Muodostuminen
Kumirullan muovaus on pääasiassa kumin pinnoittamista metalliytimellä, mukaan lukien käärimismenetelmä, ekstruusiomenetelmä, muovausmenetelmä, ruiskutuspainemenetelmä ja ruiskutusmenetelmä. Tällä hetkellä tärkeimmät kotimaiset tuotteet ovat mekaaninen tai manuaalinen liimaus ja muovaus, ja useimmat ulkomaat ovat toteuttaneet mekaanisen automaation. Suuret ja keskikokoiset kumirullat valmistetaan pääasiassa profilointiekstruusiolla, jatkuvalla liimausmuovauksella ekstruusiokalvolla tai jatkuvalla kelausmuovauksella ekstruusionauhalla. Samanaikaisesti muovausprosessissa mikrotietokone ohjaa automaattisesti eritelmiä, mittoja ja ulkonäköä, ja joitakin voidaan muovata myös suorakulmaekstruuderin ja erikoismuotoisen ekstruusion menetelmällä.
Edellä mainittu muovausmenetelmä voi paitsi vähentää työvoiman intensiteettiä, myös poistaa mahdolliset kuplat. Kumirullan muodonmuutoksen estämiseksi vulkanoinnin aikana ja kuplien ja sienien muodostumisen estämiseksi, erityisesti käärimismenetelmällä muovatuissa kumirullissa, on käytettävä joustavaa paineistusmenetelmää ulkopuolella. Yleensä kumirullan ulkopinta kääritään ja kiedotaan useilla puuvillakankaan tai nailonkankaan kerroksilla, ja sitten se kiinnitetään ja paineistetaan teräslangalla tai kuituköydellä. Vaikka tämä prosessi on jo mekanisoitu, sidos on poistettava vulkanoinnin jälkeen "umpisuolen" muodostamiseksi, mikä monimutkaistaa valmistusprosessia. Lisäksi sidoskankaan ja kelausköyden käyttö on erittäin rajallista ja jätettä syntyy paljon.
Pienten ja mikrokokoisten kumitelojen valmistuksessa voidaan käyttää erilaisia tuotantoprosesseja, kuten manuaalista paikkausta, suulakepuristuspesätystä, ruiskutuspainetta, ruiskutusta ja kaatamista. Tuotannon tehokkuuden parantamiseksi käytetään nyt useimpia muovausmenetelmiä, ja tarkkuus on paljon suurempi kuin muovausmenetelmässä. Ruiskutuspaineesta, kiinteän kumin ruiskutuksesta ja nestemäisen kumin kaatamisesta on tullut tärkeimpiä tuotantomenetelmiä.
Vulkanointi
Tällä hetkellä suurten ja keskisuurten kumitelojen vulkanointimenetelmä on edelleen vulkanointisäiliövulkanointi. Vaikka joustavaa paineistustapaa on muutettu, se ei vieläkään vapauta kuljetuksen, nostamisen ja purkamisen raskasta työtaakkaa. Vulkanointilämmönlähteenä on kolme lämmitysmenetelmää: höyry, kuuma ilma ja kuuma vesi, ja päävirta on edelleen höyry. Kumitelat, joilla on erityisvaatimuksia metalliytimen ja vesihöyryn kosketuksen vuoksi, käyttävät epäsuoraa höyryvulkanointia, ja aika pidenee 1-2 kertaa. Sitä käytetään yleensä onttojen rautasydämien kumiteloille. Erikoiskumiteloille, joita ei voida vulkanoida vulkanointisäiliössä, käytetään joskus kuumaa vettä vulkanointiin, mutta vesien saastumisen käsittely on ratkaistava.
Jotta kumi- ja metalliytimen välinen irtoaminen kumirullan ja kumisydämen välisen lämmönjohtavuuseron aiheuttaman erilaisen kutistumisen vuoksi ei onnistuisi, vulkanointiprosessissa käytetään yleensä hidasta lämmitystä ja paineenkorotusmenetelmää, ja vulkanointiaika on paljon pidempi kuin itse kumin vaatima vulkanointiaika. Jotta vulkanointi olisi tasaista sekä sisä- että ulkopuolella ja metallisydämen ja kumin lämmönjohtavuus olisi samanlainen, suuri kumirulla pidetään säiliössä 24–48 tuntia, mikä on noin 30–50 kertaa normaalia kumin vulkanointiaikaa pidempään.
Pienet ja mikrokokoiset kumirullat on nyt enimmäkseen muutettu levyvulkanointipuristusvulkanointiin, mikä muuttaa täysin perinteisen kumirullien vulkanointimenetelmän. Viime vuosina ruiskuvalukoneita on käytetty muottien asennukseen ja tyhjiövulkanointiin, ja muotit voidaan avata ja sulkea automaattisesti. Mekanisointi- ja automatisointiaste on parantunut huomattavasti, ja vulkanointiaika on lyhyt, tuotantotehokkuus on korkea ja tuotteen laatu on hyvä. Erityisesti kumin ruiskuvaluvulkanointikonetta käytettäessä muovaus- ja vulkanointiprosessit yhdistyvät yhdeksi, ja aikaa voidaan lyhentää 2–4 minuuttiin, mikä on tullut tärkeäksi suuntaukseksi kumirullien tuotannon kehittämisessä.
Tällä hetkellä nestemäinen kumi, jota edustaa polyuretaanielastomeeri (PUR), on kehittynyt nopeasti kumitelojen tuotannossa ja avannut sille uuden tavan materiaalien ja prosessien vallankumoukselle. Se käyttää kaatomuotoa, jotta monimutkaiset muovausoperaatiot ja tilaa vievät vulkanointilaitteet voidaan poistaa, mikä yksinkertaistaa huomattavasti kumitelojen tuotantoprosessia. Suurin ongelma on kuitenkin se, että on käytettävä muotteja. Suurten kumitelojen, erityisesti yksittäisten tuotteiden, tuotantokustannukset nousevat huomattavasti, mikä vaikeuttaa suuresti markkinointia ja käyttöä.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi on viime vuosina ilmestynyt uusi PUR-kumitelan valmistusprosessi ilman muotinvalmistusta. Siinä käytetään raaka-aineina polyoksipropeenieetteripolyolia (TDIOL), polytetrahydrofuraanieetteripolyolia (PIMG) ja difenyylimetaanidi-isosyanaattia (MDl). Se reagoi nopeasti sekoittamisen ja hämmentämisen jälkeen ja kaadetaan kvantitatiivisesti hitaasti pyörivän kumitelan metalliytimeen. Se toteutetaan vaiheittain kaatamisen ja kovettumisen aikana, ja lopulta kumitela muodostetaan. Tämä prosessi ei ole vain lyhyt prosessi, paljon mekanisointia ja automatisointia, vaan se myös poistaa tarpeen suurille muoteille. Se voi tuottaa halutessaan erityyppisiä ja -kokoisia kumiteloja, mikä alentaa huomattavasti kustannuksia. Siitä on tullut PUR-kumitelojen tärkein kehityssuunta.
Lisäksi toimistoautomaatiolaitteiden valmistuksessa nestemäisellä silikonikumilla käytettävät mikrohienot kumirullat kehittyvät nopeasti kaikkialla maailmassa. Ne jaetaan kahteen luokkaan: lämpökovetus (LTV) ja huoneenlämmössä kovettuminen (RTV). Käytetyt laitteet eroavat myös edellä mainituista PUR-valsseista, ja ne muodostavat toisenlaisen valumuodon. Tässä kriittisin kysymys on, miten kumiseoksen viskositeettia voidaan hallita ja vähentää, jotta se voi ylläpitää tiettyä painetta ja puristusnopeutta.
Julkaisun aika: 07.07.2021
