Diferenças no processamento da borracha natural em comparação com a borracha sintética

Principais conclusões

• A verdadeira lacuna reside na repetibilidade, não na química: a dispersão dos produtos é8-12 unidades Mooney para borracha natural versus 3-5 MU para SBR, NBR ou EPDM.de um único fornecedor.
• A força do verde impulsiona sua configuração de corte10-30% da velocidade de alimentaçãocom a mesma bitola de 0,5 mm, com silicone na extremidade mais lenta.
• Desfibrilação criogênica em-150 graus CelsiusAbrange todos os polímeros comuns, pois as transições vítreas ocorrem apenas de -125 graus a -20 graus, mas o flash de silicone macio se remove somente com ar comprimido.
• Silicone e FKM normalmente precisam de um200-250 graus Celsius, pós-cura de 4 a 24 horasA borracha natural geralmente recebe um acabamento após a cura por prensagem.

Resposta curta:A borracha natural e a borracha sintética diferem no processamento em quatro etapas que geram custos:consistência do lote na entrada de mercadorias, resistência inicial na máquina de corte, modo de falha de rebarba na unidade de rebarbação e necessidade de cura secundária da peça.A borracha natural apresenta uma variação de 8 a 12 unidades Mooney entre lotes, mas mantém bem a sua forma, permitindo tolerâncias de corte mais amplas. SBR, NBR, EPDM, FKM e silicone chegam mais uniformes, mas apresentam menor resistência inicial e geralmente necessitam de uma pós-cura de 200 a 250 graus Celsius, o que a borracha natural nunca exige.

Uma linha de produção não perde dinheiro no laboratório de química. Ela perde dinheiro quando uma tira se estica sob o rolo de alimentação, quando o excesso de material se rasga em vez de quebrar, ou quando um lote cura 15% mais rápido que o anterior. Este guia acompanha a peça desde o recebimento até a embalagem e marca apenas as diferenças que exigem uma alteração nas configurações.

Quais são as diferenças reais entre a borracha natural e a sintética na produção?

A diferença que chega ao chão de fábrica é a repetibilidade, não a estrutura molecular.A borracha natural é o cis-1,4-poliisopreno extraído de seringueiras (Hevea) e classificado de acordo com o teor de impurezas, cinzas e voláteis. Como não é formulada para um objetivo específico, obtém-se o produto da safra. A borracha sintética, classificada como...ISO 1629por família, é polimerizado de acordo com uma especificação.

Como uma entrada é graduada e a outra é especificada, a borracha natural altera suas configurações e a borracha sintética altera suas desculpas.Essa única assimetria explica todas as diferenças práticas abaixo.

Por que a consistência do lote determina a tolerância de corte?

Porque cada parâmetro de corte que você define é, na verdade, uma suposição sobre a viscosidade. A Máquina de corte de tiras de borracha CNCMantém uma precisão de alimentação de mais ou menos 0,1 mm e corta espessuras de 0 a 20 mm a até 80 golpes por minuto, mas apenas enquanto o composto que entra na lâmina tiver a rigidez prevista na receita.

A borracha natural deve ser mastigada antes da mistura, portanto, chega até você com um histórico de cisalhamento que varia de lote para lote. De acordo com os registros de recebimento de mercadorias dos clientes, os lotes de borracha natural geralmente apresentam uma variação de 8 a 12 unidades Mooney (ML 1+4 a 100 graus Celsius), enquanto os lotes de SBR, NBR e EPDM apresentam uma variação de 3 a 5 MU — valores típicos com base em nossa experiência.

Uma variação de 8 a 12 MU corresponde a uma oscilação de aproximadamente 15 a 20% na rigidez do composto., o suficiente para alterar a forma como uma tira é alimentada, o quanto ela recua após a lâmina e se a superfície de corte fica quadrada ou rasgada.

Os valores de spread são valores típicos com base em nossa experiência, não limites de catálogo — verifique-os com sua própria inspeção de recebimento.

Onde ocorrem as fissuras na borracha natural e sintética durante a remoção do excesso de material?

A questão principal é como o flash falha, e não a quantidade dele.A borracha natural é elástica e rasga facilmente, formando cordas; a borracha SBR e NBR esfarela, e a borracha de silicone é frágil o suficiente para se desgastar com o atrito.

O frio é o equalizador universal. As temperaturas de transição vítrea variam de cerca de -125 graus Celsius para o silicone a -20 graus Celsius para o FKM, portanto,máquina de rebarbação criogênica com nitrogênio líquidoA -150 graus Celsius, todas as peças ficam abaixo do ponto de fragilidade. Nossa unidade de nitrogênio líquido (LN2) comporta 80 litros de volume de rolos (15-20 kg de peças pequenas) e realiza ciclos em menos de 8 minutos a 20-70 RPM com uma taxa de aprovação superior a 98%.

A criogenia ainda não é o padrão. Um flash suave, com baixa resistência ao rasgo, sai com ummáquina de rebarbação pneumática a ar comprimidoaproximadamente a 4 kg/min de meio, porqueCaso contrário, você pagaria por nitrogênio líquido para realizar um trabalho que um jato de ar de meio segundo já termina.Execute um lote de sucata a -80 graus Celsius primeiro e reduza a temperatura em incrementos de 10 graus; a temperatura mais alta que ainda atenda às suas especificações de secagem rápida é aquela que economiza nitrogênio.

Os compostos sintéticos precisam de um segundo ciclo de cura?

Geralmente sim, e borracha natural geralmente não.A vulcanização da borracha natural (NR) normalmente é finalizada dentro da prensa. Já a silicone e o FKM necessitam de pós-cura para eliminar os voláteis e completar a reticulação, caso contrário, a dureza e a deformação permanente à compressão continuam a variar após o encapsulamento das peças.

A ferramenta certa é umaforno de rolos para vulcanização secundária, não uma segunda prensa. Nossas unidades XCJ-K600 (600 L) e XCJ-K900 (900 L) operam desde a temperatura ambiente até 280 graus Celsius em um aquecedor de 10,5 kW, movimentam 3.000 m³/h de ar através de um tambor octogonal para que todas as superfícies sejam submetidas à mesma temperatura e aceitam qualquer tempo de cura de 0 a 99,99 horas.

Coloque a pós-cura em uma ficha de receita em vez de deixá-la na memória do operador.Uma janela nominal de 4 horas que se estende para 6 horas altera a dureza e a deformação permanente por compressão, e existe uma dupla proteção contra sobretemperatura porque uma pós-cura descontrolada queima o FKM de forma irreversível.

Como a contração afeta sua tolerância antes mesmo de você cortar qualquer coisa?

A contração ocorre quando uma peça cortada corretamente se transforma em uma peça com defeito.Uma contração de cura de 1,5 a 4% significa que o comprimento de corte deve ser dividido por um menos o valor da contração, e não definido de acordo com a dimensão do desenho.ASTM D2000Define as classes de dureza e tolerância, mas não a contração, portanto o número deve vir do seu próprio teste.

Com uma contração de 3%, uma junta acabada de 50,0 mm precisa ser cortada em 51,5 mm. Se definida em 50,0 mm, a peça já estará 1,5 mm menor do que o necessário antes da inspeção — um defeito que o operador não consegue ver e que o cliente não aceitará.

A borracha natural (NR) sofre uma movimentação de 1,5 a 3% e encolhe mais transversalmente do que longitudinalmente, porque as cadeias se orientam durante a moagem. O silicone e o FKM sofrem uma movimentação de 2 a 4% e respondem mais à temperatura de cura do que ao tempo, portanto, a mesma receita em uma prensa diferente pode resultar em um produto fora da tolerância.

Qual método de limpeza é adequado para qual polímero?

Combine a lavagem com o que a superfície apresenta, e não com o material de que a peça é feita.As peças de borracha natural chegam polvilhadas com talco ou pedra-sabão, algo que as peças sintéticas não têm, e a borracha natural incha na água, enquanto o silicone não.

Omáquina de limpeza e secagem de borrachaA XCJ-QXJ 600 utiliza um tambor de aço inoxidável 304 com 600 mm de diâmetro por 1.000 mm de comprimento, comporta de 15 a 30 kg por carga e opera em três grupos de seis estágios. Utiliza 20 L/min de água (0,1 toneladas por lavagem de 6 minutos) e 2,5 kWh para uma lavagem e secagem de 20 minutos a 12 kW / 380 V, com bicos contrarrotativos que não deixam pontos cegos.

Para borracha natural (NR), utilize a lavagem mais curta que remova o agente de limpeza, pois uma imersão prolongada causa inchaço da peça após a inspeção. Para silicone, a etapa com aditivos é fundamental: uma lavagem apenas com água deixa uma película que posteriormente se manifesta como falha de adesão na linha de produção do cliente.

Como requalificar uma linha de produção para um novo composto?

Requalifique-se em cinco etapas, e não pule a primeira.A maioria das trocas de materiais que falham ocorre porque não foi registrado um valor de referência, então ninguém consegue comprovar o que mudou.

1. Congele a especificação recebida.Antes de iniciar qualquer processo de endurecimento, registre a viscosidade Mooney, a dureza, a densidade específica e o número do lote de três lotes.
2. Recorte o primeiro artigo em três velocidades de alimentação diferentes.Mantenha a velocidade mais lenta que suporte a tolerância, pois velocidade extra em um composto de baixa resistência inicial só resulta em descarte.
3. Encontre a janela quebradiça no material descartado.Comece a -80 graus Celsius e diminua a temperatura em incrementos de 10 graus até que o material se rompa em vez de rasgar.
4. Recalcule o comprimento de corte a partir da retração medida.Meça cinco partes 24 horas após a cura, nunca no mesmo dia, pois a maior parte da retração ocorre nesse período.
5. Escreva a receita de pós-cura no controlador.Taxa de aquecimento/resfriamento, temperatura de manutenção, tempo de manutenção e taxa de resfriamento, todos os quatro, não apenas o ponto de ajuste.

Conclusão: Qual material você deve usar como padrão?

Padronize com base no material que sua inspeção pode efetivamente controlar.Um composto sintético com 3 MU de espalhamento permite tolerâncias mais rigorosas e menos verificações na primeira peça, o que vale mais do que qualquer propriedade física isolada. A borracha natural (NR) se destaca onde a resiliência e a resistência ao rasgo são mais importantes do que a repetibilidade — e, nesse caso, você recupera a tolerância com velocidades de alimentação mais lentas e lavagens mais curtas.

Independentemente da família de polímeros que você utiliza, as configurações estão na máquina, não no polímero. Envie-nos as especificações do seu composto, espessura e tempo de rebarba e encontraremos a solução ideal para você.desfibrilaçãoou ajustando a configuração para isso.