橡胶软管生产工艺的主要类型有哪些

橡胶软管的制造是一种专门的工业工艺,将原始弹性体化合物转化为用于汽车、液压和一般工业应用的柔性管道。对于进入该领域或寻求优化现有运营的专业人士来说,了解生产线的基本原理至关重要。

橡胶软管生产工艺的主要类型有哪些,它们有何不同？

选择的软管生产方法主要取决于预期应用、压力要求和材料特性。主要制造工艺有三种,每种工艺都有不同的操作参数。

基于心轴的生产:

流程概述: 在该方法中,未硫化的橡胶化合物被挤压或缠绕在限定软管内径的刚性金属或柔性塑料心轴上。在施加覆盖层和任何增强层之后,用固化带或织物包裹组件并硫化,通常在高压釜中或用蒸汽硫化。硫化后,通过机械提取或折叠可折叠心轴来移除心轴。

主要应用: 该工艺通常用于大直径软管、内孔尺寸公差非常严格的软管以及采用在固化过程中缺乏刚度支撑的材料制成的软管。它在工业吸入和排出软管的生产中很常见。

拉挤或连续（在轧机上）系统:

流程概述: 这是心轴方法的一种变体,其中长而柔韧的心轴被连续地推过生产线。将内管挤压到该移动心轴上,施加加固（编织或螺旋）,并将盖子挤压到其上。然后,连续长度通过固化系统,通常是使用蒸汽或加压热水的连续硫化管（CV）。在管线的末端,心轴被提取并再循环。

主要应用: 该方法对于生产尺寸一致的长软管（例如汽车加热器软管或液压软管）非常有效。

无心轴（挤压）生产:

流程概述: 这里,内管被挤压,没有任何内部支撑。半固化管必须具有足够的“热强度”或“生坯强度”,以保持其形状而不会在硫化前塌陷。管形成后,可以穿过冷却槽来定型。然后施加加固和覆盖,并连续硫化组件。由于没有心轴,因此省去了提取步骤,简化了生产线。

主要应用: 对于直径较小的通用软管来说,这种工艺很常见,因为内径公差不太重要。它广泛用于生产空气和水软管。

橡胶软管生产线的关键部件是什么,每个部件起什么作用？

一个 现代橡胶软管生产线 是一个集成的机械系统,每个组件执行有助于最终产品的特定功能。了解这些组件对于故障排除和维护至关重要。

组件 1:挤出机

功能:挤出机是加工橡胶化合物的主要机器。它接收未硫化橡胶条,将其送入加热筒内的旋转螺杆中,并通过机械剪切和热能对材料进行塑化。该过程将固体化合物转化为均匀、粘稠的熔体。螺钉迫使材料通过模具,模具将其塑造成管或盖轮廓。主要子组件包括进料喉、螺杆、筒体、破碎板和模头。桶沿的温度控制对于材料粘度的一致性至关重要。

组件 2:加固施加器（编织器或螺旋卷绕器）

功能:该部件对软管施加强度,使其能够承受内部压力。对于编织软管,高张力纺织纱线（例如聚酯或尼龙）或细钢丝以十字交叉图案交织在内管周围。对于通常用于高压液压应用的螺旋软管,多层重钢丝以精确的角度螺旋缠绕。加强件的张力和角度受到精确控制,因为它们直接决定软管的额定压力和膨胀特性。

组件 3:冷却系统

功能:内管挤压后,通常会经过冷却槽。该系统可能使用水浴或鼓风机,用于降低热的半流体橡胶的温度。冷却增加了材料的粘度和“绿色强度”,提供了尺寸稳定性,因此管可以支撑自身和随后的增强层而不会变形。持续的冷却可防止最终软管下垂或椭圆。

组件 4:硫化系统（CV 管线或高压釜）

功能:硫化是一种化学交联过程,将柔韧的橡胶化合物转化为耐用、有弹性的材料。在连续硫化（CV）生产线中,组装好的软管（管、加强件和未固化的盖子）穿过一个长的加压室。该室可以使用高压蒸汽、热水或热空气（在某些应用中通常在流化床或盐浴中）来施加必要的热量和压力。这启动并完成固化反应。对于心轴制造的软管,硫化发生在高压釜—一种大型批量式压力容器中,组装好的软管在指定的时间和温度循环内受到蒸汽或热空气的影响。

第 5 部分:牵引装置和切割机

功能:牵引装置是一种履带式或皮带驱动装置,以一致、受控的速度将成品软管拉过生产线。牵引速度必须与挤出机的输出速率精确同步,以保持正确的壁厚和整体尺寸。在管线的末端,旋转切割机或锯将连续软管切割成预定长度,以便包装和运输。

如何为特定的橡胶软管应用选择合适的材料？

材料的选择取决于软管将遇到的使用条件。内管材料必须与所输送的流体化学相容。例如,丁腈橡胶（NBR）通常用于油和燃料软管,因为它耐石油基流体,而 EPDM 则因其耐热、耐臭氧和耐乙二醇基冷却剂而更适合用于冷却剂和汽车加热器软管。覆盖材料必须抵抗外部环境,包括磨损、天气、臭氧和化学物质。加强材料的选择—低压至中压的纺织品或高压的钢丝—取决于所需的爆破强度和柔韧性。每层的化合物均配制成特定的填料、增塑剂和固化剂,以实现所需的物理性能,例如硬度、拉伸强度和伸长率。