Oblikovanje
Oblikovanje gumijastih valjev je namenjeno predvsem lepljenju gumijaste prevleke na kovinsko jedro, vključno z metodo ovijanja, ekstrudiranja, brizganja, brizganja pod pritiskom in brizganja. Trenutno so glavni domači izdelki mehansko ali ročno lepljenje in brizganje, večina tujih držav pa je uvedla mehansko avtomatizacijo. Veliki in srednje veliki gumijasti valji se v osnovi proizvajajo s profilno ekstruzijo, neprekinjenim lepljenjem z ekstrudirano folijo ali neprekinjenim navijanjem z ekstrudiranim trakom. Hkrati se v procesu oblikovanja specifikacije, dimenzije in videz samodejno nadzorujejo z mikroračunalnikom, nekatere pa je mogoče oblikovati tudi z metodo pravokotnega ekstrudiranja in posebnega ekstrudiranja.
Zgoraj omenjena metoda oblikovanja ne le zmanjša intenzivnost dela, temveč tudi odpravi morebitne mehurčke. Da bi preprečili deformacijo gumijastega valja med vulkanizacijo in nastanek mehurčkov in gobic, zlasti pri gumijastem valjčku, oblikovanem z metodo ovijanja, je treba uporabiti metodo fleksibilnega tlačenja na zunanji strani. Običajno je zunanja površina gumijastega valja ovita in navita z več plastmi bombažne ali najlonske tkanine, nato pa pritrjena in tlačena z jekleno žico ali vlaknato vrvjo. Čeprav je ta postopek že mehaniziran, je treba po vulkanizaciji odstraniti oblogo, da se tvori "cekalni" postopek, kar otežuje proizvodni proces. Poleg tega je uporaba obloge in navijalne vrvi izjemno omejena, poraba pa velika.
Za majhne in mikro gumijaste valje se lahko uporabijo različni proizvodni postopki, kot so ročno krpanje, ekstruzijsko gnezdenje, brizganje pod tlakom, brizganje in vlivanje. Za izboljšanje proizvodne učinkovitosti se zdaj uporablja večina metod brizganja, natančnost pa je veliko večja kot pri nebrizganju. Vbrizgavanje pod tlakom, brizganje trdne gume in vlivanje tekoče gume so postale najpomembnejše proizvodne metode.
Vulkanizacija
Trenutno je metoda vulkanizacije velikih in srednje velikih gumijastih valjev še vedno vulkanizacija v vulkanizacijskem rezervoarju. Čeprav se je način fleksibilnega tlačenja spremenil, se še vedno ne oddaljuje od težkega delovnega bremena prevoza, dvigovanja in razkladanja. Vulkanizacijski vir toplote ima tri načine ogrevanja: paro, vroč zrak in vročo vodo, glavni tok pa je še vedno para. Gumijasti valji s posebnimi zahtevami zaradi stika kovinskega jedra z vodno paro uporabljajo posredno vulkanizacijo s paro, čas pa se podaljša za 1 do 2-krat. Običajno se uporablja za gumijaste valje z votlim železnim jedrom. Za posebne gumijaste valje, ki jih ni mogoče vulkanizirati v vulkanizacijskem rezervoarju, se včasih uporablja vroča voda, vendar je treba rešiti vprašanje onesnaženja vode.
Da bi preprečili razslojevanje gume in kovinskega jedra zaradi različnega krčenja toplotne prevodnosti med gumijastim valjem in gumijastim jedrom, se pri vulkanizaciji običajno uporablja metoda počasnega segrevanja in povečevanja tlaka, čas vulkanizacije pa je veliko daljši od časa vulkanizacije same gume. Da bi dosegli enakomerno vulkanizacijo znotraj in zunaj ter izenačili toplotno prevodnost kovinskega jedra in gume, velik gumijasti valj ostane v rezervoarju 24 do 48 ur, kar je približno 30 do 50-krat več kot običajni čas vulkanizacije gume.
Majhni in mikro gumijasti valji se zdaj večinoma predelujejo v vulkanizacijo s ploščatim stiskanjem, kar popolnoma spreminja tradicionalno metodo vulkanizacije gumijastih valjev. V zadnjih letih se za vgradnjo kalupov in vakuumsko vulkanizacijo uporabljajo stroji za brizganje, kalupi pa se lahko samodejno odpirajo in zapirajo. Stopnja mehanizacije in avtomatizacije se je močno izboljšala, čas vulkanizacije pa je kratek, proizvodna učinkovitost visoka in kakovost izdelkov dobra. Še posebej pri uporabi stroja za brizganje gume se postopek brizganja in vulkanizacije združi v enega, čas pa se lahko skrajša na 2 do 4 minute, kar je postala pomembna smer za razvoj proizvodnje gumijastih valjev.
Trenutno se je tekoči kavčuk, ki ga predstavlja poliuretanski elastomer (PUR), hitro razvil v proizvodnji gumijastih valjev in odprl nove možnosti za revolucijo materialov in postopkov. Z uporabo litja se odpravijo zapleteni postopki oblikovanja in zajetna oprema za vulkanizacijo, kar močno poenostavi proizvodni proces gumijastih valjev. Največja težava pa je, da je treba uporabiti kalupe. Pri velikih gumijastih valjih, zlasti za posamezne izdelke, se proizvodni stroški močno povečajo, kar povzroča velike težave pri promociji in uporabi.
Da bi rešili ta problem, se je v zadnjih letih pojavil nov postopek izdelave gumijastih valjev iz PUR brez izdelave kalupa. Kot surovine uporablja polioksipropilen eter poliol (TDIOL), politetrahidrofuran eter poliol (PIMG) in difenilmetan diizocianat (MDl). Po mešanju in mešanju hitro reagira in se kvantitativno vlije na počasi vrteče se kovinsko jedro gumijastega valja. Postopek se izvaja postopoma med vlivanjem in strjevanjem, na koncu pa se oblikuje gumijasti valj. Ta postopek ni le kratek, visoko mehaniziran in avtomatiziran, temveč tudi odpravlja potrebo po zajetnih kalupih. Omogoča izdelavo gumijastih valjev različnih specifikacij in velikosti po želji, kar močno zmanjša stroške. To je postala glavna smer razvoja gumijastih valjev iz PUR.
Poleg tega se po vsem svetu hitro razvijajo tudi mikrofini gumijasti valji, ki se uporabljajo pri izdelavi pisarniške avtomatizacijske opreme s tekočo silikonsko gumo. Delijo se v dve kategoriji: vulkanizacija z ogrevanjem (LTV) in vulkanizacija pri sobni temperaturi (RTV). Uporabljena oprema se prav tako razlikuje od zgoraj omenjene PUR in tvori drugo vrsto ulitke. Tukaj je najpomembnejše vprašanje, kako nadzorovati in zmanjšati viskoznost gumijaste zmesi, da se ohrani določen tlak in hitrost ekstrudiranja.
Čas objave: 7. julij 2021
