ரப்பர் உருளைகளின் உற்பத்தி செயல்முறை: உபகரணங்கள் மற்றும் நடைமுறைகள்

காகிதத் தயாரிப்பு மற்றும் அச்சிடுதல் முதல் ஜவுளி மற்றும் எஃகு பதப்படுத்துதல் வரையிலான தொழில்களில் ரப்பர் உருளைகள் மிக முக்கியமான கூறுகளாகும். அவற்றின் செயல்திறன்—மேற்பரப்புக் கடினத்தன்மை, பரிமாணத் துல்லியம் மற்றும் இரசாயன எதிர்ப்புத்திறன்—முழுமையாக ஒரு நுணுக்கமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உற்பத்திச் செயல்முறையைச் சார்ந்துள்ளது. ஒரு உயர்தர ரப்பர் உருளையை உற்பத்தி செய்வது என்பது, ஒரு வெற்று உலோக மையத்தையும் பதப்படுத்தப்படாத ரப்பர் கலவையையும், துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு மீள்நெகிழ்வு உறையாக மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது. இந்தக் கட்டுரை, படிப்படியான உற்பத்திச் செயல்முறை, ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள் மற்றும் அதில் உள்ள தரச் சோதனைகளை விவரிக்கிறது.

1. உள்ளகம் தயாரித்தல் (உலோகத் தண்டு எந்திர வேலைப்பாடு)

ஒவ்வொரு ரப்பர் ரோலரும், பொதுவாக எஃகு, துருப்பிடிக்காத எஃகு அல்லது அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட ஒரு உலோக உள்ளகம் கொண்டு தொடங்குகிறது. அந்த உள்ளகம், கட்டமைப்பு உறுதித்தன்மையையும் ரப்பருடன் நம்பகமான பிணைப்பையும் வழங்க வேண்டும்.

செயல்முறை:

· உலோகத் தண்டில் உள்ள துரு, எண்ணெய் மற்றும் பழைய ரப்பர் (புனரமைப்பு செய்யப்படும் பட்சத்தில்) சுத்தம் செய்யப்படுகிறது.
· இயந்திரப் பிணைப்பை உருவாக்குவதற்காக, பிணைப்பு மேற்பரப்பானது மணல் தெளிப்பு அல்லது நீர் தெளிப்பு மூலம் சொரசொரப்பாக்கப்படுகிறது.
உலோகம் மற்றும் ரப்பருக்கு இடையே வேதியியல் பிணைப்பை ஊக்குவிப்பதற்காக, தயார் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்பில் ஒரு பிரைமரும் ஒரு சிறப்புப் பசையும் (எ.கா., கெமோசில் சிஸ்டம்) பூசப்படுகின்றன.

பயன்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள்:

· கடைசல் இயந்திரம் அல்லது அரைக்கும் இயந்திரம் – தண்டை நேராக்கவும் சரியான விட்டத்தை அடையவும்.
· மணல் தெளிப்புப் பெட்டி – மேற்பரப்பை சொரசொரப்பாக்குவதற்கு (அலுமினிய ஆக்சைடு அல்லது எஃகுத் துகள்களைப் பயன்படுத்தி).
· ஸ்ப்ரே கன் அல்லது டிப் கோட்டிங் ஸ்டேஷன் – பிரைமர் மற்றும் ஒட்டும் அடுக்குகளைப் பூசுவதற்கு.

2. ரப்பர் கலவை கலத்தல்

ரப்பர் உறை என்பது ஒரே பொருளால் ஆனதல்ல, மாறாக அது பல கலவைகளால் ஆனது. பயன்பாட்டைப் பொறுத்து, அடிப்படை பாலிமர்களில் இயற்கை ரப்பர் (NR), நைட்ரைல் ரப்பர் (NBR), EPDM, நியோபிரீன் அல்லது பாலியூரிதேன் ஆகியவை அடங்கும். நிரப்பிகள் (கார்பன் பிளாக், சிலிக்கா), நெகிழ்வூக்கிகள், வல்கனைசிங் முகவர்கள் (கந்தகம் அல்லது பெராக்சைடுகள்) மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத் தடுப்பான்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன.

செயல்முறை:

· மூலக்கூறு சங்கிலிகளை உடைப்பதற்காக, மூல பாலிமர்கள் மெல்லப்படுகின்றன.
சீரான பரவலை அடைவதற்காக, நிரப்பிகளும் சேர்க்கைப் பொருட்களும் ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வரிசைமுறையில் கலக்கப்படுகின்றன.

பயன்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள்:

· இரு உருளை அரைப்பான் – சிறிய அளவிலான பொருட்களை மெல்லுவதற்கும் கலப்பதற்கும்; எதிர் திசையில் சுழலும் இரண்டு உருளைகள் மூலப்பொருட்களை நறுக்கி கலக்கின்றன.
· உள்ளகக் கலக்கி (பான்பரி கலக்கி) – வெப்பநிலைக் கட்டுப்பாட்டுடன் கூடிய, பெரிய அளவிலான, அதிக வெட்டுவிசைக் கலவைக்கு.
· குளிரூட்டும் கன்வேயர் – சேமிப்பதற்கு அல்லது கலண்டரில் இடுவதற்கு முன், கலக்கப்பட்ட கலவையைக் குளிர்விக்கப் பயன்படுகிறது.

3. மையப்பகுதியில் ரப்பரைப் பொருத்துதல்

தயார் செய்யப்பட்ட உலோக மையத்தின் மீது பதப்படுத்தப்படாத ரப்பரைப் பூசுவதற்கு மூன்று பொதுவான முறைகள் உள்ளன: பிதுக்கல் வார்ப்பு, அமுக்க வார்ப்பு மற்றும் சுருள் சுற்றும் முறை. துல்லியமான உருளைகளுக்கு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவது பட்டை சுற்றும் (அல்லது சுருள் சுற்றும்) முறையாகும்.

பட்டை சுருட்டும் செயல்முறை:

· சூடான, மென்மையாக்கப்பட்ட ரப்பர் கலவையானது, ஒரு காலெண்டர் அல்லது ரோலர் ஹெட் எக்ஸ்ட்ரூடரில் செலுத்தப்பட்டு, தொடர்ச்சியான, சீரான தடிமன் கொண்ட பட்டையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
· அடுக்குகளுக்கு இடையில் காற்று சிக்காமல் இருப்பதை உறுதிசெய்யும் வகையில், அந்தப் பட்டை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இழுவிசை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் சுழலும் மையத்தின் மீது சுருள் வடிவில் சுற்றப்படுகிறது.

மாற்று வழி – அமுக்க வார்ப்பு (சிறிய அல்லது சிக்கலான வடிவங்களுக்கு):

· மையப்பகுதி ஒரு பிளவுபட்ட அச்சுக் குழிக்குள் வைக்கப்பட்டு, அதைச் சுற்றி பதப்படுத்தப்படாத ரப்பர் உட்செலுத்தப்படுகிறது அல்லது அழுத்தப்படுகிறது.

பயன்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள்:

· காலெண்டர் – மென்மையான ரப்பர் தாள்கள்/பட்டைகளை உற்பத்தி செய்யும் மூன்று அல்லது நான்கு உருளைகள் கொண்ட இயந்திரம்.
· பட்டை சுற்றும் இயந்திரம் – இது ஒரு கடைசல் இயந்திரம் போன்ற சாதனம் ஆகும். இதன் வண்டி, உள்ளகம் சுழலும்போது ரப்பர் பட்டையை அதன் மீது வழிகாட்டுகிறது.
· ஹைட்ராலிக் அச்சு அழுத்தி (அழுத்த வார்ப்பிற்கு) – 100–300 டன் இறுக்கும் விசை திறன் கொண்டது.

4. வல்கனைசேஷன் (கியூரிங்)

வல்கனைசேஷன் என்பது ரப்பர் மூலக்கூறுகளை குறுக்கிணைத்து, மென்மையான, பிசுபிசுப்பான கலவையை வலிமையான, மீள்தன்மை கொண்ட எலாஸ்டோமராக மாற்றும் ஒரு வேதியியல் செயல்முறையாகும். இதில், ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கும் வெப்பநிலைக்கும் வெப்பமும் அழுத்தமும் செலுத்தப்படுகின்றன.

செயல்முறை:

· பதப்படுத்தும் போது ஆர அழுத்தத்தைப் பிரயோகிப்பதற்காக, சுற்றப்பட்ட ரப்பர் பூசப்பட்ட உள்ளகம், சுருங்கக்கூடிய நாடாவால் (எ.கா., நைலான் அல்லது பாலிபுரோப்பிலீன்) இறுக்கமாகச் சுற்றப்படுகிறது.
· அந்த அமைப்பு ஆட்டோகிளேவ் அல்லது வல்கனைசரில் வைக்கப்பட்டு, 2 முதல் 6 மணி நேரம் வரை பொதுவாக 140–160°C வெப்பநிலைக்குச் சூடுபடுத்தப்படுகிறது.
· பாலியூரிதேன் உருளைகளுக்கு, கந்தக வல்கனைசேஷனுக்குப் பதிலாக வார்ப்பு மற்றும் சூளைப் பதப்படுத்தல் முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பயன்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள்:

· (வல்கனைசர்) – 5–10 பார் அழுத்தத்தில் நீராவி அல்லது சூடான காற்றைச் சுழற்சி செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு அழுத்தக் கலன்; இவற்றில் பல, நீண்ட உருளைகளில் சுமையை ஏற்றுவதற்காகத் தண்டவாளங்களுடன் கிடைமட்டமாகக் காணப்படும்.
· மின்சார அடுப்பு – வெளிப்புறமாகச் சுற்றுவதன் மூலம் அழுத்தம் கொடுக்கப்படும் சிறிய அல்லது பாலியூரித்தேன் உருளைகளுக்கு ஏற்றது.
· வெப்பநிலைப் பதிவுக் கருவி – பதப்படுத்தும் சுழற்சியைப் பதிவு செய்வதற்கும், சீரான தன்மையை உறுதி செய்வதற்கும்.

5. அரைத்தல் மற்றும் மேற்பரப்பு மெருகூட்டல்

உலர்த்திய பிறகு, ரப்பர் உறை சொரசொரப்பாகவும், டேப் தடங்கள் இல்லாமலும், மற்றும் மைய ஒருங்கமைவு இல்லாமலும் இருக்கும். துல்லியமான அரைத்தல் செயல்முறையானது, உருளைக்கு அதன் இறுதி விட்டம், மேற்பரப்புப் பூச்சு, மற்றும் ஓட்டச் சகிப்புத்தன்மையை (பொதுவாக ≤0.05 மிமீ TIR) அளிக்கிறது.

செயல்முறை:

· பதப்படுத்தப்பட்ட உருளை, அரைக்கும் கடைசல் இயந்திரத்தில் உள்ள மையங்களுக்கு இடையில் பொருத்தப்படுகிறது.
· சுழலும் உருளையின் மீது, சுழலும் தேய்ப்புச் சக்கரம் (அலுமினியம் ஆக்சைடு அல்லது சிலிக்கான் கார்பைடு) நகர்ந்து சென்று, இலக்கு விட்டத்திற்குப் பொருளை நீக்குகிறது.
· பள்ளம் கொண்ட உருளைகளுக்கு (எ.கா., காகித இயந்திரங்களில் உள்ள அழுத்த உருளைகள்), அரைத்த பிறகு ஒரு சிறப்புப் பள்ளம் வெட்டும் கடைசல் இயந்திரம் அல்லது CNC அரவை இயந்திரம் சுருள் வடிவ அல்லது சுற்றளவுப் பள்ளங்களை வெட்டுகிறது.
· நுண்ணிய சிராய்ப்புப் பட்டைகளைக் கொண்டு இறுதியாக மெருகூட்டுவதன் மூலம் தேவையான மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு (எ.கா., 0.4–0.8 µm Ra) அடையப்படுகிறது.

பயன்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள்:

· ரப்பர் ரோலர் அரைக்கும் இயந்திரம் (வெளிப்புற உருளை வடிவ அரைப்பான்) – இதில் நகரும் அரைக்கும் தலை மற்றும் மாறுபடும் சுழல் வேகம் ஆகியவை பொருத்தப்பட்டுள்ளன. பெரும்பாலும் ரப்பர் தூசியை அகற்றுவதற்கான தூசி அகற்றும் அமைப்பும் இதில் அடங்கும்.
· அழுத்த உருளைப் பள்ளங்களை உருவாக்குவதற்கான வைரம் அல்லது கார்பைடு வெட்டுக் கருவிகளுடன் கூடிய பள்ளம் வெட்டும் கடைசல் இயந்திரம் / சிஎன்சி பள்ளம் வெட்டும் இயந்திரம்.
· கடினத்தன்மை அளவி (ஷோர் ஏ/டி டுரோமீட்டர்) – மேற்பரப்பின் கடினத்தன்மையை பல புள்ளிகளில் அளப்பதற்காக ஒரு தாங்கியில் பொருத்தப்படுகிறது.
· சமநிலைப்படுத்தும் இயந்திரம் – சுழற்சி சார்ந்த சமநிலையின்மையைச் சரிசெய்யும் இயங்கு சமநிலைப்படுத்தி.

6. இறுதி ஆய்வு மற்றும் பொதியிடல்

அனுப்பப்படுவதற்கு முன்னர் ஒவ்வொரு ரோலரும் வாடிக்கையாளரின் விவரக்குறிப்புகளுடன் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும்.

பரிசோதனை அளவுருக்கள்:

· கொப்புளங்கள், சிறு துளைகள் அல்லது அந்நியப் பொருட்கள் உள்ளதா எனப் பார்வை மூலம் சரிபார்த்தல்.
· லேசர் மைக்ரோமீட்டர்கள் அல்லது டயல் இண்டிகேட்டர்களைப் பயன்படுத்தி பரிமாண அளவீடு (விட்டம், நீளம், TIR).
மேற்பரப்பு முழுவதும் கடினத்தன்மை அமைப்பு.
· அழுத்த உருளைகளுக்கு, பள்ளத்தின் ஆழம் மற்றும் இடைவெளியின் துல்லியத்தன்மை.

பயன்படுத்தப்பட்ட உபகரணங்கள்:

· ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரம் (CMM) அல்லது டிஜிட்டல் வெர்னியர் காலிப்பர்கள்.
· மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு சோதனைக் கருவி.
· டயல் குறிகாட்டிகளுடன் கூடிய ரோலர் ரன்அவுட் சோதனை நிலைக்கருவி.
· பேக்கேஜிங் நிலையம் – தயாரிக்கப்பட்ட ரோலரை சேமிப்பின்போதோ அல்லது அனுப்பும்போதோ பாதுகாக்க, பபிள் ரேப், மரத் தாங்கிகள் மற்றும் ஈரப்பதம் தடுப்புப் பைகள்.

முடிவு

ஒரு ரப்பர் ரோலரைத் தயாரிப்பது என்பது ஒவ்வொரு படியிலும் துல்லியம் தேவைப்படும் ஒரு பல-கட்ட செயல்முறையாகும். உள்ளகம் தயாரித்தல் மற்றும் கலவைகளைக் கலப்பது முதல் பட்டையைச் சுற்றுதல், வல்கனைசேஷன் மற்றும் இறுதி அரைத்தல் வரை, ஒவ்வொரு கட்டமும் தேவையான இயந்திரப் பண்புகளையும் பரிமாணத் துல்லியத்தையும் அடைவதற்காக, மணர்த் தெளிப்பான்கள், காலெண்டர்கள், ஆட்டோகிளேவ்கள் மற்றும் உருளை வடிவ அரைப்பான்கள் போன்ற சிறப்பு உபகரணங்களைச் சார்ந்துள்ளது. நன்கு தயாரிக்கப்பட்ட ஒரு ரப்பர் ரோலர், சீரான பிடிப்பு அழுத்தம், இரசாயன எதிர்ப்பு மற்றும் நீண்ட சேவை ஆயுளை வழங்கும். இதற்கு மாறாக, பதப்படுத்தும் வெப்பநிலை அல்லது அரைக்கும் சகிப்புத்தன்மையில் ஏற்படும் எந்தவொரு விலகலும் முன்கூட்டியே செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கும். இந்த செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வது, பொறியாளர்கள் மற்றும் பராமரிப்புக் குழுக்கள், வெளிப்படையாக எளிமையாகத் தோன்றும் இந்தக் கூறுகளுக்குப் பின்னால் உள்ள சிக்கலான தன்மையைப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது. மேலும், கடினமான பயன்பாடுகளுக்குச் சரியான உற்பத்தித் தரத்தைக் குறிப்பிடுவதன் முக்கியத்துவத்தையும் இது அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.