타이어, 씰, 개스킷, 호스 등 고무 제품 생산에서 온도 및 압력 제어는 최종 제품의 품질, 성능 및 내구성에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 고무 제조, 특히 배합, 성형, 경화와 관련된 공정에서는 고무의 최적 특성을 보장하기 위해 온도와 압력 모두의 정밀한 관리가 필...
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타이어, 씰, 개스킷, 호스 등 고무 제품 생산에서 온도 및 압력 제어는 최종 제품의 품질, 성능 및 내구성에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 고무 제조, 특히 배합, 성형, 경화와 관련된 공정에서는 고무의 최적 특성을 보장하기 위해 온도와 압력 모두의 정밀한 관리가 필...
더 읽어보기 개요
그만큼 고무 가공 산업은 다양한 화학적, 기계적 과정을 통해 원료 고무를 최종 제품으로 변형시키는 것을 포함합니다. 이러한 공정은 타이어 및 산업 부품부터 의료 기기 및 소비재에 이르기까지 수많은 응용 분야에 사용되는 고무 제품을 생산하는 데 필수적입니다.
고무 가공의 주요 구성 요소
1. 고무재료
고무 재료는 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다.
천연 고무(NR): 주로 Hevea brasiliensis와 같은 고무나무의 라텍스에서 추출됩니다. 탄력성, 탄력성, 인장강도 측면에서 높은 평가를 받고 있습니다.
합성고무(SR): 석유계 단량체의 중합을 통해 제조됩니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
SBR(스티렌-부타디엔 고무): 타이어 제조에 널리 사용됩니다.
EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer): 내열성, 오존성, 내후성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다.
NBR(니트릴 부타디엔 고무): 내유성 제품에 사용됩니다.
부틸 고무(IIR): 공기를 유지하는 것으로 알려져 있으며 타이어 내부 튜브에 사용됩니다.
다음과 같은 기타 첨가제 및 충전재가 고무의 특성을 수정하는 데 사용됩니다.
카본 블랙: 강화 및 자외선 차단.
가소제: 유연성을 강화합니다.
가황제: 더 나은 성능을 위해 고무 분자의 가교를 활성화합니다.
2. 고무가공기계
고무 가공에 사용되는 기계는 재료의 성형, 혼합 및 경화에 중요한 역할을 합니다. 주요 기계 유형은 다음과 같습니다.
혼합 밀(2롤 밀): 이는 원고무를 충전재 및 경화제와 같은 첨가제와 혼합하여 균질한 화합물을 만드는 데 사용됩니다. 롤은 다양한 속도로 회전하여 첨가제를 균일하게 분해하고 분산시키는 전단력을 생성합니다.
Banbury 믹서: 고점도 혼합물에 사용되는 견고한 내부 믹서입니다. 이는 고무 화합물의 대량 혼합에 사용되며 일반적으로 더 높은 전단력이 필요할 때 사용됩니다.
압출기: 압출기는 고무 화합물을 시트, 프로파일 또는 튜브와 같은 연속 형태로 성형합니다. 그들은 높은 압력과 온도에서 고무를 금형에 밀어 넣습니다.
캘린더: 고무를 일정한 두께의 시트나 필름으로 굴리는 데 사용되는 대형 기계입니다.
사출 성형기: 씰, 개스킷, 맞춤형 부품과 같은 고무 부품의 정밀 성형에 사용됩니다. 고무는 금형 캐비티에 주입된 후 최종 형태로 경화됩니다.
경화/가황 프레스: 이 프레스는 고무에 열과 압력을 가하여 폴리머 사슬이 교차 결합되어 내구성 있고 탄력 있는 상태로 굳어지게 합니다. 이 공정은 가황이라고 알려져 있으며 최종 제품의 원하는 특성을 생성하는 데 중요합니다.
3. 고무 가공 기술
고무 가공 산업에서는 원시 고무를 사용 가능한 제품으로 전환하기 위해 여러 가지 기술을 활용합니다.
혼합: 이는 생고무를 다양한 첨가제(경화제, 가소제, 충전제 등)와 결합하여 화합물을 만드는 첫 번째 단계입니다. 이 공정에는 Banbury 믹서나 2롤 밀을 사용하는 경우가 많습니다.
성형/압출: 혼합 후 고무를 원하는 형태로 만듭니다. 성형은 사출성형, 압축성형, 트랜스퍼성형 등으로 할 수 있다. 압출은 프로파일, 호스 및 고무 씰을 만드는 데 일반적으로 사용되는 금형을 통해 재료를 강제로 밀어서 모양을 만듭니다.
가황: 고무는 금형이나 경화 프레스에서 열과 압력을 받아 화학 반응(일반적으로 황과 함께)을 시작합니다. 이 반응은 폴리머 사슬을 가교하고 부드럽고 끈적한 물질을 질기고 탄력 있는 제품으로 바꿉니다.
마무리: 경화 후 고무 제품은 원하는 외관과 성능 특성을 얻기 위해 트리밍, 절단, 코팅 또는 표면 처리와 같은 후처리 단계를 거칠 수 있습니다.
고무 가공의 핵심 요소
온도 및 시간: 경화 온도와 시간은 모두 고무의 최종 특성에 중요한 영향을 미칩니다. 부적절한 가황으로 인해 고무가 너무 부드럽거나 약해지며, 과도하게 경화되면 고무가 부서지기 쉽습니다.
첨가제 및 배합: 충전제, 촉진제, 경화제 및 가소제를 사용하면 최종 제품의 특성이 변경됩니다. 예를 들어, 카본 블랙은 고무를 강화하는 데 사용되는 반면 촉진제는 경화 과정을 가속화합니다. 고무의 경도, 탄성 및 노화 방지를 제어하기 위해 다양한 첨가제를 사용할 수 있습니다.
분자량 및 분포: 고무 화합물의 분자량과 분포는 가공성, 기계적 특성 및 노화 거동에 영향을 미칩니다.
환경 고려 사항: 고무 가공에는 종종 높은 에너지 소비와 휘발성 유기 화합물(VOC) 방출이 수반됩니다. 새로운 기술은 에너지 소비 감소, 배출 제어 개선 및 고무 제품 재활용에 중점을 둡니다.
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