Différences de traitement entre le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique

Points clés à retenir

• Le véritable problème réside dans la reproductibilité, et non dans la chimie : la dispersion des produits entrants est8 à 12 unités Mooney pour le caoutchouc naturel contre 3 à 5 MU pour le SBR, le NBR ou l'EPDMd'un seul fournisseur.
• La force verte déplace votre configuration de coupe par10 à 30 % de la vitesse d'alimentationau même calibre de 0,5 mm, avec du silicone à l'extrémité lente.
• Déflashing cryogénique à-150 degrés CelsiusElle couvre tous les polymères courants car les transitions vitreuses ne vont que de -125 degrés à -20 degrés, mais les bavures de silicone souple s'enlèvent simplement à l'air comprimé.
• Le silicone et le FKM nécessitent généralement unPost-cuisson à 200-250 degrés Celsius pendant 4 à 24 heures; le caoutchouc naturel est généralement fini après vulcanisation par pressage.

En bref :Le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique diffèrent par leur traitement à quatre étapes qui engendrent des coûts :homogénéité du lot à réception, résistance à cru à la découpe, mode de défaillance par ébavurage à l'ébavurage et nécessité d'une seconde cuisson de la pièceLe caoutchouc naturel présente un étalement de 8 à 12 unités Mooney entre les lots, mais conserve bien sa forme ; les tolérances de découpe sont donc plus larges. Le SBR, le NBR, l’EPDM, le FKM et le silicone sont plus uniformes à la réception, mais leur résistance à l’état cru est inférieure et ils nécessitent souvent une post-cuisson à 200-250 °C, contrairement au caoutchouc naturel.

Une ligne de production ne perd pas d'argent au laboratoire de chimie. Les pertes surviennent lorsqu'une bande s'étire sous le rouleau d'alimentation, lorsqu'elle se déchire au lieu de se rompre, ou lorsqu'un lot polymérise 15 % plus vite que le précédent. Ce guide décrit le processus depuis la réception des marchandises jusqu'à l'emballage et signale uniquement les différences nécessitant une modification des paramètres.

Quelles sont les différences concrètes entre le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique en matière de production ?

La différence qui se traduit concrètement en atelier, c'est la reproductibilité, et non la structure moléculaire.Le caoutchouc naturel est du cis-1,4-polyisoprène extrait de la sève de l'hévéa et classé selon sa teneur en impuretés, cendres et composés volatils. N'étant pas formulé pour répondre à un objectif précis, sa qualité varie en fonction de la saison de production. Le caoutchouc synthétique, quant à lui, est classé sousISO 1629par famille, est polymérisé selon un cahier des charges.

Parce qu'une entrée est graduée et l'autre spécifiée, NR modifie vos réglages et le caoutchouc synthétique modifie vos excuses.Cette simple asymétrie explique toutes les différences pratiques décrites ci-dessous.

Pourquoi la constance du lot détermine-t-elle votre tolérance de coupe ?

Car chaque paramètre de coupe que vous réglez repose en réalité sur une hypothèse de viscosité. A machine de découpe de bandes de caoutchouc CNCElle maintient une précision d'avance de plus ou moins 0,1 mm et cisaille une épaisseur de 0 à 20 mm jusqu'à 80 coups par minute, mais seulement lorsque le composé entrant dans la lame a la rigidité prévue par la recette.

Le caoutchouc naturel doit être malaxé avant le mélange, ce qui explique que son historique de cisaillement varie d'un lot à l'autre. D'après les registres de réception des marchandises des clients, les lots de caoutchouc naturel présentent généralement une variation de 8 à 12 unités Mooney (ML 1+4 à 100 °C), tandis que les lots de SBR, NBR et EPDM présentent une variation de 3 à 5 MU – des valeurs typiques selon notre expérience.

Un écart de 8 à 12 MU correspond approximativement à une variation de 15 à 20 % de la rigidité composée., suffisamment pour modifier la façon dont une bande s'avance, la distance à laquelle elle revient en arrière après la lame et si la face de coupe est carrée ou déchirée.

Les valeurs d'écartement indiquées sont des valeurs typiques tirées de notre expérience, et non des limites de catalogue ; veuillez les vérifier lors de votre propre contrôle de réception.

Où se séparent le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique lors de l'élimination des bavures ?

La différence réside dans la manière dont le flash tombe en panne, et non dans sa quantité.Les mèches en caoutchouc naturel sont élastiques et se déchirent en lanières, celles en SBR et NBR s'effritent, et celles en silicone sont suffisamment fragiles pour s'user par frottement.

Le froid est un égalisateur universel. Les températures de transition vitreuse varient d'environ -125 degrés Celsius pour le silicone à -20 degrés Celsius pour le FKM, doncmachine d'ébavurage cryogénique à l'azote liquideÀ -150 °C, toutes les pièces restent en dessous de leur point de fragilité. Notre unité LN2 a une capacité de 80 L (15 à 20 kg de petites pièces) et effectue un cycle en moins de 8 minutes à une vitesse de 20 à 70 tr/min avec un taux de réussite supérieur à 98 %.

La cryogénie n'est toujours pas le réglage par défaut. Le flash doux, à faible résistance aux larmes, s'élimine avec unmachine à ébavurer pneumatiqueà environ 4 kg/min de milieu, carSinon, vous devriez payer pour de l'azote liquide afin d'effectuer un travail qu'un souffle d'air d'une demi-seconde suffit déjà à réaliser.Commencez par un lot de test à -80 degrés Celsius, puis abaissez la température par paliers de 10 degrés ; le réglage le plus chaud qui respecte vos spécifications de flash est celui qui permet d’économiser de l’azote.

Les composés synthétiques nécessitent-ils un second cycle de polymérisation ?

Généralement oui, et généralement non pour le caoutchouc naturel.La vulcanisation du caoutchouc naturel (NR) est généralement terminée à l'intérieur de la presse. Le silicone et le FKM nécessitent une post-cuisson pour éliminer les composés volatils et achever la réticulation, sans quoi la dureté et la déformation rémanente à la compression continuent de varier après l'emballage des pièces.

L'outil adéquat est unfour à rouleaux pour vulcanisation secondaireIl ne s'agit pas d'une deuxième presse. Nos unités XCJ-K600 (600 L) et XCJ-K900 (900 L) fonctionnent de la température ambiante à 280 degrés Celsius grâce à un élément chauffant de 10,5 kW, déplacent 3 000 m³/h d'air à travers un tambour octogonal afin que chaque surface soit à la même température, et acceptent n'importe quel temps de durcissement de 0 à 99,99 heures.

Inscrivez la procédure de post-cuisson sur une fiche technique plutôt que dans la mémoire de l'opérateur.Une fenêtre nominale de 4 heures qui dérive jusqu'à 6 heures modifie la dureté et la déformation rémanente, et une double protection contre la surchauffe existe car une post-cuisson incontrôlée brûle le FKM de manière irréversible.

Comment le retrait permet-il de réduire votre tolérance avant même de couper quoi que ce soit ?

Le retrait se produit lorsqu'une pièce correctement coupée devient une pièce incorrecte.Un retrait de polymérisation de 1,5 à 4 % signifie que la longueur de coupe doit être divisée par un moins le chiffre du retrait, et non fixée à la dimension du dessin.ASTM D2000Elle définit les classes de dureté et de tolérance, mais pas le retrait ; la valeur doit donc provenir de vos propres essais.

Avec un retrait de 3 %, un joint fini de 50,0 mm nécessite une découpe de 51,5 mm. Si la dimension est fixée à 50,0 mm, la pièce présente déjà un défaut de 1,5 mm avant contrôle, un défaut invisible pour l'opérateur et inacceptable pour le client.

Le caoutchouc naturel (NR) se déforme de 1,5 à 3 % et se rétracte davantage perpendiculairement au grain que dans le sens du fil, car les chaînes s'orientent lors du broyage. Le silicone et le FKM se déforment de 2 à 4 % et sont plus sensibles à la température de polymérisation qu'à la durée ; ainsi, une même formulation, appliquée sur une presse différente, peut donner des résultats hors tolérance.

Quel procédé de nettoyage convient à quel polymère ?

Choisissez le lavage en fonction de la nature de la surface, et non en fonction du matériau de la pièce.Les pièces en caoutchouc naturel sont livrées saupoudrées de talc ou de stéatite, contrairement aux pièces synthétiques, et le caoutchouc naturel gonfle dans l'eau, contrairement au silicone.

Lemachine de nettoyage et de séchage du caoutchoucLa machine XCJ-QXJ 600 est équipée d'un tambour en acier inoxydable 304 de 600 mm de diamètre et 1 000 mm de longueur, d'une capacité de 15 à 30 kg par cycle et propose trois groupes de six étapes de lavage. Elle consomme 20 l/min d'eau (0,1 tonne par cycle de lavage de 6 minutes) et 2,5 kWh pour un cycle de lavage et séchage de 20 minutes à 12 kW / 380 V, grâce à ses buses contrarotatives qui assurent un nettoyage complet.

Pour le caoutchouc naturel, utilisez le lavage le plus court permettant d'éliminer l'agent de dépoussiérage, car une immersion prolongée provoque un gonflement de la pièce après inspection. Pour le silicone, l'étape d'ajout d'additifs est essentielle : un lavage à l'eau seule laisse un film qui se manifeste ultérieurement par un défaut d'adhérence sur la ligne de production du client.

Comment requalifier une ligne de production pour un nouveau composé ?

Requalifiez-vous en cinq étapes, et ne sautez pas la première.La plupart des échecs de changement de matériel sont dus à l'absence d'enregistrement de la valeur de référence, ce qui empêche de prouver ce qui a changé.

1. Geler les spécifications entrantes.Enregistrez la viscosité Mooney, la dureté, la densité et le numéro de lot pour trois lots avant de modifier un réglage.
2. Recoupez le premier article à trois vitesses d'avance différentes.Conservez la vitesse la plus lente qui respecte les tolérances, car une vitesse supplémentaire sur un composé à faible résistance à l'état vert ne fait qu'engendrer des déchets.
3. Trouvez la fenêtre fragile sur les chutes de bois.Commencez à -80 degrés Celsius et diminuez de 10 degrés jusqu'à ce que le flash se brise au lieu de se déchirer.
4. Recalculer la longueur de coupe à partir du retrait mesuré.Mesurez cinq parts 24 heures après le durcissement, jamais le jour même, car la majeure partie du retrait se termine dans ce laps de temps.
5. Inscrivez la recette de post-cuisson dans le contrôleur.Vitesse de montée en température, température de maintien, durée de maintien et vitesse de refroidissement, les quatre, et pas seulement le point de consigne.

Conclusion : Quel matériau devriez-vous standardiser ?

Standardisez les matériaux que votre inspection peut réellement contrôler.Un composé synthétique avec une dispersion de 3 MU permet d'obtenir des tolérances plus serrées et de réduire le nombre de contrôles du premier article, ce qui est plus précieux que n'importe quelle propriété physique. Le caoutchouc naturel (NR) trouve sa place là où la résilience et la résistance à la déchirure priment sur la répétabilité ; dans ce cas, on gagne en tolérance en réduisant la vitesse d'alimentation et la durée des lavages.

Quelle que soit la famille de polymères que vous utilisez, les réglages se trouvent dans la machine, et non dans le polymère. Envoyez-nous les spécifications de votre composé, de son épaisseur et de son temps de séchage, et nous trouverons le polymère correspondant.déflasageou la configuration de découpe.