Kontaktandmed
Julu maakond, Xingtais linn,
Hiina, Heibeis provintsi 055250
Julu maakond, Xingtais linn,
Hiina, Heibeis provintsi 055250
Temperatuurikindlus on oluline roll kummiriistmete valikul rasketes keskkondades. Erinevad kummivõimalused taluvad erinevaid temperatuure üsna hästi, ulatudes alla miinus 50 kraadi Celsiuse subnullini kuni pluss 200 kraadi ülempiiri. Võtame näiteks silikoonkummi, mis eristub seetõttu, et see säilitab oma venivuse ja vastupidavuse ka pärast pikemat kuumusega kokkupuudumist. Selline kuumustaluvus selgitab, miks see sobib nii hästi näiteks mootori tihendite ja igapäevaelus leiduvate rasketööriistade tihenditeks. Samuti on oluline soojusmeetod. Mis juhtub, kui materjalid liiguvad edasi-tagasi külmast kuni kõrbani? Need hakkavad kiiremini kulumiseks kui ootaks. Seega on õige kummi valik eriti oluline sektortes, kus on tegemist pidevate temperatuurikõikumistega, mõelge kosmosetehnika komponentidele või autode osadele, mis kohtuvad igasuguste ilmatingimustega päevast päeva.
Tööstuslikel rakendustel kasutatavatel kummimaterjalidel peab olema keemiliste ainete suhtes vastupidavus, et neil ei tekiks lagunemisi. Nafta- ja gaasisektori ning keemiatööstuse tehaste töötajad silmitsavad iga päev erinevaid agressiivseid aineid, sealhulgas tugevaid happeid, mitmesuguseid kütuseid ja tööstuslikke õlisid. Kummiosade valikul on mõistlik vaadata keemilise vastupidavuse tabelid, kuna need näitavad, kuidas erinevad kummimaterjalid reageerivad ajajooni kindlatele ainetele. Rasketes tingimustes, kus on tegemist petroolitoodega, valivad insenerid sageli FKM-i või fluoroelastomeeri, mis talub hästi nii soojust kui ka keemilisi aineid, samas kui NBR ehk nitrilbutadien-kummi sobib suurepäraselt õlide ja kütuste vastu. Sellised valikud on eriti olulised rafineerimis tehastes, kus seadmete rikke korral tekib seismisaeg ja kallid remonditööd. Õige kummimaterjali valik iga konkreetse töö jaoks ei ole vaid seotud lagunemiste vältimisega, vaid ka sellega, et tootmisprotsessid jääksid igapäevaselt häirituseta tööle.
Kui vaadata kummiosi, mis peavad vastu tugevale mehaanilisele koormusele, siis on väga olulised sellised mehaanilised omadused nagu tõmbetugevus ja venimise ulatus enne katkemist. Kujutage ette kanduvlindi, mis töötab pidevalt tehases või torude, mida tõmmatakse kogu päev ehitusplatsidel. Sellised komponendid peavad pidevalt vastu liikumisele, korduvast koormusest tingitud kurnamisele, kontakti pindadega tekkival hõõrdumisele ja aja jooksul toimuvale kulumisele. Seetõttu kasutavad paljud tootjad tänapäeval tugevdatud elasteid. Neis on lisakomponendid, mis aitavad vähendada stressikohti, mis omakorda tähendab, et need vastupidavamalt kulumisele. Tulemusena saame kaua elavad kummiosad, mis tagavad sujuva tootmise tehasehallides ja ehitusplatsidel. Erinevate kummiosade tüüpilise eluea tundmine aitab tehasejuhtidel planeerida nende asendamist ennetavalt, mitte lahendada ootamatuid seiskumisi tootmisprotsessi keskel.
Fluorkarboni kummid, mida tuntakse ka kui FKM-i või Vitonit, eristuvad keerukates keskkondades, kuna need vastuvad nii keemiliste ainete kui ka kõrge temperatuuri suhtes väga hästi. Need materjalid suudavad taluda temperatuuri kuni umbes 200 kraadi Celsiuse skaalal, mis muudab need populaarseks valikuks näiteks lennunduse ja autotööstuse puhul, kus osad peavad vastu pidama äärmelistele tingimustele. Kui neid võrrelda teiste levinud kummidega, siis FKM toimib paremini, kui neid silletakse näiteks bensiini, mootoriõli ja tööstuslahustitega, ilma et need aja jooksul laguneksid. Võtke näiteks EPDM või loomulik kummi, mis lihtsalt ei kesta nii kaua sarnaste väljakutsete korral. Seetõttu määravad insenerid FKM-i kasutusele siis, kui nad disainivad komponente, mis peavad ellu jääma keemiliselt agressiivses või väga kuumas keskkonnas.
Silikoonkummi sobib hästi olukordadesse, kus esineb pidev temperatuuri muutus, sest see jääb paindlikuks ka siis, kui asjad muutuvad väga kuumaks või külmaks. Oleme teinud nendega kõikvõimalikke laboratoorsete katkestusi ja need materjalid ei pragune surve all, eriti kui neid korratakse kõrge temperatuuri juures. Võtame näiteks autode osad, millest mõned silikoonkomponendid peavad vastu pidama temperatuuride vahemikus miinus 50 kraadi Celsiusest kuni üle 200 kraadi Celsiuse, ilma et nad läbikukkuks. Igaüks, kes töötab silikooniga soojusrakendustes, peaks pöörama tähelepanu selle materjali kõvadusele või pehmusele ning sellele, milliseid lisandeid tootmisel kasutati. Nende detailide õigeks tegemine muudab kõik selle vahel, kas toode kestab aastaid või laguneb pärast mõnda tsüklit erinevate temperatuuride kaudu.
EPDM-kumm eristub sellega, et see ei lagune kergesti päikesevalguse või osooni mõjul, mis on väga oluline asjade puhul, mida hoiab väljas. Mõelge näiteks katusemembraanidele või autouste tihenditele, mille peale toimib ilm igapäevaselt. Ka tööstuslikud testid kinnitavad seda, mida me näeme reaalseid rakendusi siludes. Need materjalid jäävad ka pärast mitmeid aastaid välitingimustes hoidmist endiselt korras. EPDM-ga töötades on oluline saavutada õige segu koostisossest. Mõned koostud töötavad paremini kui teised, sõltuvalt sellest, mida kaitsta tuleb. Selliste koostude õigeks valimiseks aitab hooned ja sõidukid kaitsta mitmesuguste keskkonnamõjude eest, vältides seeläbi pidevat asendamist.
Pidev külmumise ja sulamise tsükkel mõjutab tugevalt elastomeerterga, kiirendades vananemisprotsesse ja mõnel juhul põhjustades materjali täielikku lagunemist. Sellist nähtust täheldame igapäevastes rakendustes, kus elastomeerid hakkavad pragunema või habrasema kujul ilmnema, kui neid mõjutavad igapäevased temperatuurikõikumised. Teadusuuringutest, nagu näiteks Scientific Reports, selgub, et nende materjalidega kasutatud liimid kaotavad oma haarduvust korduva külmumise ja sulamise mõjul, eriti märgatavalt liiklusteedes Norra-Kaugelõunas asuvates hooajaliselt külmunud piirkondades. Selliste probleemidega silmitsi seistes on polümeeride õige valik väga oluline. Insenerid on leidnud, et testide, nagu näiteks otsese tõmbetesti või pragude tihendite adhesioonitesti kasutamine aitab valida paremaid materjale kohtades, kus külmumise ja sulamise tingimused on igapäevased. Sellised testimetoodid annavad reaalse maailma sisu, mida ei ole võimalik saavutada ainult teoreetilise analüüsi kaudu.
UV lagunemine jääb elastomeeride puhul suureks probleemiks, kuna see märgatavalt vähendab nende eluea ja töökindluse. Kui kumm laguneb UV-valguse mõjul, tõuseb märgatavalt toodete väljatöötamise tase nende seadmete puhul, mis on jäänud päiksesse. Uuringud näitavad, et antioksüdantide lisamise pakett teeb suure erinevuse UV-kahjustuste vastu võitlemisel, mis tähendab, et kummiosad jäävad funktsionaalseks palju kauem. Vaadake, mis toimub autotööstuses või ehitusmaterjalide valdkonnas – neil on leitud, et need lisandid toimivad päikese kahjuliku mõju vastu tegelikult imeliselt. Kummiosad, millele on lisatud sobivaid antioksüdante, taluvad päikesevalgusega pidevat kokkupuudet palju paremini, mis selgitab, miks tootjad pöörduvad üha rohkem materjalide tugevdamise strateegiate poole enne uute toodete käivitamist.
Kui kummimaterjalid veedavad liiga kaua aega vees, muutuvad nende mehaanilised omadused ja sidumisjõud märkimisväärselt. See on eriti oluline igas materjalis, mida kasutatakse niiskes või veepõhises keskkonnas. Hiljutiste uuringute põhjal selgub, miks on nii oluline mõista, kuidas erinevad kummivormid reageerivad veele. Mõned kummikomponendid taluvad veekahjustusi üsna hästi, kuid teised hakkavad lagunema juba mõne nädala pärast samades tingimustes. Tööstuse ekspertide sõnul on väga oluline valida õige segu, sest just see teeb kõikva erinevuse. Materjalid peavad taluma nende veega seotud muutusi, et neil oleks võimalik pikemas perspektiivis vastu pidada reaalseis elutingimustes, näiteks torude puhul hoonetes või osadel paatidel. Igal, kes loob tooteid niiskes keskkonnas kasutamiseks, peaks sellest arvestama juba algusest peale, kui ta valib materjale, sest õige valik alguses säästab hiljem palju muret.
Kummist tihendite lõikamise viisil on suur tähtsus tihendamise tõhususe ja erinevate rakenduste korral asjade korrektse töö tagamisel. Tihendi lõikamise viis mõjutab otseselt selle tihedust, seega on lekkete ennetamiseks ja osa vastupidavuse tagamiseks väga oluline tagada õiged lõiked. Tänapäeval on tootjatel mitmeid viise, kuidas kummimaterjale lõigata. Vormist lõikamine sobib suurepäraselt standardsete kuju jaoks, kuid sellel on keerukuse suhtes piirangud. Veejood lõikab paksu kummi ilma selle sulatamiseta, mis säilitab materjali omadused. Laserid aga on suurepäraseks lahenduseks keeruliste disainide puhul, kus traditsioonilised tööriistad ei suuda hakkama saada. Paljud tootmisfirmad juhivad tänapäeval oma lõikamisoperatsioone CAD-süsteemide kaudu, mis teisendavad joonised täpseteks liigutusteks. Selline digitaalne lähenemine aitab säilitada ühtsust ka siis, kui tegemist on väga täpsete spetsifikatsioonidega. Valikul lõikamismeetodite vahel peavad tootjad arvestama mitte ainult seda, mida tehnoloogia võimaldab, vaid ka seda, mis on mõistlik konkreetse töö jaoks. Nende valikuvõimaluste mõistmine aitab inseneridel valida nii sobiva materjali kui ka parima lõikamismeetodi oma konkreetsete tööstuslike vajaduste jaoks.
Erinevad vormimise tehnikad, mida kasutatakse kummiosade valmistamisel – kompressioon-, süst- ja voolvormimine – avaldavad suurt mõju sellele, milline valmisprodukt lõpptulemusena on. Iga meetodil on omad plussid ja miinused, mis määravad asjaolusid nagu pindtunne, venivus ja selle osa eluiga enne lagunemist. Võtame näiteks süstmise. See annab üsna ühtlase tulemuse ja sobib piisavalt kiiresti massproduksiooni, kuid selle õnnestumiseks tuleb hoolitseda temperatuuri täpsuse ja tsükli aja eest, et vältida mitmesuguseid vigu. Kompressioonvormimine on mõistlik suuremate esmete puhul ja tihti kuluefektiivne, kuigi iga tsükli tegemine kulutab rohkem aega. Detailide õigeks tegemiseks on väga oluline, sest väikesed muutused temperatuuri seadetes või selle aja jooksul, mille jooksul esem vormis püsib, võivad olla otsustavad head kvaliteeti ja vigastest toodetest vahepeal. Tegelike testitulemuste vaatamine aitab tootjatel oma lähenemisi täiustada, et saada paremaid materjale, samas säilitades nende tugevust või eluiga. Lõppude lõpuks ei taha keegi kummiosi, mis lagunevad juba mõne kasutuskorra järel, eriti kui on olemas alternatiivid, mis kestavad paljo kauem.
Pärastkõrvitustrünnid mõjutavad oluliselt kummiproduktide omadusi, suurendades nende vastupidavust ja keemiliste ainete vastu taluvust. Põhikõrvituse järgsed täiendavad protseduurid kas soojendavad materjali või rakendavad erikemikaale, et stabiliseerida struktuur ja kõrvaldada kummi aja jooksul nõrgestavad jääkpinged. On olemas mitmeid erinevaid lähenemisi. Termiline pärastkõrvitus tähendab kummiosade soojendamist kindlatel temperatuuridel, samas kui keemiliste meetodite puhul kasutatakse erinevaid aineid, et kummile lisatugevust anda. Näiteks termiline ravi suurendab tõmbetugevust ja parandab kummi kuumakindlust, mistõttu sobib see hästi osadele, mis peavad vastu panema suurele koormusele. Võtame näiteks autotööstuse või lennunduse, kus pärast sobivat pärastkõrvitust kestavad kummipidurid ja tihendid palju kauem. Kui tootjad mõistavad iga tehnikaga saavutatavat, suudavad nad valida endale sobiva meetodi. See viib tugevamate materjalideni ja üldiselt vastupidavamatele toodetele, mis hoiavad vastu keerulistel tingimustel.
Kummimaterjalide testimine madalatel temperatuuridel on väga oluline nende sobivuse kindlaksmääramiseks äärmiselt külmades tingimustes. Tööstusstandardsid nagu ASTM D1329 ja ISO 812 määravad kindlaks konkreetseid meetodeid kummi käitumise kontrollimiseks külmumisel. Need testid on olulised, kuna need näitavad, kas materjal jääb piisavalt paindlikuks, et vältida pragunemist või katkemist külmale ilmale – mis on eriti oluline näiteks autoukse tihendite või tööstusvarustuse tihendite puhul. Neile testidele alustades muutuvad kummiproovid enamasti külmnemisel jäigemaks ja vähem venivaks, mis annab inseneridele täpse ettekujutuse ootavast toimivusest reaalsest kasutusseisundist. Selliste testimisjuhiste täpne järgimine aitab tootjatel mõista, et nende tooted jäävad ka edasi töökindlaks isegi talviste lumihoonetega või Arktika piirkondades, kus temperatuurid langevad regulaarselt alla külmumispiiri.
Vanastamise simulatsiooni tehnikad kiirendavad protsessi, kuidas kummitooded aja jooksul taluvad, kui neid testitakse range keskkonnaolude mõjul vaid päevade või nädalate jooksul. Kui materjale testitakse, seab teadur need vastu äärmisele temperatuurile, kõrgele niiskusele ja tugevale UV-valgusele, et jälgida, kuidas need lagunevad ja muutuvad aja jooksul. Sellised testid annavad tootjatele olulise teabe selle kohta, millised materjalid sobivad kõige paremini erinevateks rakendusteks ja kui usaldusväärsed tooted on reaalseid olusid. Autotööstus on eriti hea tulemusi saanud kiirendatud vanastamise testidest, kui on vaja arendada reisid, mis peavad vastu tuhandetele miilidele erinevates ilmatingimustes. Materjalide vigade analüüs testide käigus aitab inseneridel probleeme varakult parandada, mis säästab raha ja parandab ohutust paljudes tööstusharudes, mis sõltuvad vastupidavate kummikomponentidest.
Parem vaadata adhesiooni jõu näitajaid, et kindlaks teha, kui kaua kummipõhised liimiühendused vastuvõtlikud on korduvatele stressi tsüklitele. Miks see on oluline? Kuna näiteks autodes ja tehastes, kus asjad liiguvad ja värisevad pidevalt, võivad just need väikesed stressikohtumised põhjustada liimi lagunemist aja jooksul. Laborid teostavad erinevaid teste, näiteks tõmbetestid ja nihketestid, et mõõta nende ühenduste tõelist tugevust ning selgitada, kas erinevad materjalid sobivad üksteisele. See annab inseneridele selgema arusaama sellest, mis toimub, kui materjalid kohtuvad reaalse surve all. Tööstusjuhised ja teadusartiklid pakuvad täpseid numbreid, millele tootjad saavad uusi tooteid arendades eesmärgiks seada. Lõpptulemus on selles, et need mõõtmised ütlevad meile, kas kummiosad jäävad kinni ka korduvate tõusude ja vibratsioonide korral, ilma et nad kaoks kinnist või laguneksid täielikult.
