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硫化橡胶制品常见故障分析及过程控制摘要：橡胶工业在国民经济中占有极其重要的地位，发挥着十分重要的作用。
在工程应用中，材料大致可以分为两大类：一类是结构材料（主要用其强度、弹性等力学性能）；另一类是功能材料（主要用其声、电、光、磁等功能）。
橡胶既是重要的结构材料，又具有一定的功能特性，所以，它是一种非常重要的工程材料。
橡胶工业从1839年发现硫化法至今已150多年，目前用橡胶制造的各种制品达5万多种，汽车行业橡胶品种也不胜枚举，但汽车行业橡胶制品大多均使用硫化工艺，市场上也存在各类质量问题，涵盖安全类及外观质量类等，对品牌形象及顾客满意度等造成不良影响，引起各界高度关注。
本文主要为结合个人经验及理论知识，对橡胶、硫化工艺进行介绍，并结合具体案例着重对汽车行业主要硫化橡胶制品的故障测试方法及步骤进行阐述，便于及时有效的解决各类问题。
关键词：硫化橡胶、故障测试方法、性能1、前言随着国民经济的日渐提升，汽车技术的飞速发展，80年代人们遥不可及的汽车如今已进入千家万户。
2016年中国汽车产销量再创新高，而汽车产业大发展也带动了相关行业的发展，其中橡胶材料的发展尤为明显。
随着汽车技术现代化的发展，对汽车橡胶制品的要求也日趋严格和苛刻，如要求橡胶制品耐老化，耐低温，耐新型燃油以及优异的动态疲劳性能，耐久的使用寿命等，可以看出橡胶材料技术的发展与汽车技术的发展息息相关。
硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一，也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。
在这个工序中，橡胶要经历一系列的化学变化，有塑料的混凝胶变为高弹性的交联橡胶，从而获得更完善的物理机械和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和使用范围。
因此，硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的意义。
本文系统的介绍了橡胶在汽车上的应用，硫化橡胶的发展概况，硫化过程中的性能变化；以及硫化橡胶的常见故障模式及测试方法，未后续针对橡胶制品的质量问题分析提供依据。
本论文主要是总结自己学习和工作经验，结合硫化制品的工艺流程和过程控制要点，对硫化橡胶制品的常见故障进行分析和阐述；通过结合质量案例，对如何追溯到生产过程并加以控制进行举例说明。
橡胶平板硫化机常见故障及排除方法（仅供参考）1开机后柱塞不上升①油泵不出油，可能油泵转向相反或损坏②回油阀手柄处于开模位置③电机反转①电气接试或拆出检修油泵②将手柄扳到正确位置③把火线调换2异常噪声①管路内有大量空气②滤油器堵塞③油箱内油位过低，空气呼入管道④油泵损坏①使压机上下数次，排出空气②拆出清洗③添加油液④拆出修理或更换3不会升压或升压很慢①高压泵故障②高压溢流阀未关住③管道上有泄漏④压力表失灵①拆出检查修复②拆出清洗后正确调压③查出漏点并清除④更换压力表4不能保压①放油阀阀座、阀瓣密封不严②单向阀内阀芯密封不业③管路或油缸漏减①②拆出清洗研磨或更改③检查进油缸管是否松动，后旋紧5升温比正常慢1）接触器在升温过程中经常开路2）某一块平板不热或温度低3）升到规定值后继续升温①温控调节仪失灵②温控调节仪失灵或部分加热管损坏③温控调节仪失灵①②③④⑤⑥①更换温控调节仪②更换温控调节仪或加热管③更换温控调节仪6柱塞周边大量漏油密封圈坏了更换密封圈7平板升温不正常热电阻损坏对温度较低的平板电热管，逐个测量通断情况，对损坏表调换8温控失灵①控温仪失灵或控制线路断②电热熔断器断路或接线断路可把控温仪表芯拆下，用交换法比较，对损坏表调换9加温不显示①可能原因是电流表坏了②可能是加热管有损坏观察控温仪指针情况，如指针顺时针转到底，说明热电阻接线断路或热电阻烧断。
10平板不升温①热电阻有损坏②热电阻的两端连接线可能烧断①用交换方法检查或在控温仪动作时观察电热接触器是否动作，后接通断线，计换控温仪②调换快速熔芯或接通线路-。
硫化工序常见问题分析及解决方法１表皮气泡（１）硫化不充分，导致制品表面有气泡，割开其内部呈蜂窝海绵状。
解决方法：延长硫化时间，提高硫化温度。
保证足够的硫化压力；调整配方，提高硫化速度。
（２）有气体裹入胶料，不易排除，随胶料一起硫化，导致制品表面出现气泡。
解决方法：增加模具合模后的放气次数，对模具进行抽真空；提高混炼胶温度，采用门尼粘度较大的橡胶；入料前挑破胶料上的气泡，改进模具的排气槽。
（３）胶料配方中有易挥发物。
解决方法：适当调节硫化条件，温度不宜太高；应注意原料使用前的防潮，必要时可进行干燥；减少低沸点增塑剂、填充油和软化剂的使用。
２胶料表面发粘（１）模具型腔局部滞留气体，从而影响传热和胶料受热硫化。
解决方法：对模具进行抽真空，保证胶料进入型腔内处于真空状态；增加模具合模后的放气次数；在模具上设置排气槽。
（２）模具型腔不对称、有死角，传热不均匀导致硫化不均匀。
解决方法：调整胶料配方，使硫化曲线平坦期延长；延长硫化时间或提高硫化温度。
（３）胶料挤出或压延夹入气体。
解决方法：改进挤出、延压条件和工艺。
３分层（１）胶料表面污染，特别是油污。
解决方法：清洁胶料表面或换用干净的胶料。
（２）喷霜。
按喷霜方法解决。
（３）胶料混合不均匀。
解决方法：在配方设计时选用相容性好的胶种。
４橡胶－金属粘接不良（１）金属件表面处理不良。
解决方法：金属件表面不能有锈蚀，不能沾到油污、灰尘和杂质等。
（２）胶浆涂刷工艺稳定性差，胶浆太少、漏涂、少涂或残留溶剂。
解决方法：认真操作，防止胶浆漏涂和少涂；涂好胶浆的金属件应干燥完全，让溶剂充分挥发。
（３）胶料硫化速度与胶浆硫化速度不一致。
解决方法：改进配方以保证充足的焦烧时间；模具和配方改进，使胶料以最快的速度到达粘合部位；改进硫化条件（温度、时间和压力）；减少易喷霜物和增塑剂的使用；尽量使用新鲜的胶料。
（４）压力不足。
解决方法：增大硫化压力，保证模具配合紧密，防止局部压力损失过大；注意溢料口、抽真空槽的位置和尺寸，防止局部与大气过多沟通。
橡胶制品硫化窝气（气泡、缺胶、明疤、凹痕）解决方案橡胶制品窝气是生产中常见的一种现象，是指在模压硫化过程中，产生气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷。
一般来说，产生原因有以下几个方面：1.模具的结构：越复杂的产品模型分型线越少，气体就越不容易跑出；或者根本没有跑胶槽、跑胶槽尺寸太小、缺乏排气孔、排气孔外置不恰当，都能导致产生窝气。
设计合理的溢胶槽和抽真空可以得到一定改善。
2.胶料配方：配方设计时，忽略了配合剂之间互相反应而产生气泡窝气；或者胶料本身受潮，内部和表面有水分，会在硫化时气化而产生窝气；又或者某些胶自身的分解释放出气体或者低挥发组分溢出。
建议添加吸潮材料、流动剂（排气助剂）等，原料选择挥发性小的材料，树脂、油等低挥发份材料。
3.模压的工艺：考虑胶料比重及体积等因素，半成品的质量应该要适当大于成品质量；半成品的形状和在模腔中位置摆放不当；硫化操作时，加压速度过快，气体不能及时排出等。
建议流变仪T10操作胶烧时间延长，降低硫化温度，多排几次气或抽真空。
我们可以从以下几个方面来改善窝气现象:1.合理的硫化温度，低温长时间提高胶料在磨具的流动性。
2.硫化升压速度要适当，不要过快图快，注意多次降压排气，特别是操作人员，要按照硫化规程进行有条件抽真空。
3.制定合理的半成品成型工艺，注意装料形状对产品质量的影响，对不同的产品制作不同的半成品形状尺寸大小，另外半成品的表面涂少量碳酸钙或者滑石粉也有利于提高产品外观质量，添加流动助剂。
4.维护保养好硫化设备和模具，确保设备正常运转，模具清洁，排气孔以及跑胶槽畅通。
5.设计配方时要考虑到原材料的特性，不用或者少用含水率偏高的材料，如果必须使用也要适当预处理，制定合适的炼胶工艺，确保胶料通过混炼后，能排除其中较多的水分。
条件应许回压效果佳。
6.合理设计模具结构，设计必要的分型线、跑胶槽、排气孔。
对高要求的复杂制品最好采用注压流胶孔的模具真空泵抽真空。
总结：产品要想不窝气、明疤，要从材料选择低挥发份的，配方设计延长焦烧操作期提高胶料流动性，模压温度适当多排几次气，磨具设计合理有条件抽真空。
1、橡胶制品缺胶原因主要有：半成品单耗不足或装胶量不足；平板上升太快，胶料没有充分流动；模具封不住胶料；模具排气条件不佳；模温太高。
可以从这些方面解决：从新确定模具装胶量；减慢平板上升速度并反复放气；改进模具设计；降低模温，加快操作速度；降低模温。
2、橡胶制品胶边过厚，产品超重原因主要有：装胶量过大；平板压力不足；模具没有相应的余胶槽。
可以从这些方面解决：严格控制半成品单耗；增大平板压力；改进模具设计。
3、橡胶制品卷边，抽边缩边原因主要有：胶料加工性能差。
可以从这些方面解决：采用铸压、注射法生产降低胶料的门尼黏度。
4、橡胶制品裂纹原因主要有：胶料脏污；隔离剂过多；胶料焦烧。
可以从这些方面解决：保证半成品清洁；合理使用隔离剂；延长焦烧时间。
5、橡胶制品气泡原因主要有：配合剂中含有硫化分解的气体的物质工艺加工时窝气，模腔中的空气没有完全排气；模具无排气线。
可以从这些方面解决：合模前反复放气，模具加开排气线；配方中加入氧化钙6、橡胶制品出模制品撕裂原因主要有：隔离剂过多或是过少；启模太快，受力不均匀；胶料流动性差，半成品粘接性差；模具棱角、倒角不合理。
可以从这些方面解决：合理使用隔离剂，启模时制品均匀受力，减小胶料的门黏度，改进模具设计。
7、橡胶制品制品过于粗糙原因主要有：模具表面粗糙；混炼胶焦烧时间过短。
可以从这些方面解决：清洗模具；延长焦烧时间。
橡胶制品硫化产生气泡原因分析及解决措施橡胶制品在硫化时，气泡是橡胶制品硫化时经常出现的质量缺陷，不仅影响产品的外观质量，甚至会影响产品的内在质量。
通过现场的观察分析对硫化产生气泡的原因，制定了解决问题的措施，最大限度地减少了气泡现象的发生，提高了产品的外观质量。
橡胶制品硫化产品气泡的因素是多方面的，关键原因有原材料、胶料混炼加工、工艺操作、硫化设备与模具等因素。
一、原材料因素1、原因分析（1）天然橡胶水分与挥发份超标准（2）化工原料与助剂仓储、配料等环节受潮水分增加。
橡胶硫化各种不良现象统计及解决方法1. 硫化橡胶制品常见缺陷成因及改进措施硫化橡胶制品常见的缺陷一般表现为橡胶-金属粘接不良、气泡、橡胶表面发粘、缺胶、缩孔、喷霜、分层、撕裂等。
1.1橡胶-金属粘接不良橡胶与金属的粘结是减震橡胶制品一个重要环节，橡胶与金属的粘结原理，普遍认为在低模量的橡胶与高模量的金属之间，胶粘剂成为模量梯度，以减少粘结件受力时的应力集中。
常用双涂型胶浆的底涂或单涂型胶粘剂与金属表面之间主要通过吸附作用实现粘结。
底涂型和面涂型胶粘剂之间，以及胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散作用和共交联作用而实现粘结。
橡胶-金属粘结不良产生的原因及解决方法如表1-3所示。
1.2气泡1.2.1大气泡大气泡表现为减震器橡胶体表面存在体积较大的气泡。
气泡产生的原因及解决方法如表1-4所示。
表1-3 橡胶-金属粘接不良的原因分析及解决方法原因分析解决方法1 胶浆选用不对①参考具体使用手册，选择合适的胶粘剂2 金属表面处理失败，以致底涂的物理吸附不能很好的实现①粗化金属表面，保证金属粘结表面一定的粗糙度。
常用的处理方法，显微镜观察表面粗糙度从大到小依次是喷砂、抛丸＞磷化＞镀锌②金属表面不能有锈蚀，不能粘到油污、灰尘、杂质等3 胶浆涂刷工艺稳定性差，胶浆太稀、漏涂、少涂、残留溶剂等①注意操作，防止胶浆漏涂、少涂②涂好胶浆的金属件应注意充分干燥，让溶剂充分挥发，防止残留溶剂随硫化时挥发，导致粘结失败③要保证一定的涂胶厚度，特别是面涂胶浆。
这样一方面可以有充足物质使相互扩散和共交联作用充分进行；另一方面可以实现一定的模量梯度层4 配方不合理，胶料硫化速度与胶浆硫化速度不一致①改进配方以保证有充足的焦烧时间②模具、配方改进，保证胶料以最快的速度到达粘结部位③尽量采用普通、半有效硫化体系，提高硫黄用量，以实现多硫交联键④改进硫化条件（温度、时间和压力）⑤减少易喷霜物和增塑剂的使用,防止其迁移到橡胶表面，从而影响粘结⑥胶料停放时间太长，改用新鲜的胶料5 压力不足①增大硫化压力②注意溢料口、抽真空槽的位置、尺寸，防止局部与大气过多沟通以至压力不足③保证模具配合紧密，防止局部压力损失过大6 胶浆有效成分挥发或固化①硫化前需预烘的金属件，应注意预烘的时间和温度控制，过度预烘会导致反应性物质挥发和胶浆的焦烧（或固化）。
