Formando
A moldagem de rolos de borracha consiste principalmente em colar borracha de revestimento em um núcleo metálico, incluindo métodos como enrolamento, extrusão, moldagem, injeção sob pressão e injeção. Atualmente, os principais produtos nacionais são moldados por colagem e moldagem mecânicas ou manuais, enquanto a maioria dos países estrangeiros já implementou a automação mecânica. Rolos de borracha de grande e médio porte são produzidos basicamente por extrusão de perfil, moldagem contínua por colagem com filme extrudado ou moldagem contínua por enrolamento com fita extrudada. Ao mesmo tempo, durante o processo de moldagem, as especificações, dimensões e formato são controlados automaticamente por um microcomputador, e alguns também podem ser moldados por extrusora de ângulo reto e extrusão de formato especial.
O método de moldagem mencionado acima não só reduz a intensidade do trabalho, como também elimina possíveis bolhas. Para evitar a deformação do cilindro de borracha durante a vulcanização e a formação de bolhas e poros, especialmente no caso de cilindros moldados pelo método de enrolamento, é necessário utilizar um método de pressurização externa flexível. Normalmente, a superfície externa do cilindro de borracha é envolvida e enrolada com várias camadas de tecido de algodão ou náilon, sendo posteriormente fixada e pressurizada com arame de aço ou corda de fibra. Embora esse processo já tenha sido mecanizado, o revestimento precisa ser removido após a vulcanização, formando um "rebarbo", o que complica o processo de fabricação. Além disso, o uso do tecido de revestimento e da corda de enrolamento é extremamente limitado, gerando grande desperdício.
Para cilindros de borracha pequenos e micro, diversos processos de produção podem ser utilizados, como remendos manuais, extrusão por encaixe, injeção sob pressão, injeção e vazamento. Visando aumentar a eficiência da produção, a maioria dos métodos de moldagem é utilizada atualmente, apresentando precisão muito superior à dos métodos sem moldagem. A injeção sob pressão, a injeção de borracha sólida e o vazamento de borracha líquida tornaram-se os métodos de produção mais importantes.
Vulcanização
Atualmente, o método de vulcanização de cilindros de borracha de grande e médio porte ainda é a vulcanização em tanque. Embora o modo de pressurização flexível tenha sido alterado, ele ainda apresenta o pesado ônus de trabalho de transporte, içamento e descarregamento. A fonte de calor para vulcanização pode ser de três tipos: vapor, ar quente e água quente, sendo o vapor o método mais utilizado. Cilindros de borracha com requisitos especiais, devido ao contato do núcleo metálico com o vapor de água, utilizam a vulcanização indireta a vapor, cujo tempo é prolongado de 1 a 2 vezes. Geralmente, esse método é usado para cilindros de borracha com núcleos de ferro ocos. Para cilindros de borracha especiais que não podem ser vulcanizados em tanque, a água quente é usada ocasionalmente, mas o tratamento da poluição da água precisa ser resolvido.
Para evitar a delaminação da borracha e do núcleo metálico devido à diferença na contração térmica entre o cilindro de borracha e o núcleo, a vulcanização geralmente adota um método de aquecimento lento e aumento de pressão, com um tempo de vulcanização muito maior do que o necessário para a própria borracha. Para obter uma vulcanização uniforme interna e externa e para que a condutividade térmica do núcleo metálico e da borracha seja semelhante, o cilindro de borracha permanece no tanque por 24 a 48 horas, o que representa de 30 a 50 vezes o tempo normal de vulcanização da borracha.
Atualmente, a maioria dos cilindros de borracha de pequeno e micro porte são vulcanizados por prensagem a vácuo, alterando completamente o método tradicional de vulcanização. Nos últimos anos, máquinas de moldagem por injeção têm sido utilizadas para a instalação de moldes e vulcanização a vácuo, com abertura e fechamento automáticos dos moldes. O grau de mecanização e automação aumentou significativamente, resultando em menor tempo de vulcanização, alta eficiência de produção e melhor qualidade do produto. Em especial, o uso de uma máquina de moldagem por injeção de borracha permite a combinação dos processos de moldagem e vulcanização em um único procedimento, reduzindo o tempo para 2 a 4 minutos, o que representa uma importante tendência para o desenvolvimento da produção de cilindros de borracha.
Atualmente, a borracha líquida, representada pelo elastômero de poliuretano (PUR), tem se desenvolvido rapidamente na produção de cilindros de borracha, inaugurando uma nova era de revolução em materiais e processos. Adotar o método de vazamento elimina as complexas operações de moldagem e os volumosos equipamentos de vulcanização, simplificando consideravelmente o processo de produção de cilindros de borracha. No entanto, o maior problema reside na necessidade de moldes. Para cilindros de borracha de grandes dimensões, especialmente para produtos personalizados, o custo de produção aumenta significativamente, o que dificulta a sua comercialização e utilização.
Para solucionar esse problema, surgiu nos últimos anos um novo processo de fabricação de rolos de borracha PUR sem molde. Ele utiliza poliéter poliol de polioxipropileno (TDIOL), poliéter poliol de politetrahidrofurano (PIMG) e diisocianato de difenilmetano (MDl) como matérias-primas. Após mistura e agitação, a mistura reage rapidamente e é vertida quantitativamente sobre o núcleo metálico do rolo de borracha, que gira lentamente. O processo de vulcanização e cura ocorre passo a passo, formando o rolo de borracha. Esse processo não só é rápido, altamente mecanizado e automatizado, como também elimina a necessidade de moldes volumosos. Ele permite a produção de rolos de borracha com diversas especificações e tamanhos, reduzindo significativamente os custos. Tornou-se a principal direção de desenvolvimento para rolos de borracha PUR.
Além disso, os microcilindros de borracha utilizados na fabricação de equipamentos de automação de escritório com borracha de silicone líquida também estão se desenvolvendo rapidamente em todo o mundo. Eles são divididos em duas categorias: cura por aquecimento (LTV) e cura à temperatura ambiente (RTV). O equipamento utilizado também difere do utilizado para o poliuretano (PUR), formando um tipo diferente de molde. Nesse caso, a questão mais crítica é como controlar e reduzir a viscosidade do composto de borracha para que seja possível manter uma determinada pressão e velocidade de extrusão.
Data da publicação: 07/07/2021
