Fabricante de soluciones de productos de caucho de precisión
Cómo solucionamos el agrietamiento alrededor de los orificios moldeados en un componente de caucho EPDM
Introducción
Para componentes de caucho de precisión Una pequeña grieta puede convertirse en un problema mucho mayor después del montaje o bajo presión. En un proyecto reciente, se le solicitó a LT-RUBBER que solucionara las pequeñas grietas encontradas alrededor de los orificios y los bordes de un componente de sellado de caucho EPDM.
En algunas partes, las grietas eran difíciles de identificar y se ubicaban cerca de la línea de separación del molde. En lugar de tratar el problema como un simple defecto estético o de recorte, revisamos en conjunto la estructura del molde, el proceso de formación de orificios, las propiedades del material y la estabilidad de la producción.
Este caso demuestra cómo el método de moldeo adecuado y la verificación del material pueden ayudar a eliminar un problema recurrente de agrietamiento del caucho.
Análisis de defectos: Agrietamiento alrededor de los orificios formados por el molde.
El principal defecto consistía en pequeñas fisuras a lo largo de la línea de separación, especialmente alrededor de los orificios moldeados y los bordes de los componentes. Estas fisuras no se debían a desgarros externos, sino que se generaban durante el proceso de moldeo por compresión y podían crecer tras el ensamblaje o bajo presión.
La ubicación del orificio fue un factor clave. El orificio circular se encontraba cerca de la línea de separación del molde, y las zonas puntiagudas alrededor del orificio generaban una concentración de tensiones localizada. Esto aumentaba la tendencia del EPDM a romperse durante el moldeo.
Otra preocupación eran las pequeñas grietas internas difíciles de detectar mediante una inspección visual rápida, lo que creaba el riesgo de que defectos ocultos llegaran al cliente.
También se observaron indicios de escasez local de materiales. Entre los posibles factores del proceso se incluían una ventilación insuficiente, canales o compuertas de tamaño inadecuado, contaminación u oxidación en la superficie del molde y un tiempo de vulcanización insuficiente.
Nuestro enfoque: Dos soluciones para la formación de agujeros
Tras analizar el mecanismo del defecto, LT-RUBBER desarrolló dos soluciones prácticas.
Solución 1: Orificio moldeado con pasador de precisión
La primera opción fue añadir un mecanismo de pasador de precisión dentro del molde.
Durante la vulcanización en caliente y a presión, el pasador forma directamente el orificio interior completo. Esto permite que el orificio no coincida con la línea de separación del producto, eliminando así la causa principal de la falta de coincidencia en la línea de separación, las rebabas y la concentración de tensiones localizadas.
La principal ventaja es que el orificio se convierte en una pieza moldeada integrada, sin necesidad de mecanizado secundario.
Consulte ejemplos probados de productos similares que se muestran en la imagen de referencia :
Solución 2: Perforación secundaria
La segunda opción consistía en dejar la zona del orificio sólida durante el moldeo.
Una vez que el caucho estuvo completamente vulcanizado y enfriado, se utilizó un proceso de punzonado CNC específico para cortar con precisión los agujeros redondos o irregulares necesarios.
Esta solución requería menos modificaciones del molde y ofrecía un menor coste inicial de utillaje. Sin embargo, introducía un paso de producción adicional, con un incremento estimado del 10 % en el coste del proceso, y su consistencia podía verse afectada por las herramientas de corte y el rebote del caucho.
Consulte ejemplos probados de productos similares que se muestran en la imagen de referencia :
Comparación de soluciones
| Artículo | Moldeo de pasadores de precisión | Puñetazo secundario |
|---|---|---|
| Mejora de grietas | Elimina el agrietamiento de la línea de separación en la raíz. | Evita la línea de separación, pero puede crear defectos secundarios. |
| Modificación del molde | Más grande; requiere mecanismo de pasador | Menor |
| Costo inicial de las herramientas | Más alto | Más bajo |
| Costo de producción | El precio unitario del producto permanece sin cambios. | Coste del proceso aproximado +10% |
| consistencia de los agujeros | Alto | Medio |
| Más adecuado para | Producción en masa estable a largo plazo | Producción flexible o de menor volumen |
Para este proyecto, la solución de orificio moldeado resultó ser la más eficaz a largo plazo, ya que abordaba el defecto en su origen en lugar de realizar una corrección posterior. El proyecto también incluyó un muestreo rápido, y LT-RUBBER cubrió los costos acordados de modificación del molde, muestreo y envío para ambas soluciones propuestas.
Verificación de materiales EPDM
La optimización del molde por sí sola no fue suficiente. También verificamos el material EPDM utilizado para el componente de sellado.
El material, compuesto de EPDM WER-S260802, superó una evaluación completa de sus propiedades físicas. Los resultados de las pruebas mostraron un rendimiento estable en cuanto a dureza, resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, deformación permanente por compresión y resistencia al envejecimiento.
| Elemento de prueba | Especificación | Resultado de la prueba | Método de prueba |
|---|---|---|---|
| Prueba de propiedades típicas | |||
| Dureza (SHA) | 71°–75° | 73° | ASTM D2240 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | / | 17.84 | ASTM D412 |
| Alargamiento a la rotura (%) | / | 198,95 | ASTM D412 |
| Resistencia al desgarro (kg/cm) | / | 24,75 | ASTM D624 |
| Proporción | / | 1.117 | ASTM D792 |
| Deformación por compresión (%) | ≤12 | 6.4 | ASTM D395 22 h/150 °C |
| Deformación por compresión (%) | ≤10 | 5.7 | ASTM D395 22 h/70 °C |
| Deformación por compresión (%) | ≤6 | 5.4 | ASTM D395 22 h/23 °C |
La evaluación general del material resultó apta para su aplicación en ingeniería, ya que la deformación permanente por compresión probada se situó muy por debajo del límite especificado.
Para la producción en masa, LT-RUBBER también planeó la verificación por parte de terceros a través de laboratorios calificados como SGS o CTI para confirmar la consistencia y el cumplimiento de los materiales entre lotes.
Errores comunes al tratar grietas en el caucho
Existen varios enfoques que pueden dificultar la solución del problema:
1. Recortar únicamente la grieta visible.
Si la grieta se origina en la línea de separación, el recorte no elimina el problema subyacente de la moldura.
2. Centrándonos únicamente en el compuesto de caucho.
Un compuesto de EPDM adecuado no puede compensar una mala posición de los orificios ni una concentración excesiva de tensiones en el molde.
3. Ignorar las pequeñas grietas de los agujeros
Las grietas finas pueden ser difíciles de identificar durante la inspección visual y pueden agrandarse durante el montaje o el uso.
4. Agregar mecanizado secundario sin comparar los costos a largo plazo.
El punzonado puede reducir la inversión inicial en herramientas, pero es necesario tener en cuenta el proceso adicional y el desgaste de las herramientas para la producción en masa.
FAQ
P1: ¿Por qué suelen aparecer grietas alrededor de los orificios moldeados?
Los bordes de los orificios pueden generar concentraciones de tensión localizadas. Si además el orificio está cerca de la línea de separación del molde, el riesgo aumenta.
P 2 : ¿Es siempre mejor el moldeo de agujeros que el punzonado?
No necesariamente. El moldeo por pasador es más adecuado cuando la geometría uniforme del orificio y la estabilidad de la producción a largo plazo son prioritarias. El punzonado puede ser una opción atractiva cuando se necesita minimizar la modificación del molde.
P 3 : ¿Puede LT-RUBBER ayudar con la optimización del molde?
Sí. Podemos evaluar la relación entre el material de caucho, la estructura del molde, la formación de orificios y los requisitos de producción para desarrollar una solución adecuada. solución de fabricación .
Conclusión
Este proyecto demostró que el agrietamiento del caucho no siempre es un problema del material. En este caso, la ubicación del orificio, la estructura de la línea de separación y el proceso de moldeo estaban estrechamente relacionados con el defecto.
Mediante la combinación de la optimización de moldes, el conformado de orificios de precisión, las pruebas de material EPDM y el control de calidad de la producción, LT-RUBBER desarrolló una vía práctica hacia la producción en masa estable.
Desde componentes de caucho de precisión y piezas de sellado de EPDM hasta el desarrollo de moldes personalizados y la producción en masa, LT-RUBBER ofrece soporte a los clientes OEM desde la evaluación de ingeniería hasta la producción.
¿Tiene algún componente de caucho con problemas de agrietamiento, perforación o moldeo?
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