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什么是橡膠板的收縮率？

發(fā)布時(shí)間：2023-04-09 11:06:47 作者：行業(yè)大咖秀點(diǎn)擊：3171

在制造橡膠板產(chǎn)品時(shí)，我們面臨的問(wèn)題之一是橡膠板的收縮率 –橡膠零件總是從制造它們的模具中出來(lái)的，小于制造零件的型腔。他們“縮水了”。這種現(xiàn)象通常被稱為“收縮”，要獲得所需的成品零件尺寸，必須在一定程度上增加模具型腔的尺寸，并考慮到許多導(dǎo)致橡膠收縮并影響結(jié)果的因素，有時(shí)以意想不到的方式。例如，不同的聚合物類型具有其自身的一般橡膠收縮特性，出于以下我們討論的原因，某些類型的橡膠收縮率要遠(yuǎn)高于其他類型，因此，如果更改聚合物類型，則同一模具可能無(wú)法生產(chǎn)出相同尺寸的零件。橡膠收縮的原因有很多，其中一些可以受到影響，而其他則不能，并且影響橡膠收縮的因素通常如下。

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一個(gè)主要問(wèn)題是，在該過(guò)程的加熱和加壓階段，橡膠板的混合物始終會(huì)有一定程度的膨脹，這是將未固化的材料轉(zhuǎn)變成其最終的硫化狀態(tài)所必需的。問(wèn)題在于，承受過(guò)程溫度和壓力所必需的模具通常由鋁或鋼制成，并且這兩種或兩種金屬的線性膨脹率均明顯低于模具中包含的橡膠。雖然線性膨脹率的這種差異有助于提供額外的模具內(nèi)壓力（盡管在某些情況下可能導(dǎo)致“回磨”），從而改善了固化條件，但它也會(huì)使弱的模具破裂。橡膠板混合物中填料的比例也有很大的影響，主要是因?yàn)樗鼈兊木€性膨脹系數(shù)比橡膠更接近鋼。填料用于增加橡膠聚合物的硬度，因此，為了提高其硬度，聚合物填充得越重，其收縮越小。當(dāng)客戶要求用同一模具制造一系列不同硬度的零件，以評(píng)估FEA可能無(wú)法可靠地預(yù)測(cè)所需結(jié)果的相對(duì)性能時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。

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如果這樣的部分有嚴(yán)格的公差取決于零件的尺寸和形狀，在各個(gè)零件完全冷卻后，可能會(huì)觀察到非常大的尺寸差異，在極端情況下，這可能需要制造具有不同橡膠收縮系數(shù)的單個(gè)模具才能提供零件尺寸相同但硬度不同固化過(guò)程對(duì)于建立賦予橡膠“記憶”的分子交聯(lián)是必不可少的，并且對(duì)于任何給定的聚合物而言，形成這些交聯(lián)的方式也會(huì)影響最終結(jié)果，這是可能影響橡膠最終尺寸的另一個(gè)因素。給定的部分。主要由固化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，過(guò)氧化物基體系的固化收縮率通常為0.8-1.0％，而硫磺固化系統(tǒng)的收縮率通常為0.1-0.3％，但是仍然存在特定混合物和特定聚合物在這些指導(dǎo)原則之外變化的情況。但是，在精密度較高的零件上，甚至看似很小的東西（如改變固化系統(tǒng)）都可以影響零件的最終尺寸。橡膠板揮發(fā)損失是固化（和后固化）過(guò)程的另一方面，其中聚合物具有增塑劑或固化劑，它們?cè)诠袒^(guò)程中從材料中析出，一旦被驅(qū)散至最終固化狀態(tài)，將導(dǎo)致材料體積減小，因此有“收縮”的部分。由于某些增塑劑的體積比其他增塑劑更易揮發(fā)，因此可以設(shè)計(jì)出由于這種作用而使零件收縮的程度，因此有可能在不實(shí)際改變的情況下設(shè)計(jì)零件的最終尺寸只需修改橡膠混合物的配方，即可產(chǎn)生它的模腔。

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當(dāng)將切碎的纖維或機(jī)織織物引入橡膠板的復(fù)合材料中以對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)時(shí)，沿纖維和聚合物鏈排列的方向的收縮率將明顯降低，而沿排列方向的收縮率將在聚合物中的收縮率方向上表現(xiàn)出更高的收縮率將所有平行纖維拉近。這可能是難以預(yù)測(cè)和控制的效果，因?yàn)榫酆衔锖屠w維類型的組合以及任何織物構(gòu)造的緯紗/編織都會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生重大影響，而基線試驗(yàn)通常是預(yù)測(cè)特定性能的唯一方法。當(dāng)將固體嵌件粘合到橡膠部件中時(shí)，此效果也是一個(gè)問(wèn)題；結(jié)合強(qiáng)度會(huì)局部限制與其結(jié)合的基材附近的橡膠，零件的形狀會(huì)影響看到的橡膠板的收縮程度。長(zhǎng)而薄的零件往往會(huì)顯示出比從更堅(jiān)固的形狀所預(yù)期的高得多的收縮率，因此，可能需要進(jìn)行特定的基線試驗(yàn)來(lái)確定特定聚合物和產(chǎn)品組合的特定特征。一旦完成，就可以放心地執(zhí)行模具設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)類似聚合物和尺寸要求的零件。