà còn loại bỏ được nhu cầu sử dụng khuôn cồng kềnh. Nó có thể sản xuất con lăn cao su với nhiều thông số kỹ thuật và kích thước khác nhau một cách tùy ý, giúp giảm đáng kể chi phí. Điều này đã trở thành hướng phát triển chính của con lăn cao su PUR.
Ngoài ra, các con lăn cao su siêu mịn được sử dụng trong sản xuất thiết bị văn phòng tự động hóa bằng cao su silicon lỏng cũng đang phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới. Chúng được chia thành hai loại: đóng rắn bằng nhiệt (LTV) và đóng rắn ở nhiệt độ phòng (RTV). Thiết bị sử dụng cũng khác với PUR nêu trên, tạo thành một dạng đúc khác. Ở đây, vấn đề quan trọng nhất là làm thế nào để kiểm soát và giảm độ nhớt của hỗn hợp cao su sao cho có thể duy trì áp suất và tốc độ ép đùn nhất định.
Thời gian đăng bài: 07/07/2021
