La présence de marques de soufre à la surface des joints toriques en caoutchouc peut entraîner une baisse de leurs propriétés mécaniques et de leurs capacités d'étanchéité, entraînant des fuites et d'autres accidents de sécurité lorsque les joints toriques sont utilisés dans des produits tels que des vannes et des pompes. Par conséquent, la résolution du problème des marques de soufre sur le fluoroélastomère est d'une grande importance pour l'utilisation efficace du fluoroélastomère et le jeu complet de ses excellentes propriétés.
Analyse des causes des marques de soufre sur le fluoroélastomère
À température ambiante, le fluoroélastomère est dans un état hautement élastique. Lorsque la température atteint le point de fusion, elle passe de l'état hautement élastique à l'état d'écoulement visqueux, et le matériau devient un fluide très visqueux qui peut s'écouler. Sous l'action d'une force extérieure, le caoutchouc présente un état d'écoulement et obtient ainsi de la fluidité. C'est la fluidité à haute température qui confère au caoutchouc une série de caractéristiques de traitement nécessaires au traitement et répond aux besoins des méthodes de traitement telles que le moulage par compression.
D'après l'analyse de la situation d'écoulement pendant le processus de moulage par compression du fluoroélastomère, les principales raisons de la formation de marques de soufre sur les joints toriques en fluoroélastomère sont les suivantes :
I. Problèmes de formule matérielle
Dispersion inégale des charges : Dans la formule du fluoroélastomère, les charges (telles que le noir de carbone, la silice, etc.) doivent être uniformément dispersées. Si la dispersion est inégale, les charges formeront des points d'agglomération dans la matrice caoutchouc, entraînant des traces de soufre.
Proportion inappropriée d'additifs : L'utilisation inappropriée de plastifiants, d'antioxydants et d'autres additifs peut entraîner des modifications dans la fluidité du caoutchouc, entraînant des marques de soufre.
II. Problèmes de processus de mélange
Mélange inégal: Pendant le processus de mélange, une mauvaise commande de température ou un temps de mélange insuffisant entraînera un mélange inégal de chaque composant, et finira par entraîner des marques de soufre sur la surface du produit.
Problèmes d'équipement: des facteurs tels que la vitesse de rotation de l'équipement de mélange, la conception du rotor et la conception de la chambre de mélange affecteront également l'effet de mélange et entraîneront une dispersion inégale des matières premières.
III. Problèmes de conception de moules
Conception déraisonnable de la porte : Une conception déraisonnable de la position, de la forme et de la taille de la porte entraînera un mauvais écoulement du caoutchouc dans le moule et formera des marques de soufre.
Condition de surface du moule: Une surface de moisissure rugueuse ou défectueuse générera un frottement et une résistance pendant l'écoulement du caoutchouc et former des marques de soufre.
IV. Problèmes de paramètres du processus d’injection
Pression d'injection: une pression d'injection trop élevée ou trop faible entraînera un débit inégal de caoutchouc et former des marques de soufre. Une pression excessive peut provoquer une séparation des matériaux, tandis que une pression trop basse peut entraîner un remplissage incomplet des moisissures.
Vitesse d'injection : une vitesse d'injection trop rapide détériorera la fluidité du matériau, et une vitesse d'injection trop lente peut provoquer un refroidissement trop rapide du matériau, ce qui produira des traces de soufre.
Température d'injection: une température d'injection trop élevée ou trop basse affectera l'effet de fluidité et de remplissage du moule du caoutchouc et entraînera des marques de soufre.
V. Problèmes de processus de vulcanisation
Température de vulcanisation: une température de vulcanisation trop élevée entraînera une vulcanisation rapide du caoutchouc et manquera de fluidité, tandis qu'une température trop basse peut entraîner une vulcanisation incomplète et produire des marques de soufre.
Temps de vulcanisation : Un temps de vulcanisation insuffisant entraînera une vulcanisation incomplète du caoutchouc, et un temps trop long peut conduire à une survulcanisation, ce qui produira des marques de soufre.
Une mauvaise utilisation d'agents vulcanisants: des types et des quantités inappropriés d'agents vulcanisants affecteront la vitesse et l'uniformité de la vulcanisation et produiront des marques de soufre.
Solutions aux marques de soufre
Augmentez le nombre de fois de remélange du composé de caoutchouc. Avant la production et le découpage, remixez entièrement le composé fluoroélastomère pour améliorer la dispersion des charges telles que le noir de carbone dans le composé et améliorer la fluidité du composé pendant la vulcanisation. La recherche montre qu'avec l'augmentation du nombre de remixages et de passages minces, le composé présente un effet de « amincissement par cisaillement ». Autrement dit, au même taux de cisaillement, plus le nombre de passages minces est long, plus la viscosité de cisaillement est faible. La raison en est que le remixage et le passage mince brisent l’accumulation et l’agglomération des charges et améliorent la fluidité du composé. Par conséquent, pendant le processus de découpage du fluoroélastomère, augmentez le nombre de remélanges et de passes fines du composé, c'est-à-dire, retirez la feuille après 8 - 10 fois de remélange en passes fines.
Optimisez la méthode de décharge de la bande composée. Dans le processus de production précédent, le film de mélange était découpé en bandes en forme de bande par découpe. Avant pressage et vulcanisation, les bandes étaient enroulées autour de la cavité du moule. Après optimisation, une matrice de poinçonnage est utilisée pour le découpage afin de transformer le film de mélange en un flan en forme d'anneau. Le poids de la bande est contrôlé à environ 1,3 - 1,5 fois le poids net de la pièce, éliminant ainsi la probabilité de traces d'écoulement au niveau du joint de recouvrement de la bande en raison d'une mauvaise fluidité du composé.
Optimiser le contrôle du processus. Pendant le processus de vulcanisation, afin d'éviter le problème du brûlage prématuré du composé, des mesures telles que l'augmentation de la vitesse de chargement du composé, contrôlant un préchauffage raisonnable et un temps de soulagement de la pression sont prises pour améliorer les performances de traitement du composé.
Augmentez la pression de vulcanisation, ce qui est bénéfique pour l'écoulement du composé et la garantie de qualité de surface. Après optimisation, la pression porteuse du moule est augmentée de plus de 20 MPa pour augmenter la fluidité du composé.
En prenant les mesures ci-dessus, les tests pressants et d'inspection des joints toriques en caoutchouc ont été effectués. Parmi les joints O non qualifiés, la proportion de celles avec des marques de soufre de surface a été réduite de 75% - 85 avant l'amélioration à environ 10% - 20 pour cent. La raison peut être que l'augmentation du nombre de remixage, l'augmentation de la vitesse de chargement et de la pression augmentent efficacement la fluidité du composé, et le bloking du blanc en forme d'anneau le change d'une bande de plaie à un blanc intégré, en évitant les joints de recouvrement de la bande. Grâce à un contrôle complet des processus, la probabilité de phénomènes de marque de soufre peut être réduite efficacement.
