Što je guma? Prirodni naspram sintetičkih elastomera, razredi i kupovne specifikacije

Pitajte troje ljudi što je guma i dobit ćete tri različita odgovora: drvo u jugoistočnoj Aziji, guma na automobilu i crta na crtežu koja kaže 70 Shore A, crna. Sva tri su točna, a jaz između njih je mjesto gdje počinje većina argumenata oko izvora.

Što je guma zapravo

Guma je elastomer: polimerna mreža koja se deformira pod opterećenjem i gotovo potpuno opruži nakon uklanjanja opterećenja. To nadoknadivo rastezanje je definirajuće svojstvo. Boja, tvrdoća i cijena slijede iz kemije ispod njega.

Prirodni kaučuk je cis-1,4-poliizopren sakupljen iz Hevea brasiliensis. Sintetička guma se polimerizira iz monomera kao što su butadien, stiren, izopren, kloropren, etilen i propilen, s fluorom ili silicijem u posebnim stupnjevima. Oba puta završavaju na istom mjestu: sirovi polimer s Mooneyjevom viskoznošću i gotovo bez ikakve korisne čvrstoće dok se ne spoji i stvrdne.

Praktična posljedica je da je guma obitelj, a ne materijal. Dva dijela, oba opisana kao crna guma, mogu se razlikovati za 60 točaka tvrdoće, za 150 C otpornosti na toplinu i za faktor četiri u cijeni po kilogramu.

Prirodna guma: od lateksa do bale

Prirodna guma počinje kao lateks, mliječna suspenzija od otprilike 30 do 40 posto gumenih ugljikovodika dobivenih iz kore zrelog stabla Hevea. Lateks se koagulira mravljom ili octenom kiselinom, preša u listove ili mrvicu i suši prije baliranja.

Kako se vrši to ocjenjivanje odlučuje što ćete zapravo dobiti. Vrste rebrastog dimljenog lima zadržavaju visoku zelenu čvrstoću i prianjanje, što je važno za ručnu izradu velikih dijelova. Tehnički specificirane vrste gume, kao što su TSR 10 ili TSR 20, prodaju se prema ograničenjima prljavštine, pepela, dušika i hlapljivih tvari, te prema Mooneyevom prozoru viskoznosti.

• Mooneyeva viskoznost i, što je još važnije, puno-za-lot širenje oko njega
• Sadržaj prljavštine i pepela, koji ometaju disperziju čađe
• Hlapljiva tvar, koja pomiče točnost vaganja na male sastojke
• Indeks zadržavanja plastičnosti, brz pokazatelj otpornosti na starenje

Prirodna guma zaslužuje svoje mjesto kroz vlačnu čvrstoću, otpornost na trganje, otpornost na zamor i ljepljivost. Njegove granice su jednako jasne: bubri u uljima i gorivima, puca pod ozonom i brzo stari iznad otprilike 90 C u kontinuiranom radu.

Sintetička guma: Prvo odaberite kemiju

Sintetička guma proizvodi se polimerizacijom monomera dobivenih iz nafte, a ta kontrola je cijela poanta: možete odrediti otpornost na ulje, otpornost na ozon ili radnu temperaturu od 200 C koju prirodna guma nikada neće dosegnuti.

Unutar obitelji, ocjena je brojčanik. U NBR-u, sadržaj akrilonitrila odlučuje o ravnoteži: oko 18 posto održava fleksibilnost na niskim temperaturama, dok 45 posto maksimizira otpornost na ulje po cijenu performansi na niskim temperaturama. Navedite ACN pojas, a ne samo riječ nitril.

EPDM je dobra ilustracija kako se kemija pretvara u zalihu. Isti polimer koji brtvi vrata automobila također se isporučuje kao folija za zaštitu od vremenskih uvjeta za krovove, obloge za ribnjake i industrijske prostirke.

EPDM gumena ploča za vanjsko brtvljenje i zaštitu Gumena ploča otporna na vremenske uvjete, ozon i starenje prikladna za krovove, obloge za ribnjake, brtve i zaštitne jastučiće gdje se očekuje dugotrajno izlaganje na otvorenom. Pogledajte proizvod →

Za usporedbu na razini podataka o učinku ulja, topline, vremenskih prilika i abrazije u tim obiteljima, ova raščlamba svojstva sintetičke gume je korisna referentna točka prije nego što popravite spoj.

Lanac procesa: miješanje, oblikovanje, stvrdnjavanje

Svaki gumeni dio, od O-prstena od 2 mm do poklopca pokretne trake od 15 mm, prolazi kroz tri faze: miješanje smjese, oblikovanje, zatim stvrdnjavanje. Većina problema s kvalitetom rješava se u prvoj fazi, a otkriva tek u trećoj.

Rubber Banbury stroj za jednolično miješanje smjese Hidraulično kontrolirana miješalica s optimiziranim rotorima za raspršivanje gumenih smjesa, prikladna za proizvodnju guma, crijeva, brtvila i cipela gdje dosljedno miješanje podržava daljnju obradu. Pogledajte proizvod →

U proizvodnji limova, korak oblikovanja je mjesto gdje se pobjeđuje tolerancija debljine i završna obrada površine. Kalander s tri valjka daje stabilniji lim od jedinice s dva valjka kada je smjesa kruta, jer dodatni prolaz izglađuje varijaciju debljine prije nego što lim napusti posljednji rez.

Gumeni kalander s tri valjka za premazivanje ploča PLC-kontrolirani kalander s izbušenim valjcima za kontinuirano presvlačenje gumenim pločama i kalandriranje čistih ploča, gdje su stabilna debljina i završna obrada površine važni. Pogledajte proizvod →

Čitanje specifikacije gume bez prevare

Specifikacija gume ima smisla samo kada se tvrdoća, vlačna čvrstoća, produljenje, kompresijska čvrstoća i ispitni standard pojavljuju zajedno. Bilo koji broj može biti ispunjen spojem koji ne radi.

Oblačići na liniji pomažu zatvoriti taj jaz. Oznaka u stilu ASTM D2000 ili ISO 3302 povezuje tvrdoću, vlačnu čvrstoću i toplinsko starenje u jednu šifru, tako da dobavljač ne može tiho zamijeniti mješavinu 60 Shore A za 70 Shore A NBR koji ste odobrili.

Usklađivanje gume s primjenom

Započnite s okolinom u kojoj će dio živjeti, zatim mehaničkim opterećenjem, pa cijenom. Taj redoslijed sprječava najčešći ishod: spoj koji je jeftin, lako se oblikuje i kvari u osmom mjesecu.

• Temperatura, kontinuirana i vršna, uključujući cikluse čišćenja
• Kontaktni mediji: ulje, gorivo, voda, para, ozon, hrana, dezinficijensi
• Statički ili dinamički rad i očekivani broj ciklusa tijekom životnog vijeka
• Opterećenje i kompresija, plus skup koji se može tolerirati
• Regulatorna ograničenja: plamen, elektrika, kontakt s hranom, zabranjene tvari

Načini neuspjeha upućuju ravno na složenu odluku. Stvrdnjavanje i fino pucanje obično znači toplinsko starenje. Površinske pukotine na vanjskom dijelu koji nije opterećen obično znači ozon. Bubrenje, omekšavanje i gubitak čvrstoće obično znače da je otpornost na ulje bila pogrešna. Brtva koja ostaje ravna nakon uklanjanja tereta pokazuje kompresiju, a ne defekt kalupljenja.

Tamo gdje se radi o podovima, prostirkama ili općenitim folijama, a ne za lijevanu brtvu, smjesa obično stiže kao gotova ploča, a odluka o kupnji ovisi o površinskom uzorku i debljini. The asortiman proizvoda od gume pokazuje kako su ti stupnjevi grupirani po industriji, što je brže polazište od naziva polimera.

Često postavljana pitanja

Je li guma plastika?

Ne. Plastika je obično termoplastična, pa omekša i ponovno teče kada se zagrije. Guma je umrežena tijekom vulkanizacije, tako da se neće topiti i ponovno teći; gurnut dovoljno daleko umjesto toga degradira. Termoplastični elastomeri ponašaju se kao guma i obrađuju kao plastika, ali obična stvrdnuta guma je druga klasa materijala.

Koja je razlika između prirodne i sintetičke gume?

Prirodna guma dolazi od Hevea lateksa i nudi visoku vlačnu čvrstoću, otpornost na trganje i ljepljivost, ali slabu otpornost na ulje i ozon. Sintetička guma je polimerizirana iz monomera i može se konstruirati za otpornost na ulje, toplinu, ozon ili kemikalije, obično po višoj cijeni po kilogramu i s nižom ljepljivošću.

Koliko tvrda može biti guma?

Većina industrijskih spojeva nalazi se između 40 i 90 Shore A. Ispod 40 Shore A materijal se ponaša poput mekanog gela ili spužve; iznad 90 Shore A, poliuretan ili inženjerska plastika obično je bolji odgovor. Ebonit, jako umrežena tvrda guma, mjeri se na Shore D ljestvici.

Zašto gumeni dio pokvari prije svog nazivnog vijeka trajanja?

U većini slučajeva spoj je bio prihvatljiv, ali okoliš je bio nedovoljno specificiran: prskanje ulja, sredstvo za čišćenje, kut postrojenja bogat ozonom ili stalna viša temperatura od pretpostavljene u podatkovnoj tablici. Potvrdite stvarnu radnu temperaturu i kontaktni medij, a zatim ponovno provjerite kompresiju i zadržavanje rastezanja nakon starenja.