تشذيب المنتجات المطاطية بالتبريد
الجزء الأول. نظرة عامة
المطاط غير المبركن هو سائل لزج تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين. عندما يتعلق الأمر بمرحلة الفلكنة بالضغط، يملأ المطاط تجويف القالب بسرعة، والجزء الزائد (من أجل منع نقص المطاط، يجب أن يحافظ المطاط المملوء في تجويف القالب على فائض معين) يفيض ويتفلكن، ويشكل غراء الفائض --- أي الوميض. بمجرد تشكيل الوميض، يجب إزالته لجعل المظهر أنيقًا وجميلًا. تُعرف هذه العملية عادةً بالتشذيب. متطلبات التشذيب هي الحجم الدقيق والمظهر الأنيق. في الإنتاج الفعلي. غالبًا ما يكون تشذيب المنتجات مستهلكًا للوقت ويتطلب الكثير من العمالة. بالنسبة للمنتجات ذات المتطلبات الصارمة، قد يؤدي أدنى إهمال أثناء التشذيب إلى إهدار ومنتجات معيبة، لذلك يجب التعامل معها بحذر. بشكل عام، كلما كان حجم المنتج أصغر وكلما كان التكوين أكثر تعقيدًا، زادت صعوبة التشذيب، وزادت منتجات النفايات.
الجزء الثاني. تصنيف طرق التقليم
تنقسم عملية تقليم المنتجات المطاطية إلى ثلاث فئات: يدوية وميكانيكية ومجمدة:
- التشذيب اليدوي. يمسك المشغل بأداة ويقوم بتشذيب الفلاش تدريجيًا على طول الحافة الخارجية للمنتج. هذه هي الطريقة الأكثر بدائية. الكفاءة منخفضة والجودة يصعب ضمانها. من الصعب بشكل خاص القيام بعمل شامل ونظيف للمنتجات ذات التكوينات المعقدة ومتطلبات الدقة العالية، ومن السهل إتلاف الاتصال بين جسم المنتج والفلاش. غالبًا ما يترك علامات الأسنان والفجوات، ويترك تسرب الزيت وتسرب الهواء وغيرها من العواقب التي تؤثر على الختم. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد التشذيب اليدوي أيضًا بشكل كبير على كفاءة المشغل.
- التشذيب الميكانيكي. من أجل تحسين الكفاءة والجودة، ظهر التشذيب الميكانيكي. الأكثر شيوعًا هو آلة تشذيب كهربائية خاصة بشفرة دوارة. يجب أن تكون الشفرة المستخدمة متوافقة بدرجة كبيرة مع حجم المنتج. إذا كانت الحواف الداخلية والخارجية للمنتج بها ومضات، فيمكن تصميمها على أنها ذات حدين أو متعدد الحواف لتحقيق الانتهاء لمرة واحدة. تتجاوز دقة معالجة التشذيب الميكانيكي دقة التشذيب اليدوي، كما تتضاعف الكفاءة. خاصة بالنسبة للمنتجات ذات القالب الواحد والتجاويف المتعددة، يمكن تصميم أدوات مطابقة وفقًا لترتيب وتوزيع المنتجات. بعد إخراج المنتج من القالب، يمكن وضع اللوحة بالكامل ويمكن إكمال اللكم في وقت واحد. بالتعاون مع التسخين، يمكن تقليم العشرات من القطع في وقت واحد. مثال نموذجي هو اللكم وتشذيب اللوحة بأكملها من المقابس الطبية. المفتاح هو التحكم في درجة حرارة اللكم جيدًا لمنع الالتصاق بعد أن تكون مرتفعة جدًا.
- التشذيب المجمد. يتم إزالة المنتج النهائي المبركن مع الوميض في ظل ظروف التجميد. على مدى العقود القليلة الماضية، مع اختيار واستبدال وسائط التجميد وتحسين الإجراءات الميكانيكية، خضع التشذيب المجمد أيضًا لعدة أجيال من التحسينات، وأصبح أكثر نضجًا وكمالًا، وتحسنت كفاءة العمل وجودة المعالجة بشكل كبير. تتمثل العملية في تبريد المنتج المبركن في ظل ظروف التجميد والديناميكية لجعل الوميض يدخل حالة هشة. ثم، من خلال الاحتكاك المتبادل بينهما، أو في ظل ظروف ديناميكية مثل الدوران والاهتزاز والتأرجح، تتم إزالة الوميض عن طريق الاحتكاك. بدلاً من ذلك، يتم التأثير على وسط الحبيبات الصلبة بسرعة معينة على المنتج المراد إصلاحه لإزالة الوميض. ... لذلك، يتم استخدام تدرج الهشاشة الناجم عن اختلاف السُمك بين الوميض والجسم لإكمال التشذيب، أي للاستيلاء على فارق الوقت بين أن يكون الوميض هشًا وأن يكون الجسم غير هش، وتطبيق قوى خارجية مثل الاحتكاك والتأثير والاهتزاز على المنتج المراد تشذيبه لإزالة الوميض. في هذا الوقت، لا يزال جسم المنتج في حالة مرنة ولا يتعرض للتلف. لاحقًا، تم تحسين تأثير التشذيب بشكل أكبر من خلال استخدام وسائط الرش.
2. تطور تقنية التشذيب المجمد. ظهرت تقنية التشذيب المجمد لأول مرة في الخمسينيات من القرن العشرين ومرّت منذ ذلك الحين بأربع مراحل من التطوير.
(1) الجيل الأول من التشذيب المجمد تشذيب الأسطوانة المجمدة تُستخدم الأسطوانة كحاوية عمل، وتم اختيار الثلج الجاف في البداية كمبرد. يتم تحميل الأجزاء المراد تشذيبها في الأسطوانة، أو تتم إضافة بعض الوسائط العاملة التي يمكن أن تلعب دور الاحتكاك. يتم التحكم في درجة الحرارة في الأسطوانة ضمن النطاق الذي أصبح فيه الفلاش هشًا ولكن جسم المنتج ليس هشًا. من أجل تحقيق هذا الهدف بشكل صحيح، يجب أن يكون سمك الفلاش أقل من أو يساوي 0.15 مم. الأسطوانة هي المكون الرئيسي للمعدات وهي مثمنة الشكل. النقطة الأساسية هي التحكم في نقطة هبوط وسيط الرش بحيث يمكن تكرار الانقلاب.
كما هو موضح في الشكل 1، تدور الأسطوانة عكس اتجاه عقارب الساعة، وتسقط المادة على طول خط 1-2 تحت تأثير الجاذبية، ثم تدور بالترتيب لتحقيق تدحرج موحد. بعد فترة من الوقت، يصبح الوميض هشًا ويتم الانتهاء من التشذيب أخيرًا بالتساوي. تتمثل عيوب تقنية الجيل الأول في أنها ليست شاملة، وخاصة على جانبي سطح الفصل، حيث يكون الوميض المتبقي عرضة للظهور. والسبب هو أن تصميم القالب ليس جيدًا، أو أن الطبقة المطاطية على سطح الفصل سميكة جدًا (أكبر من 0.2 مم).
(2) الجيل الثاني من آلة التشذيب بالتجميد
لقد تم إجراء ثلاثة تحسينات على أساس الجيل الأول.
① يتم تغيير المبرد إلى النيتروجين السائل. نظرًا لأن نقطة تبخر الثلج الجاف هي -78.5 درجة، فهو غير مناسب لبعض المطاطات ذات درجة الحرارة الهشة المنخفضة (مثل المطاط السيليكوني). نقطة غليان النيتروجين السائل هي -195.8 درجة، وهي مناسبة لجميع أنواع المطاط.
② تحسين الحاوية للمنتج المراد قصه. يتم استبدال الأسطوانة بحزام ناقل محزز كحامل. بهذه الطريقة، نظرًا لأن المنتج المراد إصلاحه يمكن أن يتدحرج مرارًا وتكرارًا في أخدود الحزام، فإن احتمالية الزوايا الميتة تقل بشكل كبير. لا يؤدي ذلك إلى تحسين كفاءة العمل فحسب، بل يحسن أيضًا دقة القص.
③ بدلاً من الاعتماد ببساطة على الاحتكاك بين الأجزاء المراد إصلاحها لإزالة الحواف، يتم تقديم تأثير وسائط الرش ذات الحبيبات الدقيقة. يتم استخدام مقذوفات معدنية حبيبية أو بلاستيكية صلبة بحجم جسيمات يتراوح من 0.5 إلى 2 مم لإطلاقها على سطح المنتج المراد إصلاحه بسرعة خطية تتراوح من 25 إلى 55 م/ث، مما يتسبب في قوة تأثير كبيرة، وبالتالي تقصير الدورة بشكل كبير.
(3) الجيل الثالث من آلة التشذيب المجمدة
تم تحسينه على أساس الجيل الثاني. تم تغيير الحاوية للأجزاء المراد إصلاحها إلى سلة ذات هيكل مثقب على الجدران الأربعة. توجد هذه الثقوب في جميع أنحاء الجدران الأربعة للسلة، بقطر ثقب يبلغ حوالي 5 مم (أكبر من قطر المقذوف للسماح للمقذوف بالمرور عبر الفتحة بسلاسة والسقوط لأسفل)، ويتم استعادتها إلى أعلى الجهاز للاستخدام الثاني. لا يمكن لهذا الترتيب توسيع السعة الفعالة للحاوية فحسب، بل يقلل أيضًا من حجم تخزين وسيط التأثير (القذيفة). تشمل أبرز ميزات التصميم: لا يتم وضع السلة عموديًا، ولكن بميل معين (40 درجة -60 درجة). ميزتها هي أنه أثناء عملية التشذيب، تنقلب بعنف بسبب تراكب قوتين: القوة الأولى هي القوة الدورانية التي يوفرها دوران السلة نفسها؛ القوة الثانية هي القوة الطاردة المركزية الناتجة عن تأثير المقذوف. عندما تتقارب هاتان القوتين، يتم توليد حركة شاملة بزاوية 360 درجة، مما يؤدي إلى التقليب الموحد والشامل، وبالتالي تقصير دورة المعالجة.
(4) الجيل الرابع من آلة التشذيب المجمدة
على الرغم من أن الجيل الثالث من آلة التشذيب المجمدة يتمتع بمزايا التقليب الموحد والمعالجة السريعة، إلا أنه يعاني أيضًا من عيبين. أولاً، نظرًا لحدود حجم السلة، فهي غير مناسبة للمنتجات الكبيرة التي يزيد قطرها عن 200 مم أو يساويها؛ ثانيًا، بسبب حدود حجم السلة على وجه التحديد، لا يمكن تشغيلها إلا على دفعات، وفي كل مرة يتم فيها تغيير الدفعة وبدء تشغيلها، يجب استهلاك النيتروجين السائل بشكل متكرر، مما يزيد من التكلفة. لهذا السبب، ظهر خط إنتاج مستمر يمكنه إجراء عمليات التدفق. بعد دخول الأجزاء التي تم إصلاحها إلى منطقة العمل، تتحرك للأمام بمساعدة حزام ناقل دائري، وتمر عبر منطقة تجميد النيتروجين السائل للتبريد، ومنطقة التأثير للرش بالقذائف، ثم تكتمل عملية التشذيب بالتأثير. ثم يمكن إخراج المنتجات المقصوصة من خط الإنتاج. إذا تم خلط المواصفات الكبيرة والصغيرة، فيمكن فرزها. بعد استعادة وسيط التأثير، يعود إلى التخزين من خلال الدورة الخارجية.
بعد أن فهمنا هذا، دعونا نتحدث عن سبب ضرورة تجميد المنتجات المطاطية.
- غاية
- تحسين دقة المعالجة وجودة السطح؛ تحسين تأثير القطع، وتقليل النتوءات والحواف الخشنة
- زيادة مرونة المطاط الصلب وتسهيل المعالجة
- تدفق العملية
- اختيار المواد الخام: اختر المواد المطاطية المناسبة للتشذيب المجمد، مثل مطاط النتريل، ومطاط السيليكون، وما إلى ذلك.
- معالجة التبريد المسبق: ضع المنتج المطاطي في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة (-40 درجة ~-80 درجة) لتبريده بالكامل
- معالجة القطع: تتم عمليات القطع والتشذيب وغيرها من عمليات المعالجة في حالة مجمدة
- مرحلة ما بعد المعالجة: بعد المعالجة، قم بإزالتها بسرعة من بيئة درجة الحرارة المنخفضة لمنع التشوه الناتج عن تغيرات درجة الحرارة
- العوامل الرئيسية
- درجة حرارة التجميد: حدد درجة حرارة التجميد المناسبة وفقًا لمواد المطاط المختلفة
- وقت التجميد: تأكد من تبريد المنتج تمامًا وتجميده جيدًا
- أدوات القطع: استخدم أدوات قطع حادة وناعمة
- دقة المعالجة: التحكم في عمق القطع والسرعة لتجنب الإفراط في القطع
- المزايا
- تحسين دقة المعالجة وجودة السطح
- تقليل التشوهات والنتوءات أثناء القطع
- زيادة مرونة وقابلية معالجة المطاط الصلب
- مجالات التطبيق
- منتجات المطاط مثل الأختام والحشيات
- الأجهزة الطبية ومنتجات المطاط الصالحة للأكل
- أجزاء مطاطية عالية الدقة
لمزيد من التواصل، يرجى الاتصال بنا.