Андрей Смирнов
Время чтения: ~13 мин.
Просмотров: 0

Вулканизация

Технология формообразования деталей из резины

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет только ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определённого вида деталей.

Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных прессформах на гидравлических прессах под давлением 5 – 10 МПа (рис. 13).

Рис. 13 Гидравлический пресс и готовые изделия

В том случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании одновременно с формовкой протекает вулканизация. Методом прессования изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.

Литьё под давлением. При этом более прогрессивном методе форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30 – 150 МПа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости пресс-формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью (рис. 14).

Рис. 14 Резиновые изделия с увеличенной прочностью

Сложные изделия – автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава – получают последовательно. Сначала наматывают на полый металлический стержень слои резины, затем изолирующие и армирующие материалы (рис. 15).

Рис. 15 Бронированные шланги и устройство автопокрышки

Сборку этих изделий выполняют на специальных дорновых станках (рис. 16).

Рис. 16 Один из разновидностей дорновых станков литья под давлением резины

Вулканизация. В результате вулканизации – завершающей операции технологического процесса – формируются физико-механические свойства резины. Горячую вулканизацию проводят в котлах, вулканизационных прессах, пресс-автоматах (рис. 17), машинах и вулканизационных аппаратах непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130 – 150оС. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. Основной параметр вулканизации – время – определяется составом сырой резины, температурой вулканизации, формой изделий, природой вулканизационной среды и способом нагрева.

Вулканизацию можно проводить и при комнатной температуре (рис. 18). в этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа.

Рис. 17 Пресс-автомат и котёл для вулканизации резины

Рис. 18 Вулканизация (ремонт) шин при комнатной температуре

В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротвление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.

На фото 1 и 2 показано сборочное оборудование Нижнекамского завода и цех вулканизации шин ЦМК (цельнометаллокордных покрышек).

Фото 1

Фото 2

Главное преимущество цельнометаллокордных покрышек — возможность их двукратного восстановления путем наварки протектора. Это позволяет в конечном итоге удвоить срок их службы и довести до 500 тыс. км пробега. Помимо ресурсосбережения достигается значительный экологический эффект — вдобавок к уменьшению выхлопных газов сокращаются и отходы в виде изношенных покрышек.

Просмотров: 3 607

Как вулканизируют шины

Всем привет. Так сложилось что прошлым летом наехал на арматуру и проткнул шину. Как временный вариант на шиномонтажке воткнули сразу два жгута вместе, но воздух все равно выходил (как оказалось дырка начала расходиться дальше). Решить проблему помогла бы камера. Но к ним я отношусь негативно, да и жгутом ее опять же не починишь. Оставалось еще два варианта: купить новую покрышку и ремонт с помощью кордовой заплатки. На последнем я и остановился. Так как рядом со злополучным порезом находилось еще одно инородное отверстие заклеенное жгутом, лучшим решением было взять одну большую заплатку и убить ей сразу двух зайцев. В магазине была приобретена за небольшое количество денег двухслойная кордовая заплатка. Перед ее установкой нужно обработать плоскость, снять все неровности.

Когда все готово, тщательно пылесосим покрышку внутри и обезжириваем несколько раз.После этого наносим специальный вулканизирующий клей.

Сначала наносим первый слой и ждем 5 минут. После этого наносим второй слой слой. Ждем 3 минуты. Когда клей подсох наносим кордовый пластырь и сразу же с силой прикатываем его от борта к борту. Для прикатки лучше использовать прикаточный ролик для обоев. Если такого нет, то подойдет обыкновенный стакан.После всех этих операций получаем конечный результат в виде целой покрышки.

P.S езжу каждый день, давление держит, так что считаю проделанную работу не напрасной.

Время на чтение: 5 минут

Почти каждый автолюбитель хоть иногда задавался вопросом: вулканизация шин — что это такое? И действительно, далеко не многие знают, как именно происходит данный процесс, в результате каких химических реакций осуществляется вулканизация.

Преимущества и недостатки холодной и горячей вулканизации

Преимуществами того и другого способа ремонта шины являются:

  • возможность самостоятельного осуществления ремонта (даже на природе);
  • весь ремонт занимает небольшой промежуток времени;
  • набор для ремонта можно купить в магазине (он доступен и не дорог по стоимости–от 150 рублей).

Из недостатков можно выделить:

  • холодный метод не придает долговечности отремонтированному изделию;
  • для горячего способа требуется специальный вулканизатор, который нужно будет покупать или изготавливать самостоятельно;
  • при осуществлении ремонта собственными силами нельзя достичь идеального эффекта (через короткий промежуток времени требуется новый ремонт).

Данные способы вулканизации помогают в экстренных случаях и обходятся намного дешевле. После обращения же в сервисный центр можно получить качественно отремонтированное велосипедное изделие (стоит дороже – от 400 рублей).

Вулканизация резины самостоятельными методами является очень быстрым и эффективным способом. Он обходится недорого и нет необходимости обращаться в дорогостоящие сервисные центры. По мнениям владельцев велосипедов – это надежный способ решения практически любой проблемы, связанной с шинами.

Горячая вулканизация

Каучук, как сырой материал, имеет свойство свариваться в единый состав при температуре 150 °С. Вследствие этого процесса, каучук становится уже резиной и в исходное положение вернуться не может. Благодаря своим возможностям каучук может исправить любые проколы и порезы в камере и покрышке.

Вулканизировать резину горячим способом нужно, только с применением пресса. Глубина и площадь пореза, подскажут, сколько времени нужно сваривать. Как правило, чтобы восстановить 1мм пореза, нужно 4 минуты варки. Соответственно если порез 4мм, то вулканизировать нужно 16 минут. При этом аппаратура должна быть разогрета и настроена.

Выполняя горячую вулканизацию при температуре выше 150Со, можно испортить каучук и ничего не добиться, так как материал будет разрушаться, и терять свои характеристики.

Использование струбцин или пресса, позволяет качественно залатать повреждение. После окончания работ следует убедиться, что в шве нет пустот или пузырьков воздуха. Если таковые имеются, нужно очистить место прокола от свежей резины и заново повторить весь процесс.

Для того, чтобы заклеить камеру в домашних условиях, горячим способом, необходимо выполнить следующее. Из сырой резины, нужно вырезать кусочек немного меньше, чем сама латка. Камера или шина зачищаются в месте повреждения несколько шире, до шероховатого состояния, после чего обезжириваются бензином. Подготавливая латку, нужно подрезать фаску таки под углом 45°, также зашкурить и обезжирить. После чего накрываем место пробоя заплаткой, зажимаем в тиски и нагреваем до нужной температуры.

Если растворить сырую резину в бензине, то можно получить специальный клей, для резины, применяя который повышается качество шва

Особое внимание следует уделять температурному режиму. Вулканизация производится при температуре 140 — 150 °С, если появился запах горелой резины, то значит заплатка перегрелась, а если она не слилась с общим изделием, то возможно не достигли нужной температуры

Во избежание прилипания резины к металлу, нужно проложить между ними бумагу.

Плюсы и минусы вулканизации

Основным достоинством процесса ремонта резины является то, что отремонтировать дешевле, чем купить новое

Однако каждая ситуация индивидуальна, поэтому важно определить спасет ли ремонт ситуацию

Холодный способ достаточно прост в использовании, это не займет много времени, а затраты будут минимальными. Главный же минус такого способа, это ненадежность склеивания. Такая процедура является временной, и следует как можно быстрее обратиться на СТО.

Горячая вулканизация надежно сваривает резину, позволяет проводить такие работы при любой температуре и имеет невысокую стоимость.

Итак, выполнить ремонт камеры или покрышки можно разными способами, но лучше доверить эту работу специалистам, потому что это собственная безопасность.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Бывают случаи, когда необходим срочный ремонт шин. Произвести такой ремонт есть возможность самостоятельно или же обратившись в ремонтную мастерскую.

Преимущества и недостатки холодной и горячей вулканизации

Преимуществами того и другого способа ремонта шины являются:

  • возможность самостоятельного осуществления ремонта (даже на природе);
  • весь ремонт занимает небольшой промежуток времени;
  • набор для ремонта можно купить в магазине (он доступен и не дорог по стоимости–от 150 рублей).

Из недостатков можно выделить:

  • холодный метод не придает долговечности отремонтированному изделию;
  • для горячего способа требуется специальный вулканизатор, который нужно будет покупать или изготавливать самостоятельно;
  • при осуществлении ремонта собственными силами нельзя достичь идеального эффекта (через короткий промежуток времени требуется новый ремонт).

Данные способы вулканизации помогают в экстренных случаях и обходятся намного дешевле. После обращения же в сервисный центр можно получить качественно отремонтированное велосипедное изделие (стоит дороже – от 400 рублей).

Вулканизация резины самостоятельными методами является очень быстрым и эффективным способом. Он обходится недорого и нет необходимости обращаться в дорогостоящие сервисные центры. По мнениям владельцев велосипедов – это надежный способ решения практически любой проблемы, связанной с шинами.

Есть несколько способов заделать прокол или порез в велосипедной камере, один из которых – горячая или холодная вулканизация шин. Такой метод можно с уверенностью назвать надежным и долговечным, колесо, закрепленное при помощи сырой резины, будет служить как новое и не спустит в самый неожиданный момент. Осуществлять такой ремонт можно легко самому своими руками, как в домашних условиях, так и на природе в походе при наличии некоторых необходимых деталей. Горячий метод вулканизации отличается от холодного только тем, как закрепляется накладываемая на колесо заплатка – с нагревом или без.

Что такое вулканизация? Это такой химический процесс, благодаря которому, при затрате тепла, прочностные свойства резины улучшаются, она становится эластичной и твердой. Наложить латку на прокол можно при помощи отрезка старой камеры или готовой заплатки из ремонтного набора, а для их закрепления необходима сырая резина своими руками, которая продается в рулонах с защитной пленкой. Это очень пластичный материал, он прилипает к любым поверхностям, легко слепляется в комок и т.д. сырая резина инструкция по применению указана на упаковке.

Различают два вида вулканизации – холодная и горячая, рассмотрим их оба поподробнее.

Ремонт автомобильной камеры

Вулканизатор с питанием от автомобильного аккумулятора (12 вольт). Справа лист сырой резины, закрыт с двух сторон полиэтиленовой плёнкой. По центру — нагревательный элемент для ремонта «соска́» камеры.

Вулканизация автомобильной камеры.

Пиротехнические одноразовые вулканизаторы

Стационарный вулканизор для грузовых шин

Когда камера автомобильной шины получает прокол и начинает выпускать воздух, её ремонтируют, накладывая заплатку из сырой (невулканизированной) резины и подвергают вулканизации.

Сырая (невулканизированная) резина имеет пластичную консистенцию, её можно смять в комок, она прилипает к предметам. Сырую резину выпускают в листах. С двух сторон она покрыта полиэтиленовой защитной плёнкой.

Автомобильную камеру в месте прокола зачищают от грязи, а также делают её поверхность шероховатой для лучшей адгезии (мелкой наждачной бумагой), обезжиривают бензином. На место прокола накладывают заплатку из сырой резины и зажимают в вулканизаторе.

Электри́ческий вулканиза́тор представляет собой струбцину, одной из губок которой является нагревательный элемент. Заплатка из сырой резины плотно прижимается нагревательным элементом к камере. Чтобы при вулканизации не произошло слипание нагревательного элемента с заплаткой, автолюбители обычно подкладывают кусок бумаги.

При нагревании происходит вулканизация сырой резины, она становится прочной и эластичной. Температура поверхности нагревателя (согласно инструкции) составляет около 140—160 °C. По достижении указанной температуры (бумага начинает изменять цвет) нагрев прекращают, после полного охлаждения вулканизатор снимают.

Электрические вулканизаторы выпускают стационарные (большого размера, для автопредприятий), переносные (работают от сети 220 В), портативные (для ремонта в дорожных условиях, от автомобильного аккумулятора 12 В).

На ранних стадиях эпохи автомобилизации для ремонта автомобильных камер применяли огневые вулканизаторы. Здесь нагревательным элементом служит «тарелка», в которую наливают строго определенную порцию бензина и поджигают. Полное сгорание бензина обеспечивает нужную температуру и нужную длительность процесса вулканизации.

В СССР также выпускались пиротехнические нагреватели (одноразовые эрзац-вулканизаторы): в металлической тарелке диаметром около 5 см (соответствует среднему размеру заплатки) находилось горючее вещество, «тарелка» с заплаткой из сырой резины прижималась каким-нибудь подручным предметом к камере и поджигался химический состав. После остывания можно было вставлять камеру в шину и продолжать поездку.

Жидкая резина

Как уже отмечалось выше, кроме листового и рулонного вариантов, каучуковая смесь может иметь жидкую форму. Как правило, в ее основе лежат два компонента – отвердитель и наполнитель.

Этот продукт нашел свое применение в строительстве, его используют при обустройстве гидроизоляции. Этот материал отличает отличная адгезия к большинству строительных материалов, кирпичу, бетону и пр. Укладка изоляции с помощью напыления позволяет создавать цельное (бесшовное) покрытие. Кроме того, такой подход позволяет тщательно обрабатывать углы, воронки и другие труднообрабатываемые места.

Получаемое гидроизоляционное покрытия обходится дешевле, чем использование традиционных кровельных материалов. Это происходит за счет сокращения необходимого количества персонала и уменьшения затрат времени на выполнение работ по обустройству покрытия . Кроме того, компоненты, входящие в состав жидкого покрытия обеспечивают устойчивость не только к воздействию влаги или снега, кроме того, невосприимчивость по отношению к ультрафиолетовому излучению. Кроме перечисленных свойств следует отметить и то, что данная гидроизоляция полностью экологически безопасна.

Горячая вулканизация

Технология такой вулканизации выглядит следующим образом. К отформованной из сырого каучука добавляют определенное количество серы и специальных добавок. Как правило, объем серы должен лежать в диапазоне 5 – 10% конечная цифра определяется исходя из предназначения и твердости будущей детали. Кроме серы, добавляют так называемый роговой каучук (эбонит), содержащий 20 – 50% серы. На следующем этапе происходит формование заготовок из полученного материала и их нагрев, т.е. вулканизация.

Нагрев проводят различными методами. Заготовки помещают в металлические формы или закатывают в ткань. Полученные конструкции укладывают в печь разогретую до 130 – 140 градусов Цельсия. В целях повышения эффективности вулканизации в печи может быть создано избыточное давление.

После вулканизации каучука

Сформированные заготовки могут быть уложены в автоклав, в котором находиться перегретый водяной пар. Либо их помещают в нагреваемый пресс. По сути, этот метод наиболее распространен на практике.

Свойства каучука прошедшего вулканизацию зависят от множества условий. Именно поэтому вулканизацию относят к самым сложным операциям, применяемым в производстве резины. Кроме того, немаловажную роль играет и качество сырья и метод его предварительной обработки. Нельзя забывать и об объеме добавляемой серы, температуры, продолжительность и метод вулканизации. В конце концов, на свойства готового продукта оказывает и наличие примесей разного происхождения. Действительно наличие многих примесей позволяет выполнить правильную вулканизацию.

В последние годы в резиновой промышленности стали использовать ускорители. Эти вещества добавленные в каучуковую смесь ускоряют протекающие процессы, снижают энергозатраты, другими словами эти добавки оптимизируют обработку заготовки.

При реализации горячей вулканизации на воздухе необходимо присутствие свинцовой окиси, кроме того может потребоваться присутствие свинцовых солей в купе с органическими кислотами или с соединениями которые содержат кислотные гидроокислы.

В качестве ускорителей применяют такие вещества как:

  • тиурамидсульфид;
  • ксантогенаты;
  • меркаптобензотиазол.

Вулканизация, проводимая под воздействием водяного пара может существенно сократиться если использовать такие химические вещества, как щелочи: Са(ОН)2, MgO, NaOH, КОН, или соли Na2CО3, Na2CS3. Кроме того, ускорению процессов поспособствуют соли калия.

Существуют и органические ускорители, это амина, и целая группа соединений, которые не входят в какую-либо группу. Например, это производные от таких веществ как амины, аммиак и ряд других.

На производстве чаще всего применяют дифенилгуанидин, гексаметилентетрамин и многие другие. Не редки случаи, когда для усиления активности ускорителей используют окись цинка.

Кроме добавок и ускорителей не последнюю роль играет и окружающая среда. К примеру, наличие атмосферного воздуха создает неблагоприятные условия для проведения вулканизации при стандартном давлении. Кроме воздуха, отрицательное воздействие оказывают угольный ангидрид и азот. Между тем, аммиак или сероводород оказывают положительной воздействие на процесс вулканизации.

Процедура вулканизации придает каучуку новые свойства и модифицирует существующие. В частности, улучшается его эластичность и пр. контролировать процесс вулканизации можно контролировать, постоянно замеряя изменяемые свойства. Как правило, для этого используют определение усилия на разрыв и растяжение на разрыв. Но эти метод контроля не отличаются точностью и его не применяют.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации