0版本过去十年橡胶工业面临着不断增加的需求改进产品性能,在功能方面,服务环境的严重程度和使用寿命。遇到了这一挑战提高产品设计程序,改进材料和改进生产。亚博网站下载有重要的进化改变生产导致改善产品质量和一致性,可能之间共享同样的技术和组织的变化。 不可能指向一个关键过去十年几乎没有处理的发展特征。浪潮的自动化和电脑——控制系统影响了橡胶加工的各个领域,带来新机遇的识别和消除不可控变量。计算机方法也带来了强大的技术过程中的优化技术的掌握。相比之下,我们最近才开始迎接挑战设定的定量设计加工设备在一个有用的和现实的方式,尽管历史悠久的学术过程建模。app亚博体育 过程复合属性和测量方法橡胶体系的组成部分橡胶化合物是复杂的、化学活性、粘弹性材料,进行瞬时和永久流在实际过程中变化的属性。亚博网站下载许多混合的两个或两个以上的弹性体和几乎所有包含颗粒填料(炭黑、二氧化硅、瓷土、碳酸钙等)和化学交联系统,通常基于硫。此外,润滑剂、增塑剂和有机过程艾滋病是用来修改属性。典型的橡胶化合物microcomposite,平均12组件。正是这些特点使物质行为和橡胶的造型过程困难的任务和阻碍的诊断处理等问题。 交联高效的生产橡胶制品的要求塑造过程开始前完成交联,交联,但应该尽快进行。在交联(或者叫治愈或橡胶的硫化)主要是粘性的物质行为变化主要弹性和塑造成为不可能。可靠的出现和快速治疗检测设备(curemeters) / 25年前提供的最重要的一个工具来监app亚博体育视和控制橡胶复合属性。然而,等温curemeters附近提供一个敏感程度的交联行为,不失真,样品温升的影响,是一个相对较新的创新。 流治疗测试相比,这是一个例行操作整个橡胶工业,橡胶化合物的流动行为的测量非常不发达。穆尼粘度计被广泛使用,但只提供了一个经验,单点测量条件下远离那些中遇到许多实际的过程。介绍了各种设计的挤压和旋转流变仪但未能建立自己常规工业工具。的主要原因是选择适当的测试条件的技术困难,费时的过程,可能最重要的是,很难解释结果和相关的过程性能。一些信息在流动行为可以从标准curemeter爆发交联前,循环的形式动态粘弹性性质。下面这条线的发展,商业票据,孟山都橡胶加工性能分析器,它允许产生依赖属性的应变振幅和频率是探索在测试这是简单的执行并能够预先编排。只有时间会告诉这个乐器是橡胶行业广泛接受。 混合设计流程过程变量和独特性所有橡胶产品制造始于一个混合的过程,和一个橡胶化合物的行为,在下游过程和最终产品,治疗它收到强烈的影响这一过程。橡胶混合是由间歇过程,所以有机会在各种不同混合治疗通过操作变量的操纵,与连续混合,混合治疗由混合器几何更强烈的影响。这给处理器的基本功能混合多种化合物用一个混合系统。尽管如此,事实证明很难获得类似的属性从批次的橡胶化合物混合机有不同的几何图形。这些差异的原因是相当清楚的。每个混合器的设计会有不同的热力学特性和传授不同的应力和应变历史材料混在一起。亚博网站下载也有规模效应与搅拌机类似的设计,但不同的大小,所以必须采取积极的措施以确保橡胶化合物在实验室搅拌机可以被转移到生产开发没有发生实质性变化的属性。实验室设置给一个好的模拟的混合系统的生产混合仍然很少。 量化过程基于经验,专业知识,优化内部转子设计为一个特定范围的橡胶化合物存在于许多公司,但定量方法预测的效果混合几何和混合条件的房地产开发橡胶复合,从而提供了可行的设计工具,才刚刚开始显现。这是一个相当大的学术活动和工业利益的问题。同时,工程创新和实证经验继续生产混合机械的进化发展。 设计塑造公关开发橡胶和热塑性塑料下游移动,挤压和成型过程的类似的情况出现。两者都是高度进化的,但直到最近,设计有效的定量方法和仿真已经开始出现。在挤压,可以借用热塑性塑料挤出的方法。橡胶挤出,大约相当于热塑性塑料熔体挤出。因此,螺杆设计的基本模型是相似的。然而,橡胶化合物的详细的行为在一个挤出机螺杆从热塑性的融化。粘度要高得多,有时更弹性表现出实质性的墙滑和触变性,特别是在进料区。此外,引入混合行动所需的复杂几何形状橡胶挤出机,有效传热和最小化热点,数学建模者创造一个更大的挑战。 计算机模拟弹性弹性橡胶模具设计的化合物也是一个复杂的因素。计算机辅助模具设计方案基于粘性流分析是商用。这些支持的内部几何死以便确定流速度在死的边缘退出大约均匀,挤出物扭曲最小化。虽然这样的包是强大的和有用的工具,他们不使挤出物的形状的预测精度。粘弹性复苏决定死亡或挤出物膨胀影响强烈变形历史的橡胶化合物在其流经挤出机头部而死,在高度弹性的化合物,可能会有残留的记忆在挤出机螺杆的渠道流。橡胶工业使用短流路径在挤出机正面和死亡减少压降,温度上升,需要驱动挤出机。因此,几乎没有时间粘弹性记忆效应消失之前的材料出现死亡。计算机程序能够模拟一些模流粘弹性记忆效应的存在,但,目前,他们需要一个高水平的数学能力和非常强大的电脑。一个用户友好的设计方案能够将粘弹性的影响引入到实际的设计死了,能够运行在一个传统的工作站无疑是一个重大的挑战。一个相关的挑战是提供指导在橡胶工业流量测量方法方便,可以用于描述橡胶化合物的行为设计方案的输入。 电脑设计模具
由于注塑热塑性塑料行业的重要性,发展先进的计算机辅助模具设计包已经迅速。主要的商用包现在基于有限元方法。这种并行开发有利于橡胶注射模具设计的材料行为但也有很大差异,在典型的模具几何形状限制设计方法的共性的两类材料。橡胶模具厚壁与热塑性模具相比,流彻底三维,有充分的证据表明,模具的填充橡胶主要由喷射发生,而不是传播流的热塑性塑料。橡胶经过交联是另一个关键的区别,但是,在造型方面,不是一个主要的一个。很明显,有大量空间发展现有的计算机辅助橡胶注塑模具设计方法。 压缩成型尽管注塑近年来已经收到了大部分的注意力,压缩成型的橡胶工业仍然是一个非常重要的过程,生产薄壁或小截面的产品,具有技术优势。由于长和限制流路径在注塑模具等产品,会发生大量的分子取向,对空间的控制和产品性能产生不利影响。相比之下,压缩成型包括短流路径。其中一个主要的挑战是创新的流程设计,工程师到压缩成型过程的自动化水平,这也让它可比与注塑生产效率和一致性。 自动化、过程监控、控制和优化与其他过程工业相比,自动化的程度,在橡胶工业仪表和控制不高。实质性的机会存在现有的方法应用于橡胶产品制造和正在取得实质性进展,完成这项工作。这个区域是由技术转移,而不是创新。 优化方案橡胶和橡胶化合物过程的多变量特性促使采用统计试验设计和优化方案的公司。这些启用同步效应的变量在一个特定的属性系统被研究的预测。这种包的主要属性是他们可以有效地使用在系统研究是不完全理解的情况下,系统的基本模型是不够的。他们的主要缺点是,他们要求大量的实验数据和只能模型系统研究了实验设定的界限内进行。相比之下,基本模型,根据系统的物理和化学,提供工具,可用于预测的边界以外的实验数据,对新橡胶化合物和新加工设备几何图形和条件。app亚博体育虽然统计试验设计方案将继续优化是一个非常重要的工具,进一步进步发展的基础,预测模型未来的发展是非常重要的材料和流程。亚博网站下载 结论橡胶的框架发展过程由客户的需求改进产品性能和一致性,通过行业的特殊性,在制造商经常制定每个产品不同的橡胶化合物。这是内部控制的橡胶化合物组成,与此同时,该行业的一个主要的优势和其主要问题之一。它是一种力量,因为它为制造商提供了极大的灵活性以满足客户的要求。这是一个问题,因为商业上可行的加工设备和计算机辅助设计方法使用非常广泛的材料的行为。app亚博体育亚博网站下载在前者情况下很难优化设备设计和后者,每个橡胶化合物的属性必须为特征输入到电脑包。app亚博体育然而,有大量的上述环境的进步空间。有加工设备设计的不断进化,可以加速通过一种改进的理解的基本物理和化学行为的橡胶化合物处理的条app亚博体育件下,提高计算机辅助设计工具。一种改进的理解影响橡胶复合材料的处理行为也会导致预测材料模型,这将避免每次都需要广泛的测试配方开发或更改。亚博网站下载橡胶加工的新军械库需要改进的方法可以概括为: •计算机辅助配方 •有限元分析的混合设计 •计算机控制加工性能测试 •计算机模拟和评估的流程,治疗和传热特性 •有限元分析对挤出机和成型机的设计和操作 •对模具和模具设计的有限元分析。 这些只是几个例子广泛的可能性。直到最近,拥有先进的计算机辅助方法,他们已经开始在橡胶行业积累的技术优势。他们现在最强大的工具完成急需改善加工工艺。研究和发展机会在不久的将来看起来很让人激动,更有挑战性。 |