Hitastandþolur á mikilvægan hátt þegar valið er á úr gummategundum fyrir erfiðar umhverfishættur. ýmsar tegundir af gummi eru með nokkuð gott hitastand og geta sinnt verið frá hitastigum undir núllið, eins og mínus 50 gráður celsius, upp í mjög háa hita yfir 200 gráður. Til dæmis er silikongummi sérstaklega gott dæmi um þetta, þar sem það hefur áfram góða sveigjanleika og varanleika jafnvel eftir langt verðandi útsetningu fyrir hita. Slíkt hitastand segir okkur af hverju það virkar svo vel í slíkum hlutum og ásætum í vélmálum og þeim stórum iðnaðarþéttum sem við sjáum alls staðar. Hins vegar má ekki gleyma hitasyklunum. Hvað gerist þegar efni verða færð á milli frostkalds og mjög heits aftur og aftur? Þau byrja að slitast mun hraðar en maður væri búinn að búast við. Þess vegna er mikilvægt að velja réttan gummi í sviðum þar sem stöðugt er að breyta um hitastig, eins og í loftfarahlutum eða bílamechanismum sem verða fyrir öllum mögulegum veðurskilyrðum dag hvert og annan.
Gummi efni notuð í iðnaði verða að standa fyrir hart efni án þess að brýjast. Olíu- og gasvinnslum ásamt efnafræði verkstæðum stóð þessari áskorun dag hvert. Þar sem vinnumenn mæta öllum mögulegum erfiðum efnum eins og sterka sýrum, ýmsum bensínum og iðnaðarolíum. Þegar valið er á gummi hluti er gott að skoða samhæfni töflu, þar sem þær sýna hvernig mismunandi gummi efni brjást við áhrif ákveðinna efna með tímanum. Fyrir erfitt umhverfi þar sem notaðir eru olíubönd, notast verkfræðingar oft við FKM eða Fluoroelastomer sem heldur standi við hita og efni mjög vel, en NBR eða Nitrile Butadiene Rubber virkar mjög vel gegn olíum og bensíni. Þessi val á mikilvægi á staðum eins og ræstuðum, þar sem bilanir í búnaði þýða stöðvun og dýr viðgerð. Að velja rétt gummi fyrir hvert verkefni er ekki bara að forðast bilanir heldur líka um að halda rekstri í gangi dag eftir dag.
Þegar verið er að skoða gummidælur sem þurfa að sinna hreyfingarþrýstingi er mikilvægt að taka tillit til lánueiginleika og hversu mikið þær má streyma áður en þær berast. Hugsan um flutningabelti sem eru í gangi í smiðjum án þess að stöðva eða slöngur sem eru dregnar um byggingarsvæði gjörsamlega í kallann. Þessar hlutir eru stöðugt fyrir hreyfingu, erlendri af endurtekinu álagi, slímun frá snertiflötum og almennum slitum með nýtingu. Þess vegna notendur mörg framleiðendur í dag hægur í viðnám. Þær hafa þá aukalegu hluta innbyggða sem hjálpar til við að minnka álagspunkta, sem þýðir að þær eru betri í að standa slit. Afleiðingin? Gummihlutir með lengri nottutíma sem halda starfsemi í gangi á framleiðslusvæðum og byggingarsvæðum. Með því að vita hversu lengi mismunandi gummidælur yfirleitt eru í nottun hjálpar það starfsmönnum við að skipuleggja skiptingu áður en óvænt bilun á milli framleiðslu ferli kemur upp.
Flúorkolvetnisgummar, sem einnig eru þekktar sem FKM eða Viton, mætast vel í erfiðum umhverfum vegna þess að þær eru á móti bæði efnum og hita. Þessar efnis tegundir geta sinnt verkefnum við hita allt upp í um það bil 200 gráður Celsius, sem gerir þær vinsælar í loftfarasmíði og bílagerð þar sem hlutir þurfa að halda áfram í alvarlegum aðstæðum. Þegar þær eru borin saman við aðrar algengar gummaefni heldur FKM betur sem er útsett fyrir hluti eins og bensín, smyrjueða og iðnaðarlausavökvar án þess að brjótast niður með tímanum. Taktu EPDM eða náttúrulega gummann til dæmis, þeir halda einfaldlega ekki eins lengi þegar þeim er stýrt fyrir svipaðar áskoranir. Þess vegna skilgreða svo margir verkfræðingar FKM hvenær sem þeir eru að hanna hluti sem verða að lifa í efnaóvenjum eða mjög heitu umhverfum.
Silikónið heldur sig mjög vel í aðstæðum þar sem hitastig breytist stöðugt vegna þess að það heldur á sér sveigjanleika jafnvel þegar hlutir verða mjög heitir eða frostkaldir. Við höfum framkvæmt ýmsar rannsóknir í rannsóknarstofu á þessum efnum og þau skellast ekki undir áþrýstingi, sérstaklega þegar þau eru útsett hitaæðingum aftur og aftur. Til dæmis í bílafhlutum, þar sem sumir silikónhlutar þurfa að standa hitastig frá mínus 50 gráðum yfir 200 gráður án þess að missa á öryggi. Sérhver sem vinnur með silikón í hitaforritum ætti að vera áhyggjufull um hversu harður eða mjúkur efnið er, auk þess hvaða bætiefni voru notuð við framleiðslu. Að fá þessa smáatriði rétt gerir allan muninn á milli vöru sem verður til í ár og einni sem brotnar eftir aðeins nokkrar hitasveiflur.
EPDM-úrubúður er sérstaklega þekkt fyrir að bristast ekki auðveldlega þegar henni er útsett fyrir sólaleys eða ósón, sem er mjög mikilvægt fyrir hluti sem eru yst á himni. Hugsaðu um þakmembranir á byggingum eða þéttanir í kringum bíladyr sem eru átökuð af veðri dag eftir dag. Einnig staðfesta iðnaður prófanir það sem við sjáum í raunverulegum notkunum. Efnið heldur áfram að virka rétt jafnvel eftir ár af notkun á útivist. Þegar unnið er við EPDM skiptir samsetning efna miklu máli. Sumar útgáfur virka betur en aðrar eftir því hvaða vernd er þörf. Að fá þetta rétt skiptir því máli að byggingar og ökutæki geti verið verndað gegn ýmsum umhverfisáhrifum án þess að þurfa stöðugt að skipta út.
Fastur frost og þynningartími tekur mikla áráttu á elastiðarefni og hægir á aldursferli þeirra og stundum veldur þessu algerri brjótum í efni. Við sjáum þetta oft í raunverulegum notkunum þar sem elastiðarefni byrja að sprunga eða verða brotnar þegar þau eru útsett fyrir hitastigssveiflur dag eftir dag. Rannsóknir frá staðsetningum eins og Scientific Reports sýna að límefni sem notuð eru í tengslum við þessi efni tapa aðhapti sínu eftir endurtekin frost-þynningarútsýningu, sem sérstaklega sjást í vegagerð um allt á svæðum í norðausturhluta Kína þar sem árleg frostmyndun er eðlið. Þegar komið er við slík vandamál er mikilvægt að velja réttan pólýmer. Verkfræðingar hafa fundið á að nota prófanir eins og Bein spennuprófun eða Prófun á aðhapti við sprungublokkað hjálpar þeim að velja betri efni fyrir staðsetningar þar sem frost-þynningarskilyrði eru hluti af daglegu lífi. Þessar prófunaraðferðir gefa innsýn í raunverulega aðstæður sem einfaldur fræðilegur greiningarmat getur ekki sýnt.
ÚV-eyðing er enn stórt vandamál fyrir súperveifur vegna þess að hún sker svo mikið úr þeim lengd lífs og afköstum. Þegar hrap verður skipt niður af útreiðslu sér maður miklu fleiri bilanir í vörum sem eru eftir úti í sólinni. Rannsóknir sýna að bætingu á öxunarbrestiefnum hjálpar mikið við að berjast við þessa úV-eyðingu, sem þýðir að hrapdeilur eru lengur í notkun. Skoðaðu hvað gerist í bílagerð eða byggingarefnum - þessar iðnaðargreinar hafa fundið að þessar bætur virka raunverulega vel gegn sólskemmdum. Hrapdeilar með réttum öxunarbrestiefnum eru mun betur í standi sem eru stöðugt útsett sterkri sól, sem útskýrir af hverju framleiðendur eru aðeins að leita að betri efnum áður en nýjar vörur koma á markað.
Þegar eldsneytið spendir of langan tíma í sjónum breytist oft meðferðareiginleikar og festingarþol þess mjög mikið. Þetta skiptir miklu máli fyrir sérhvert efni sem notað er þar sem raki er á meðan eða undir sjó. Þegar horft er á nýleg rannsóknir sést af hverju það er svo mikilvægt að skilja hvernig mismunandi tegundir af eldsneyti endurtekur við áverka. Sum efni halda sér gott upp á móti vatnsskemmdum, en aðrar byrja að brjótast niður eftir aðeins nokkrar vikur í svipuðum aðstæðum. Sérfræðingar í iðnaðinum benda oft á að val á réttri samsetningu sé allt á milli. Efni þurfa að standa upp á móti þessum vatnsvalda breytingum ef þau ætla að halda áfram í raunverulegum aðstæðum eins og rör innan bygginga eða hlutum á skipum. Sérhverjir sem hanna hluti fyrir rakamhverjum ættu að hafa þetta í huga frá fyrsta degi þegar valið er á efnum, vegna þess að að velja rétt frá upphafi spara miklum vandræðum síðar.
Hvernig á á að klippa út úr gummiþéttum gerir allan mun þegar kemur að þéttun og að halda hlutum í gangi á réttan hátt í ýmsum forritum. Þannig sem þéttur er klipptur hefur beina áhrif á hversu vel hann þéttar, svo að fá klippinguna rétta er mikilvægt til að koma í veg fyrir leka og tryggja að hluturinn verði varanlegur. Það eru nokkrar aðferðir sem framleiðendur nota til að skera í gegnum gummi efni í dag. Skurðklippa virkar mjög vel fyrir venjulegar lögunir en hefur takmörk varðandi flækjustig. Vatnstraumar takast við þykkra gummi án þess að braða því, sem varðveitir eiginleika efnisins. Lásers? Þeir eru frábærir fyrir flóknar hönnanir þar sem hefðbundin tæki missast. Margar verkstæði nýta núna tölulegar kerfi til að stjórna skurðaðgerðum sem breyta verkplönum í nákvæmar hreyfingar. Þessi stafræn nálgun hjálpar til við að viðhalda samvisku þó það sé verið að vinna með mjög nákvæm mælikvarða. Þegar valið er á milli skurðaðferða þurfa framleiðendur að huga ekki aðeins að því hvaða tæknileg möguleikar eru til staðar heldur einnig hvað gerist hægt fyrir sérstakan vinnuverkefni. Með því að skilja þessa möguleika geta verkfræðingar valið bæði rétt efni og bestu skurðaðferð fyrir sérstök þarfir sínar í iðnaðarumhverfi.
Ýmis gerð ágerðaraðferða eru notaðar við framleiðslu á gummidálum - eins og ágerð með samþrýstingu, innsprautu og milliágerð - sem hafa mikil áhrif á endanlega útlit og eiginleika fyrirmyndarinnar. Sérhver aðferð hefur sín einkenni og galla sem ákvarða hluti eins og yfirborðsfinna, hve mikið hægt er að streyma hana og hversu lengi hluturinn verður að standa áður en hann bristur. Tökum innsprautuágerð til dæmis. Hún gefur mjög jafna niðurstöður og hentar fyrir massaframleiðslu þar sem hún er nógu hröð, en til þess að ná nákvæmni þarf að stýra hitastigi mjög nákvæmlega og fylgjast vel með ágerðartímum til að koma í veg fyrir ýmsar villur. Ágerð með samþrýstingu er oft notuð fyrir stærri hluti og getur verið kostnaðsævni í mörgum tilfellum, þó að hún taki oft lengri tíma að klára hvern ágerðarcykel. Að fá smáatriðin rétt er mjög mikilvægt, því smá breyting á hitastigi eða hversu lengi hluturinn er í formi getur verið munurinn á vöru í góðri gæði og villaðri vöru. Þegar framleiðendur skoða raunverulegar prófunarniðurstöður geta þeir lagað aðferðir sínar svo þær framleiði betri efni án þess að fyrirgeða styrkleika eða notandaþroska. Í lokum vilja enginn hafa gummidála sem brotna eftir aðeins nokkrar notanir, sérstaklega þegar það eru aðgengilegar lausnir á markaðinum sem eru þolnari og lifa lengur.
Eftirhöfnunartækni skilur raunverulega mun þegar kemur að afköstum gummi vara, þar sem hún bætir viðnámleika og viðnámsemi við efni. Eftir að helsta höfnun ferli er lokið eru þessar aukastepur beittar til að hita efnið eða nota sérstök efni til að stöðlun alls og fjarlægja þá erfiða átöksgjafann sem veikir gummimunin með níðurstöðu. Það eru einnig ýmsar aðferðir sem hægt er að nota. Hitaeftirhöfnun felur í sér að hita gummidælir við ákveðna hitastig, en sérfræðinga aðferðir nota ýmis efni til að gefa gummimunin auka styrkleika. Taktu hita meðferð sem dæmi, þessi aðferð aukur beygjuþol og gerir gummimunin betra í standi við hita, svo hún virkar mjög vel fyrir hluti sem þurfa að halda á ábyrgðarfullan hátt. Skoðaðu hvað gerist í bílagerð eða vélaræktun þar sem gummimunin áttar og lykkjur eru lengri eftir rétta eftirhöfnun. Þegar framleiðendur skilja nákvæmlega hvað hver aðferð gerir best, geta þeir valið rétta fyrir þeirra þarfir. Þetta leiðir til sterkari efni og vara sem almennt eru meira en fyrir utan í erfiðum aðstæðum.
Það er mjög mikilvægt að prófa gummi efni við lága hitastig til að ákvarða hvort þau virki rétt í mjög köldum aðstæðum. Iðnystarvenjur eins og ASTM D1329 og ISO 812 skilgreina ákveðna aðferðir til að kanna hvernig gummi hegðar sér þegar það er streitt í köldum. Þessi prófanir eru mikilvægar vegna þess að þær sýna hvort efnið heldur áfram að vera nógu sveigjanlegt til að ekki skiljast eða brjótast í frostytri veðri, sem er mjög mikilvægt fyrir hluti eins og bíldyraskilur eða útgerðar á framleiðsluvélum. Þegar komið er yfir þessi próf, þá verða flest dæmi af gummi stífari og minna streiganleg við lækkandi hitastig, sem gefur verkfræðimönnum nákvæma hugmynd um hvernig afköst verða í raunverulegum notkunaraðstæðum. Með því að fylgja þessum prófaleiðbeiningum náið, eru framleiðendur vissir um að vörur þeirra muni halda áfram að virka jafnvel þegar vetursskapið er hart eða þegar þær eru settar upp í austurheimi þar sem hitastigið fer reglulega undir frostmark.
Aldrunarsímunartæknur hægga ferlið við að ákvarða hvernig á að halda áfram með mörgum árum með því að endurgera hart umhverfi á dögum eða vikum. Þegar á materiali er prófuðu setja rannsakendur það undir háa hita, háa raka og sterka UV geislun til að fylgjast með því hvernig það bristur og breytir eiginleikum með nýtingu. Þessar prófanir gefa framleiðendum mikilvægar upplýsingar um hvaða efni virka best fyrir mismunandi notkun og hversu áreiðanleg vörur verða að vera í raunverulegum aðstæðum. Bílaverslunin hefur séð sérstaklega góða niðurstöður úr hröðum aldursprófunum þegar þróun á brúkum sem þurfa að haldast þúsundum mílna undir breytilegum veðurskilyrðum. Með því að skoða hvar efni misslæðast á meðan á prófunum stendur hjálpar það verkfræðingum að leysa vandamál á færum tíma sem spara peninga og bætir öryggi í mörgum iðnaðargreinum sem treysta á áreiðanlega gummihluta.
Þegar skoðað eru tölur fyrir afdrif getur það hjálpað til við að ákvarða hversu lengi gummi tengingar munu haldast þegar þær er beint í endurtekin áreiti. Af hverju er þetta mikilvægt? Nú, í svæðum eins og bílum og verkstæðum, þar sem hlutir eru hrunnir á meðan, geta þessar litlu áreitapunktar í raun valdið því að lím brotnar með tímanum. Tilraunastofur framkvæma ýmsar prófanir eins og skilju- og skerprófanir til að mæla hversu sterkar þessar tengingar raunverulega eru og hvort mismunandi efni virka vel saman. Þetta gefur verkfræðingum ljósari mynd af því sem gerist þegar efni hittast undir þrýstingnum í raunveruleikanum. Bransjáttarleiðbeiningar og rannsóknaskýrslur birta ákveðnar tölur sem framleiðendur geta miðað að þegar þeir þróa nýjir vörur. Lokaskilaboðin eru að þessar mælingar segja okkur hvort gummidælar muni haldast á meðan sem þeir eru í hreyfingu og virklingi án þess að missa afdrif eða brotna alveg saman.