通过改进模具减少结垢
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修模降本技巧
随着社会的发展,企业对生产成本的控制越来越重视。
在制造业中,“修模降本”技巧成为了一个重要的环节。
修模降本是指通过改进模具设计、工艺流程等手段,降低生产过程中的成本,提高生产效率和产品质量。
下面我们来介绍一些修模降本的技巧。
首先,合理设计模具结构。
模具的设计是决定产品成本的重要因素之一。
合理的模具结构能够减少原材料的浪费,提高生产效率,降低生产成本。
在模具设计过程中,要注重产品的结构特点,充分考虑产品的成型工艺,合理安排模腔和排气系统,尽量减少模具的材料使用量。
其次,选择合适的材料。
对于模具材料的选择,可以根据产品的特点和生产批量来确定。
选择合适的模具材料不仅能够提高模具的使用寿命,减少更换次数,还能降低生产成本。
再者,优化生产工艺。
在模具生产过程中,要注重工艺的优化,减少不必要的工序,提高生产效率。
通过改进生产工艺,优化生产流程,可以减少生产时间,提高生产效率,降低生产成本。
最后,加强模具维护和管理。
模具是生产的关键设备,对模具进行定期的维护和管理,可以延长模具的使用寿命,减少维修次数,降低生产成本。
总之,“修模降本”技巧是企业降低生产成本、提高竞争力的重要手段。
通过合理设计模具结构、选择合适的材料、优化生产工艺以及加强模具的维护和管理,可以有效降低生产成本,提高企业的经济效益和市场竞争力。
希望企业可以重视“修模降本”技巧,不断提升自身的生产能力和竞争力。
模具表面处理技术1. 概述模具是现代工业生产中不可或缺的工具,广泛应用于汽车制造、电子产品、玩具制造等行业。
模具的使用寿命和性能与其表面处理技术密切相关。
好的表面处理技术可以提高模具的耐磨性、防腐性和光洁度,从而延长模具的使用寿命和保证产品质量。
本文将介绍几种常见的模具表面处理技术,包括镀铬、氧化、喷涂和抛光等。
2. 镀铬技术镀铬是一种常见的模具表面处理技术。
在镀铬过程中,通过将金属镀铬在模具表面,可以形成一层坚硬的保护膜。
这层膜具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,可以有效延长模具的使用寿命。
镀铬技术对于高温和高压环境下的模具尤为重要,可以保护模具免受腐蚀和氧化的影响。
3. 氧化技术氧化是一种将模具表面转化为氧化膜的技术。
氧化膜具有良好的抗腐蚀性和电绝缘性能,可以保护模具免受外界环境的影响。
同时,氧化膜还可以增加模具的硬度,提高其耐磨性。
氧化技术通常可以通过电解氧化、化学氧化或热氧化等方式实现。
4. 喷涂技术喷涂技术是一种将特殊涂层喷涂在模具表面的技术。
这些涂层可以提供模具表面额外的保护,增加其耐磨性和耐腐蚀性。
常见的喷涂涂层包括硬质涂层、陶瓷涂层和聚合物涂层等。
喷涂技术具有灵活性高、成本较低和加工周期短的特点,在模具制造中得到广泛应用。
5. 抛光技术抛光技术是一种将模具表面通过机械或化学方法进行抛光的技术。
抛光可以提高模具表面的光洁度和平整度,减少产品表面的摩擦和磨损。
抛光可以通过不同的抛光材料和工艺来实现,如砂纸抛光、金刚石抛光和磨料抛光等。
抛光技术对于模具的外观质量和产品质量有重要影响。
6. 总结模具表面处理技术是保证模具使用寿命和产品质量的关键因素。
不同的表面处理技术可以根据模具的具体需求选择使用,如镀铬技术适用于高温和高压环境下的模具,氧化技术适用于要求高度耐腐蚀性的模具。
喷涂技术和抛光技术则可以根据具体的模具材料和使用条件进行选择。
综合运用这些表面处理技术,可以大大提高模具的使用寿命和产品质量,满足不同行业的生产需求。
模具溢料改善措施
模具溢料是指在注塑成型过程中,塑料熔体从模具的分型面或其他缝隙中溢出的现象。
以下是一些改善模具溢料的措施:
1. 调整注射参数:适当降低注射速度、注射压力和熔体温度,以减少熔体在模具中的流动速度和压力,降低溢料的风险。
2. 优化模具设计:检查模具的分型面、型腔和型芯的设计是否合理,确保其匹配良好,减少缝隙和间隙,防止熔体溢出。
3. 清洁模具:保持模具的清洁,定期清理分型面和模具缝隙中的杂质和污垢,以确保模具的密封性能。
4. 调整模具闭合力度:确保模具的闭合力度适当,过紧或过松都会导致溢料问题。
可以通过调整模具的锁紧装置或调整模具的合模高度来解决。
5. 使用排气系统:在模具中设置适当的排气系统,以排除熔体中的气体,减少气泡和局部高压区域,从而降低溢料的可能性。
6. 检查模具磨损:定期检查模具的磨损情况,特别是分型面和模具缝隙处的磨损情况。
如有必要,进行模具修复或更换磨损部件。
7. 选择合适的材料:根据产品要求和工艺条件,选择适合的塑料材料,一些材
料具有更好的流动性和低黏度,有助于减少溢料问题。
8. 培训操作人员:对操作人员进行培训,提高他们的技能水平和操作规范,以确保正确的注塑操作和模具维护。
通过以上措施的综合应用,可以有效改善模具溢料问题,提高注塑成型的质量和效率。
模具改善报告怎么写模具改善报告怎么写一、引言模具改善是企业生产过程中的重要环节,它能够提高产品质量、降低成本、提高效率等多方面的效益。
因此,对于企业来说,编写一份全面详细的模具改善报告非常必要。
二、改善目标在编写模具改善报告之前,需要明确改善目标。
通常来说,企业进行模具改善的目标有以下几个方面:1. 提高产品质量:通过对模具进行改进,使得生产出来的产品更加符合规格和标准。
2. 降低成本:通过对模具进行优化或者简化设计等手段,降低生产成本。
3. 提高效率:通过优化生产流程或者采用先进的工艺技术等手段,提高生产效率和产能。
三、现状分析在明确了改善目标之后,需要对现状进行分析。
主要内容包括以下几个方面:1. 模具使用情况:需要了解当前使用的模具种类、数量、使用年限等情况。
2. 生产情况:需要了解当前生产情况包括产品类型、规格和数量等情况。
3. 故障情况:需要了解当前模具存在的故障情况包括频率、影响程度等情况。
4. 维修情况:需要了解当前模具的维修情况包括维修次数、维修费用等情况。
四、改善方案在分析了现状之后,需要提出具体的改善方案。
根据不同的改善目标,可以采取不同的改善方案。
以下是一些常见的改善方案:1. 提高产品质量:可以通过优化模具设计、提高生产工艺技术等手段来达到提高产品质量的目标。
2. 降低成本:可以通过简化模具设计、采用更加经济实惠的材料等手段来达到降低成本的目标。
3. 提高效率:可以通过优化生产流程、提高设备自动化程度等手段来达到提高效率和产能的目标。
五、实施计划在确定了改善方案之后,需要制定实施计划。
主要内容包括以下几个方面:1. 实施时间表:需要确定改善计划实施时间表,明确每个阶段所需完成的任务和时间节点。
2. 责任人员:需要明确每个阶段所需负责人员及其职责和任务。
3. 预算和资源:需要预估改善计划所需的预算和资源,并制定相应的采购计划。
六、实施效果在实施改善计划之后,需要对实施效果进行评估。
模具油污改善报告
1、更换模具未按有关规程清洗模具。
2、注塑机保养很差,工作时有肉眼看不见的油雾飞溅。
3、注塑机未按有关规程交接班前擦拭和机体卫生检查。
4、车间内卫生条件很差,可能到处都有油污染。
5、螺杆动力端油封或润滑长期有问题而不得克服。
6、设备老化,到处渗油,满机都是油污染。
工人素质不高、教育不到位。
7、模具上机前,应清洗干净,不该有油的地方不能有油。
7、应该不许可在注塑车间内清洗或者上油保养模具,防止污染地面、工具、设施。
8、技术、质量、安全素质普遍欠佳,包括干部和工人。
模具车间改善方案随着工业的发展,模具在生产制造中起到至关重要的作用。
模具车间作为模具生产的核心环节,对于提高生产效率和产品质量至关重要。
为了改善模具车间的工作环境和工作效率,提出以下几点改善方案。
一、优化生产流程1. 采用精益生产思想,通过分析现有生产过程,去除非价值添加的环节,减少生产中的浪费。
同时,对生产流程进行优化,缩短交接时间和等待时间,实现生产的连续性和流程化。
2. 引入自动化设备,提高生产效率。
通过自动化设备的应用,可以减少人工操作的时间和工作强度,提高生产效率和稳定性。
同时,合理配置设备,实现自动化生产线的协同工作,提高整体生产效率。
二、改善工作环境1. 加强车间的管理和整理,确保生产区域的整洁和安全。
规范物品摆放和工具管理,减少杂乱和物品丢失的情况,在安全生产的前提下提高工作效率。
同时,及时清理车间内的垃圾和废料,保持良好的工作环境。
2. 安装合适的照明设备,确保车间的光线充足和均匀。
良好的照明条件可以提高员工的工作效率和准确性,避免因光线不足而导致的误操作和事故发生。
三、加强员工培训和激励1. 定期组织技能培训和学习交流活动,提升员工的专业知识和技能水平。
通过培训,提高员工对生产设备和工艺的熟悉程度,提高操作效率和产品质量。
2. 设立奖励机制,激励员工积极参与改善工作和提升生产效率。
根据员工的贡献和表现,给予合适的奖励和荣誉,提高员工的工作动力和团队凝聚力。
四、加强质量管理1. 建立完善的质量管理体系,对生产过程进行全面监控和控制。
通过检测、测试和评估,及时发现和纠正生产中的质量问题,保障产品的一致性和稳定性。
2. 鼓励员工的质量意识,提高自检和互检的频率和准确性。
通过建立良好的质量文化和质量奖惩机制,培养员工的主动性和责任感,共同提高产品质量和客户满意度。
总结:以上就是模具车间改善方案的内容。
通过优化生产流程、改善工作环境、加强员工培训和激励、以及加强质量管理,可以有效提高模具车间的工作效率和产品质量,进一步促进企业的发展和竞争力的提升。
压铸周期改善方案引言压铸制造是一种重要的金属加工方法,用于生产各种复杂的零件。
压铸周期是指从金属加热熔化到成品零件冷却固化所需的时间。
缩短压铸周期可以提高生产效率和降低制造成本。
本文将介绍一些常用的压铸周期改善方案。
1. 优化模具设计模具是压铸过程中非常关键的一环,通过优化模具设计可以有效地缩短压铸周期。
以下是一些常用的模具设计优化措施:•减少模具开合时间:在模具设计时,可以简化模具结构,减少开合时间,从而缩短压铸周期。
•优化模具冷却系统:通过优化模具的冷却系统设计,如添加冷却孔、冷却通道等,可以提高散热效率,加速零件冷却过程。
•采用快速冷却材料:选择具有良好导热性能的模具材料,可以加快零件冷却速度,缩短压铸周期。
2. 优化压铸工艺参数优化压铸工艺参数也是缩短压铸周期的重要手段。
以下是几个常用的优化措施:•提高压铸温度:适当提高压铸温度可以加快金属熔化速度,缩短金属注入时间,从而缩短压铸周期。
•调整注射速度和压力:通过调整注射速度和压力可以控制金属注入速度和充填效果,从而达到快速充填和减少气孔的目的,进而缩短压铸周期。
•优化压铸循环时间:通过分析压铸循环的每个时间节点,合理设置各个阶段的时间,可以最大程度地减少非生产时间,从而缩短压铸周期。
3. 采用先进的压铸设备现代压铸设备的发展为缩短压铸周期提供了更好的条件。
以下是几个先进的压铸设备应用:•使用多腔模具:多腔模具可以同时生产多个零件,在一次注射中完成,从而提高生产效率,缩短压铸周期。
•采用自动化生产线:自动化生产线可以将多个工序自动化完成,减少人工干预,提高生产效率,缩短压铸周期。
•引入机器人辅助操作:机器人可以完成各种重复工作,提高生产效率,缩短压铸周期。
4. 加强质量管理加强质量管理也是缩短压铸周期的重要环节。
以下是一些常用的质量管理措施:•严格控制原材料质量:选择质量可靠的原材料供应商,确保原材料的质量稳定,减少因原材料问题导致的生产中断和返工。
模具td处理
模具TD处理是一种常见的模具表面处理方法,它可以有效地提高模具的耐磨性、耐腐蚀性和耐热性,从而延长模具的使用寿命。
下面我们来详细了解一下模具TD处理的相关知识。
模具TD处理是一种化学表面处理方法,它通过在模具表面形成一层厚度为几微米的氮化物层,从而提高模具的硬度和耐磨性。
这种处理方法可以应用于各种材料的模具表面,包括钢、铝、铜、塑料等。
模具TD处理的优点主要有以下几点:
1. 提高模具的硬度和耐磨性,从而延长模具的使用寿命。
2. 提高模具的耐腐蚀性,防止模具表面被腐蚀。
3. 提高模具的耐热性,使模具能够承受高温环境下的使用。
4. 降低模具表面的摩擦系数,减少模具在使用过程中的摩擦损失。
5. 提高模具的表面光洁度,使模具表面更加平滑,从而提高模具的成型精度。
模具TD处理的应用范围非常广泛,它可以应用于各种模具的表面处理,包括注塑模具、压铸模具、冲压模具、挤出模具等。
在实际应用中,模具TD处理可以与其他表面处理方法相结合,如电镀、
喷涂等,从而进一步提高模具的性能。
模具TD处理是一种非常有效的模具表面处理方法,它可以提高模具的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐热性,从而延长模具的使用寿命。
在模具制造和使用过程中,我们应该充分利用这种处理方法,从而提高模具的质量和效率。
提高模具光洁度的措施提升模具光洁度是优化产品质量的重要环节,以下是一些可以采取的措施:1.选用合适的模具材料和涂层:优良的模具材料可以提高模具表面的光洁度。
高硬度、高抗腐蚀性和高温稳定性的材料如钢和铝合金是常见的选择。
此外,使用特殊涂层(如镀铬涂层、氮化涂层等)可以进一步改善模具表面的光洁度。
2.精密加工工艺:采用先进的精密加工工艺可以提高模具的加工精度和表面质量。
例如,使用数控机床和高精度刀具进行机加工操作,避免毛刺和切削留痕。
使用高精度的电火花加工和磨削技术来修复模具表面的缺陷。
3.设计优化:在模具设计阶段考虑光洁度因素,合理设计模具的表面结构和长宽比。
减少阴角、提高模具开放度,缩小模具内部壁厚的差异等措施都可以减少模具表面的缺陷,提高光洁度。
4.模具抛光:模具抛光是提高模具光洁度的关键步骤。
采用机械抛光、化学抛光和电解抛光等方法可以除去模具表面的粗糙度,提高光洁度。
在抛光过程中,选用适当的研磨膏或抛光剂,结合合适的工艺参数进行抛光,以达到理想的光洁度。
5.模具保养和清洁:定期对模具进行维护和清洁是保持光洁度的关键。
清理模具表面的油污和污渍,避免锈蚀。
使用专业的清洁剂和工具,避免使用硬质刷子或硬物划伤模具表面。
6.精细喷砂:在一些特殊情况下,可以采用喷砂工艺来改善模具表面的光洁度。
喷砂可通过高速喷射砂粒,除去模具表面的污染和瑕疵,增加光洁度。
7.加强模具保护:模具在使用过程中要做好保护工作,避免撞击和磨损。
在模具存放过程中,注意避免湿气和灰尘的侵蚀,采取防潮和防尘措施。
8.质量控制:建立严格的质量控制体系,对每个工序进行质量检测和控制。
通过检测和分析模具表面的缺陷,及时采取措施进行纠正和改进。
总之,提高模具光洁度需要从材料选择、加工工艺、设计优化、抛光等多个方面进行综合考虑和措施采取。
通过不断优化和改进,可以取得可见的提升效果,提高模具表面质量的光洁度,进而提高产品质量。
模具改善计划方案1. 背景和目的随着现代化制造工业的迅速发展,模具在生产过程中扮演着越来越重要的角色。
目前,模具在汽车、机器制造、塑料制品等行业中得到广泛应用。
然而,由于模具具有复杂的结构和高度的精度要求,如果不合适地采用和管理,容易导致生产效率低下和制造成本高涨。
因此,我们需要制定一套模具改善计划,以帮助企业提高模具制造质量和生产效率。
2. 基本原则2.1. 需求分析要想制定合理的模具改善计划,我们必须对客户需求有足够了解,包括产品型号、数量、紧急需求等等。
2.2. 人才培养一个好的模具改善计划需要有技术过硬的团队配合才能实现。
因此,我们需要进行人才培养,培养一批具备模具制造知识、技能和经验的人才。
2.3. 高质量材料优质的材料能够有效提高模具使用寿命和性能,减少维修次数。
因此,我们必须选用高质量的材料。
2.4. 严格执行质量管理要保证产品质量水平,我们必须在生产过程中严格遵守各项质量管理规定,实行质量控制。
2.5. 集成创新模具迭代升级速度较快,新技术不断涌现,因此需要不断地集成创新,引入新的材料和新的技术。
3. 改善方案3.1. 优化设计模具改善的第一步应该是优化设计。
采用CAD、CAM、CAE等技术进行模具的设计和制造,既可以提高精度,又可以减少制造周期和成本。
3.2. 精细加工做好模具的表面处理和加工,能有效提高模具的使用寿命和性能。
3.3. 引入机器人化加工机器人化加工能够高效地进行模具生产过程中的重复性工作,大大提高生产效率。
3.4. 实行工艺升级针对一些可能出现的模具生产问题进行预测和预防,并及时进行处理,可以保证工艺的稳定性,从而提高产品的生产效率和质量。
4. 实施步骤4.1. 明确目标在实施改善计划之前,我们必须要明确目标,知道我们想要从这个计划中得到什么结果。
4.2. 制定改善方案和时间表在确定了改善的目标之后,我们需要针对各个环节的具体问题,制定相应的方案和时间表。
4.3. 审批和授权在制定了改善方案和时间表后,需要将其提交给高层领导进行审批,并获取授权。
通过改进模具减少结垢◆引言改进模具减少模子结垢,是通过对涂层的研究来进行的。
已经表明:大多数永久性的覆盖层,例如,铬或者钒,是以金属为基础,厚度为 5 到 10 微米。
早期的研究表明:结垢的大多数原因在硫化锌。
在基于聚四氟乙烯( PTFE )的聚合物涂层上没有发现污垢。
然而,涂层在加工处理温度较高时变得脆弱,并且由于在注射橡胶的过程中的高的剪切应力,经过一些周期后,涂层会部分损坏。
所以,对涂层的研究和密切的观察能对模垢行为给出一个新的见解。
本研究中考察了模具参数、非金属涂层和磁性覆盖层的影响。
◆模子参数的影响&在短期的运行实验中考查了不同的参数。
不锈钢从 0.1Ra 到 2.0Ra 不同的粗糙度,模垢没有显著的减少。
对各种金属的密切观察能给出新的观点。
在短期运行实验中也考查了一系列由不同的金属制成的插入件,选择具有不同的电势的各种金属。
在负电势的系列中选择了镁、锌、铝、镉、铁和镍;从正电势系列中选择了铜和银。
在压模中 200 ℃ /2 分钟的条件下 NR/BR 混合料硫化 20 次。
每 5 次硫化循环后对插入件样品进行目测检查,然后用 RMA 对插入件进行元素分析。
表 4 结果表明:基于镁、铝、锌、铁和镉元素的非 - 贵金属的表现—在插入件上出现了硫化锌微晶体,并且其粒径从镁到铁依次增加。
在正电势系列方面,硫化银也形成了。
橡胶混合料部分地在镍和铜金属的表面上粘结。
该现象被称为是将混合料粘接在金属上的表面硫化作用。
结论是:将铁或者不锈钢的模子改变成其它金属的模子不能解决模垢问题。
也进行了一个有趣的研究 , 通过对模子施加电压,影响模子的电化学电势,硫化锌的沉积可能减少。
TNO Coatings 声称:硫化锌可能是不同的模子结构材料在界面上的腐蚀反应。
通过电流的应用,测量界面上的极化反应是可能的。
极化测量法在从 -5 到 +5 范围内进行。
在硫化反应期间,检测到的电流为 1 安培。
然而,与标准的硫化实验相比,看不出沉积物(例如硫化锌)有什么显著的不同。
根据这些结果,在界面上发生电化学反应是不太可能的。
◆非金属覆盖层上文所述,金属覆盖层不能用来减少模垢。
然而,考查了其它的覆盖物,覆盖物可被分成不同的材料组,例如,混杂覆盖层、 PD 或 CD 覆盖层(这些覆盖层是从物理或者化学蒸汽的湿润过程中准备的)、金刚石覆盖层( DLC )、陶瓷覆盖层 ( 瓷釉 ) 和诸如聚苯硫( PPS )和 PTFE 的塑料覆盖层。
从每一组里选择 1-2 个覆盖物来进行短期的硫化实验,经过 5 , 10 , 15 和 20 个硫化循环后,插入件通过使用放大率为 500 倍的光学显微镜来进行视觉观察,然后,进行 RAM 分析,其中也包括不锈钢对照样。
结果显示,由于随后的橡胶的粘接, DLC 覆盖层失效。
在这些短期运行实验后,在注射成型机上进行了长期运行的实验。
为了注射成型实验,建造了一种多功能的模具。
用这种模具,可以评估 8 个不同的插入件,每个都很容易替换。
插入件的涂层由专门的模子制造者或职业涂料工制作。
模具是可以自动脱模的,空腔从中间注射。
注模温度是 210 ℃,循环时间约 45 秒。
通过这种方式,每班大约可以进行 500 次循环。
硫化样品的表面损伤进行检测,然后,用 RMA 分析插入件,以确定有没有结垢。
结果表明,混杂覆盖层 A 和混杂覆盖层 F (氟), PD 覆盖层, CrN( 氮化镉 ) 和 Cr/CrN( 多层 ) 均显示有硫化锌微晶体。
同样, PPS( 聚苯硫 ) 涂层和薄 PTFE (聚四氟乙烯)涂层显示有微晶体。
在这个案例中,涂层是多孔的,微晶体在孔中形成。
只有瓷釉 ( 陶瓷 ) 和厚的 PTFE 涂层显示没有微晶体,并在金属表面形成了一个封闭的屏障。
所有的薄的涂层都显示有微晶体。
对于轮胎模具,由于要考虑截面设计和通风透气性,厚的陶瓷(瓷釉)覆盖层和 PTFE 涂层不适用。
另外一个问题是从模子(通过涂层)到橡胶混合物的传热差。
对于轮胎模具,薄的覆盖层是可用的。
因此,研究薄而无孔的、表面封闭的覆盖层,应当可以解决结垢问题。
◆磁性覆盖层正如已考查过的,所研究的电化学机制不能解释硫化锌的形成。
这就暗示:在模子和橡胶混合物界面上形成的硫化锌是由模子表面的某种物理化学反应引起的,(界面上的硫化锌微晶体)是硫化过程中氧化锌和硫的反应生成物。
高温下的硫化实验证实:在模具表面硫化锌是以晶体形成的。
也已经表明纳米尺寸的硫化锌微晶体是在橡胶中形成的(硫化锌的测定),并从橡胶混合物中扩散到模具表面,在那里,与在表面上存在的铁( Fe2O3 )按摩尔量相互作用,并形成 ZnSFe 晶格。
然后,它可以在硫化锌晶体生长中起接枝点的作用。
为了证明或反驳这种假说,可以期望:这种形成机制是以金属模子表面存在氧化了的因此,目标是改变铁,同时仍然允许表面参加物理化学反应。
将三氧化二铁的表面氧化成四氧化三铁应当是有可能的。
众所周知,在中央暖气系统或锅炉中,磁性覆盖层被用来防止腐蚀。
既然这样,(达到 75% )。
因此,大多数的实验是用常用于轮胎生产中的 NR/BR 化合物和 SBR 化合物的混合料来进行的。
在通过改变混合物成份减少模垢方面,考察了硫化锌的影响、短期的硫化实验、和化合物成份的影响。
◆硫化锌的确定本研究从考察硫化锌的形成开始,这是产生最初的污垢的根源。
硫化实验显示有硫化锌在金属表面形成。
通过放大 1000 倍的显微镜检测内插件的沉积物,确定可见的最初微晶体,然后用 RMA 方法( Rontgen micro analysis )分析,如图 1 所示。
RMA 元素分析检测到有锌和硫的存在。
根据检测到的硫和锌的比例得出结论:微晶主要是由不可溶解的硫化锌组成的(图 2 )。
为了确定的硫化锌的存在,用一种物理的分析方法( AP-TPR )分析硫化后混合物中 H2S 的含量(间接方法)。
一个模压硫化实验用来确定在有铁存在的情况下硫化锌的形成过程,该实验是在密闭管道中在 200 ℃和无氧的条件下进行的,试管中含有异三十烷、氧化锌、硫和高表面积的元素铁。
在该实验中,借助 RMA 同样检测到硫化锌。
正如期待的一样,两个实验都得出有硫化锌形成的结果。
然而,没有证据表明,硫化锌是在混合物和模子的界面上形成的,或者 ZnS 是在硫化过程中作为锌和硫的反应副产物而形成的。
为了确定橡胶混合物中硫化锌的含量,应用了另外一种方法。
模压的橡胶在低温下磨碎,制成小颗粒,再用丙酮提取,并用盐酸和乙酸的混合物处理,金属硫化物就分解了。
产生的硫化氢用醋酸镉缓冲溶液吸收,用碘量法测定所形成的硫化镉。
此外,将被萃取的橡胶在微波炉中在硫酸和硝酸中水解。
水解液用 ICP-ES 进行元素扫描。
从这些结果可以得出结论:硫化锌是作为氧化锌和硫的反应产物而形成的。
在硫化生产中,这个反应产物对橡胶产品和模具表面之间硫化锌微晶体的形成是存在的和有用的。
最可接受的假设是:硫化锌是作为氧化锌和硫的反应产物形成的。
这种普通的化学反应在各种橡胶手册中都有描述。
一种简化的反应机制是:2RH+Sx + ZnO + ( 催化剂 ) R-S(x-1)-R + ZnS + H2O大多数轮胎混合物每 100 份中含有 5 份氧化锌和大约 2 份硫。
对于一种轮胎混合物,可以计算:一个以 100 份橡胶(总量大约 175 份)为基础的配方,含有 2.8%( 重量 ) 的氧化锌和 1.1% (重量)硫。
从反应式可计算出每 1 克氧化锌大约生成 0.6 克硫化锌。
显然,可产生相当数量的硫化锌。
实际上,只有存在于轮胎上层的硫化锌是硫化锌的微晶(可能是由金属表面引起的)。
在模具必须进行清洗操作前,大约可执行 500 次的模压。
已经知道:用来作为模具表面的插入件(小金属片)原则上可以很容易地通过 RMA 方法分析是否含有硫化锌微晶体,但是,这是一种相当昂贵的测试。
因此,开发了一种简单的测试方法来测定插入件上最初的(可见)的微晶。
借助 500 放大倍数的光学显微镜,可以看到 0.5 到 1 微米的单个微晶。
为了使之产生微晶,对不同的混合物、不同的温度和时间进行硫化实验。
选出了两种混合物,并在表 1 中显示,其中包括基于 s-SBR 的轮胎面的混合料和基于 NR/BR 的混合物的中间混合料。
两种混合料都被用来作为进行各种硫化实验的母炼胶。
为了进行硫化实验,制造了一个简单的压模,适用于最多 8 个插入件,这种压模是为了进行最多 20 个周期的短期实验而制造的。
在每 5 个连续的周期以后目测检查插入件。
这样,各种参数,诸如不同添加剂的混合物参数,或者关于插入件的参数—如金属的选择,粗糙度,或镀层等,可以检测。
在两种基本的轮胎混合料上进行了初步的实验 , 轮胎混合料在 160 ℃下硫化 20 分钟,并在 200 ℃下硫化 2 分钟(数据是从流变仪曲线计算得到的)。
结果显示:目测发现的硫化锌微晶体的数量没有什么区别。
为了压缩时间,所有的进一步实验都在 200 ℃下进行。
在短期运行 20 次硫化实验后,借助注射成型作更进一步的实验,最多到 500 次硫化。
◆混合物组成的影响▲锌的选择在混合物的组成方面进行了实验。
正如已经显示的,硫化锌是作为氧化锌(或者含锌的组份)和硫的反应产物而形成的。
想将硫或者硫化锌从配方中消除,不是很容易的。
因为这两种组份在橡胶配方中都是必须的。
天然的硫能提高机械力和胶接作用,而氧化锌可激活硫化体系。
流变仪实验显示:在不改变流变仪最大扭矩的情况下,氧化锌的水平可以从 5 份降至 3 份 ( 每 100 份橡胶),几乎可以以 2 倍的因子降低。
然而,即使随着这种水平的降低,硫化锌的沉积物还是没有明显的变化 ( 表 2) 。
同样,用一种粒度较小的氧化锌取代,与使用氧化锌( RS )相比较,沉积物也没有什么明显的不同。
但是,用 0.25 份的纳米氧化锌代替 40nm 粒度值的氧化锌(相同的流变仪最大值),氧化锌水平可降低 20 倍,沉积物的差别是明显的。
用纳米氧化锌的短期硫化实验,压模使用次数直到 20 个循环,没有显示硫化锌沉积。
▲氧化锌的取代物由其它的金属氧化物如氧化钙或者氧化镁取代氧化锌,不是一个解决办法,因为,在那种情况下会形成硫化钙或者硫化镁,形成另外的模垢。
(表 3 )与氧化锌比较,胺是一种催化剂,也对它进行了研究。
为这个目的,在混合物中加入了多个官能团的胺( MFA= Duomeen TDO, Akzo ),此外,通过加入 0.2 份 ZBEC 使硫化体系最优化。
插入件上没有明显的微晶体或者其它沉积物。
在短期硫化实验中,这种低浓度的 ZBEC 没有引起硫化锌的沉积。
然而,因为胺的气味难闻和毒性 ( 依赖于类型 ) ,所以它的使用并不可取。
在轮胎模子上没有进行这些混合物的实验。