Производитель прецизионных решений для резиновых изделий
Как мы решили проблему растрескивания вокруг формованных отверстий в компоненте из EPDM-резины
Введение
Для прецизионные резиновые компоненты Небольшая трещина может превратиться в гораздо большую проблему после сборки или под давлением. В одном из недавних проектов компании LT-RUBBER было поручено устранить мелкие трещины, обнаруженные вокруг отверстий и кромок уплотнительного элемента из EPDM-резины.
В некоторых местах трещины было трудно обнаружить, и они располагались близко к линии разъема отливки. Вместо того чтобы рассматривать проблему как простую проблему обрезки или внешнего вида, мы провели комплексный анализ структуры пресс-формы, процесса формования отверстий, свойств материала и стабильности производства.
Этот случай демонстрирует, как правильный метод формования и проверка материала могут помочь устранить повторяющуюся проблему растрескивания резины.
Анализ дефектов: Растрескивание вокруг отверстий, образованных в процессе формовки.
Основным дефектом были мелкие трещины вдоль линии разъема, особенно вокруг формованных отверстий и кромок деталей. Трещины не были вызваны внешним разрывом. Они образовались в процессе компрессионного формования и потенциально могли увеличиться после сборки или под давлением.
Расположение отверстия было ключевым фактором. Круглое отверстие располагалось близко к линии разъема пресс-формы, а острые участки вокруг него создавали локальную концентрацию напряжений. Это увеличивало склонность EPDM к разрыву во время формования.
Ещё одной проблемой были мелкие внутренние трещины, которые трудно обнаружить при быстром визуальном осмотре, что создавало риск попадания скрытых дефектов к покупателю.
Также наблюдались признаки локальной нехватки материала. Возможными факторами, влияющими на технологический процесс, были недостаточная вентиляция, слишком маленькие литники или каналы, загрязнение или ржавчина на поверхности формы, а также неподходящее время вулканизации.
Наш подход: два решения для формирования отверстий.
После анализа механизма возникновения дефектов компания LT-RUBBER разработала два практических решения.
Решение 1: Отверстие, сформированное методом точного литья под давлением штифта.
Первый вариант заключался в том, чтобы добавить в пресс-форму прецизионный механизм с выдвижным штифтом.
В процессе горячей вулканизации под давлением штифт непосредственно формирует полное внутреннее отверстие. Это позволяет избежать контакта отверстия с линией разъема изделия, устраняя основную причину, связанную с несоответствием линии разъема, образованием облоя и локальной концентрацией напряжений.
Главное преимущество заключается в том, что отверстие становится цельным формованным элементом, не требующим дополнительной механической обработки.
Обратитесь к проверенным примерам аналогичных продуктов, показанным на эталонном изображении :
Решение 2: Вторичная пробивка
Второй вариант заключался в том, чтобы оставить отверстие сплошным во время формования.
После полной вулканизации и охлаждения резины для точного вырезания необходимых круглых или неровных отверстий использовался специальный процесс штамповки на станках с ЧПУ.
Это решение требовало меньшей модификации пресс-форм и обеспечивало более низкую первоначальную стоимость оснастки. Однако оно вводило дополнительный этап производства, что, по оценкам, увеличивало себестоимость процесса на 10%, а на стабильность качества могли влиять режущие инструменты и отскок резины.
Обратитесь к проверенным примерам аналогичных продуктов, показанным на эталонном изображении :
Сравнение решений
| Элемент | Прецизионное формование штифтов | Вторичная перфорация |
|---|---|---|
| Улучшение трещин | Устраняет растрескивание по линии разъема у основания. | Позволяет избежать линии разъема, но может привести к вторичным дефектам. |
| Модификация пресс-формы | Больший размер; требуется механизм с выдвижным штифтом. | Меньший |
| Первоначальная стоимость оснастки | Выше | Ниже |
| себестоимость производства | Цена за единицу товара осталась без изменений. | Примерно +10% к себестоимости процесса. |
| однородность отверстий | Высокий | Середина |
| Наиболее подходит для | Стабильное долгосрочное массовое производство | Гибкое или мелкосерийное производство |
В рамках этого проекта решение с формованными отверстиями оказалось более надежным в долгосрочной перспективе, поскольку оно устраняло дефект в его источнике, а не требовало последующей корректирующей операции. Проект также включал в себя экспресс-отбор образцов, при этом компания LT-RUBBER покрыла согласованные расходы на модификацию пресс-формы, отбор образцов и доставку для обоих предложенных решений.
Проверка материала EPDM
Одной лишь оптимизации пресс-формы было недостаточно. Мы также проверили материал EPDM, используемый для уплотнительного элемента.
Материал, компаунд EPDM WER-S260802, прошел полную оценку физических свойств. Результаты испытаний показали стабильные показатели твердости, прочности на растяжение, прочности на разрыв, остаточной деформации при сжатии и стойкости к старению.
| Тестовый образец | Спецификация | Результаты теста | Метод испытания |
|---|---|---|---|
| Типичный тест свойств | |||
| Твердость (SHA) | 71°–75° | 73° | ASTM D2240 |
| Предел прочности на растяжение (МПа) | / | 17.84 | ASTM D412 |
| Относительное удлинение при разрыве (%) | / | 198.95 | ASTM D412 |
| Прочность на разрыв (кг/см) | / | 24.75 | ASTM D624 |
| Пропорция | / | 1.117 | ASTM D792 |
| Деформация сжатия (%) | ≤12 | 6.4 | ASTM D395 22 часа/150°C |
| Деформация сжатия (%) | ≤10 | 5.7 | ASTM D395 22 часа/70°C |
| Деформация сжатия (%) | ≤6 | 5.4 | ASTM D395 22 часа/23°C |
Общая оценка материала подтвердила его пригодность для инженерного применения, при этом испытанная прочность на сжатие оказалась значительно ниже установленного предела.
Для обеспечения возможности серийного производства компания LT-RUBBER также планирует проводить независимую проверку квалифицированными лабораториями, такими как SGS или CTI, для подтверждения однородности и соответствия материалов от партии к партии.
Распространенные ошибки при работе с трещинами в резине
Некоторые подходы могут усложнить решение проблемы:
1. Обрезка только видимой трещины.
Если трещина возникает от линии разъема, обрезка не устраняет основную проблему с профилированием.
2. Сосредоточение внимания только на резиновой смеси.
Подходящий компаунд EPDM не может компенсировать неправильное расположение отверстий или чрезмерную концентрацию напряжений в пресс-форме.
3. Игнорирование мелких трещин.
Мелкие трещины трудно обнаружить при визуальном осмотре, и они могут увеличиваться в размерах в процессе сборки или эксплуатации.
4. Добавление вторичной механической обработки без сравнения долгосрочных затрат.
Штамповка позволяет снизить первоначальные затраты на оснастку, но при массовом производстве необходимо учитывать дополнительный износ процесса и инструмента.
FAQ
В1: Почему вокруг формованных отверстий часто появляются трещины?
Края отверстий могут создавать локальную концентрацию напряжений. Если отверстие находится вблизи линии разъема пресс-формы, риск возрастает.
Вопрос 2 : Всегда ли формовка отверстий методом литья лучше, чем штамповка?
Не обязательно. Штифтовое литье больше подходит, когда приоритетами являются стабильная геометрия отверстий и долгосрочная стабильность производства. Штамповка может быть привлекательной, когда необходимо свести к минимуму необходимость модификации пресс-формы.
Вопрос 3 : Может ли LT-RUBBER помочь в оптимизации пресс-форм?
Да. Мы можем оценить взаимосвязь между резиновым материалом, структурой пресс-формы, формированием отверстий и производственными требованиями, чтобы разработать подходящую конструкцию. производственное решение .
Заключение
В рамках этого проекта было продемонстрировано, что растрескивание резины не всегда является проблемой материала. В данном случае расположение отверстия, структура линии разъема и процесс формования были тесно связаны с дефектом.
Благодаря сочетанию оптимизации пресс-форм, высокоточного формования отверстий, тестирования материала EPDM и контроля качества продукции, компания LT-RUBBER разработала практический путь к стабильному массовому производству.
Компания LT-RUBBER оказывает поддержку OEM-заказчикам на всех этапах производства, от разработки прецизионных резиновых компонентов и уплотнительных деталей из EPDM до создания пресс-форм по индивидуальному заказу и массового производства.
У вас есть резиновый компонент, который трескается, образует отверстия или деформируется?
Запросить ценовое предложение / Пришлите свой рисунок Обратитесь в компанию LT-RUBBER, и наша инженерная команда рассмотрит вашу заявку и порекомендует подходящее решение по материалам и производству.
