فرآیند تولید محصولات لاستیکی به مراحلی اشاره دارد که در تبدیل ترکیبات لاستیک طبیعی یا مصنوعی به محصولات نهایی مانند دیافراگم های لاستیکی به کار گرفته میشوند. اگرچه مراحلی مانند ترکیب، اکستروژن، کلندرینگ، قالبگیری یا ولکانیزاسیون رایج هستند، اما به مهندسان و طراحان لاستیک کمک میکنند تا با تأثیرگذاری مستقیم بر خواص فیزیکی و عملکرد محصول در کاربردها، به ویژگیهای عملکردی خاصی دست یابند.
از سپرها، بوشها، واشرها و حلقههای اورینگ گرفته تا حلقههای لاستیکی، لاستیکها، ورقها، شیلنگها و موارد دیگر، فرآیندهای تولید محصولات لاستیکی اجزای ضروری را در سراسر جوامع صنعتی مدرن تولید میکنند. در اینجا پنج فرآیند اصلی مورد استفاده برای تولید محصولات لاستیکی آورده شده است:
ترکیب لاستیک، مخلوط کردن لاستیک خام با افزودنیهای شیمیایی مختلف برای افزایش خواص آن و متناسبسازی آن برای کاربردهای خاص است. این افزودنیها معمولاً شامل پرکنندهها (مانند کربن سیاه یا سیلیس برای استحکام)، نرمکنندهها (برای انعطافپذیری)، عوامل ولکانیزهکننده (مانند گوگرد برای بهبود دوام و خاصیت ارتجاعی) و آنتیاکسیدانها یا آنتیاوزونانتها (برای جلوگیری از تخریب در برابر گرما، اکسیژن یا قرار گرفتن در معرض ازن) هستند.
فرآیند اکستروژن در تولید محصولات لاستیکی شامل عبور اجباری مواد لاستیکی از یک قالب شکلدهی شده برای ایجاد محصولات پیوسته و یکنواخت مانند لوله، شیلنگ، درزگیر و پروفیل و اورینگ لاستیکی است. ترکیب لاستیک خام به یک اکسترودر تغذیه میشود، جایی که گرم میشود و توسط یک پیچ چرخان از میان قالبی که شکل مقطع محصول را تعیین میکند، عبور داده میشود. پس از اکستروژن، لاستیک معمولاً خنک و پخته (ولکانیزه) میشود تا خواص نهایی آن، مانند خاصیت ارتجاعی و استحکام، تعیین شود.
کلندرینگ یک فرآیند تولید لاستیک است که با استفاده از چندین غلتک برای فشردهسازی و شکلدهی ترکیبات لاستیکی به یک ورق یکنواخت که روی یک شبکه پیچیده شده است، صفحات مسطح پیوستهای از مواد لاستیکی تولید میکند. هنگامی که ترکیب لاستیکی به کلندر تغذیه میشود، غلتکها آن را فشرده و به صفحات مسطح با ضخامت دقیق تبدیل میکنند یا آن را به عنوان یک لایه روی منسوجات یا سایر مواد اعمال میکنند تا محصولات لاستیکی تقویتشده ایجاد کنند.
قالبگیری یکی دیگر از فرآیندهای استاندارد تولید محصولات لاستیکی است که برای شکلدهی ترکیبات لاستیکی به اشکال خاص با استفاده از قالبها استفاده میشود. این فرآیند به طور گسترده در تولید لاستیک مورد استفاده قرار میگیرد زیرا قطعات با کیفیت بالا و ثابتی با اشکال و اندازههای مختلف تولید میکند. این فرآیند شامل سه تکنیک اصلی برای ساخت محصولات است: قالبگیری فشاری، قالبگیری تزریقی و قالبگیری انتقالی. در قالبگیری فشاری، مقدار از پیش اندازهگیری شدهای از لاستیک در قالب گرم شده قرار میگیرد، جایی که فشار برای تشکیل قطعه اعمال میشود و آن را برای اشکال بزرگتر و سادهتر مناسب میسازد.
ولکانیزاسیون یک عملیات شیمیایی است که لاستیک را با گوگرد یا سایر عوامل پخت گرم میکند تا پیوندهای عرضی بین زنجیرههای پلیمری ایجاد شود. این فرآیند، لاستیک را از حالت نرم و انعطافپذیر به مادهای بادوام و الاستیک با استحکام، مقاومت در برابر حرارت و طول عمر بیشتر تبدیل میکند. در طول ولکانیزاسیون، ترکیب لاستیکی معمولاً در قالب قرار داده شده و در دماهای کنترلشده گرم میشود و تشکیل پلهای گوگردی بین مولکولهای لاستیک را تسهیل میکند.
لاستیک اکسترود شده به محصولاتی اطلاق میشود که با گرم کردن و تحت فشار قرار دادن یک ترکیب الاستومر و عبور دادن آن از یک قالب سفارشی، ابزاری دقیق که برای ایجاد یک پروفیل خاص طراحی شده است، تولید میشوند. این فرآیند اکستروژن لاستیک، مادهای پیوسته با سطح مقطع ثابت در طول خود تولید میکند که آن را برای تولید با حجم بالا و کاربردهایی که نیاز به ابعاد یکنواخت، انعطافپذیری و عملکرد آببندی قابل اعتماد دارند، ایدهآل میسازد. شکل دقیق سطح مقطع به طراحی قالب بستگی دارد و طیف گستردهای از پروفیلهای لاستیکی در صنایعی مانند خودرو، هوافضا، الکترونیک، ساخت و ساز، تهویه مطبوع، دریایی و محصولات مصرفی استفاده میشود.
اکستروژن لاستیک یک فرآیند تولیدی حیاتی در بخش صنعت است که برای تولید کارآمد اشکال یکنواخت و پروفیلهای سفارشی با حداقل ضایعات مواد و قیمت بسیار مقرون به صرفه استفاده میشود. محصولات لاستیکی اکسترود شده به دلیل دوام، طول عمر و عملکرد قابل اعتماد در محیطهای دشوار مشهور هستند. آنها مقاومت فوقالعادهای در برابر مواد شیمیایی، دماهای شدید (گرما و سرما)، اشعه ماوراء بنفش، ضربه، سایش و هوازدگی نشان میدهند - که باعث میشود درزگیرها، واشرها، لولهها و پروفیلهای لاستیکی اکسترود شده برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی، خودرو، ساختمانی و تجاری ایدهآل باشند.
اولین مرحله تولید محصولات لاستیکی همیشه تعیین پارامترهای فنی مورد نیاز آنهاست. باید توجه داشت که بسته به ترکیب لاستیکی مورد استفاده، این محصولات میتوانند خواص کاملاً متفاوتی داشته باشند. بنابراین، فقط تعریف ابعاد یا شکل آنها کافی نیست. باید در مورد اینکه آیا مثلاً باید خاصیت ارتجاعی بالا یا پایین، مقاومت در برابر دماهای متغیر یا تماس با مواد شیمیایی خورنده داشته باشند، تصمیمی گرفته شود.
تعیین پارامترهای مورد نظر بدون شک یکی از مهمترین مراحل تولید محصولات لاستیکی است که مسیر مراحل بعدی را تعیین میکند. علاوه بر این، کل فرآیند تکنولوژیکی باید با استانداردهای ISO مطابقت داشته باشد و خود محصولات نیز باید دارای گواهینامههای CE مناسب باشند.
فرآیند دقیق تولید محصولات لاستیکی به عوامل مختلفی بستگی دارد - از جمله خواص مورد نظر، پارامترها، کاربرد مورد نظر از اجزا و مقدار آنها. روشهای مختلفی برای تولید محصولات لاستیکی استفاده میشود. میتوان آنها را با استفاده از قالبهای مخصوص طراحی شده تهیه کرد. اغلب از تکنیکهای تزریق، قالبگیری و پرس استفاده میشود.
مرحله نهایی تولید محصولات لاستیکی، کنترل کیفیت است. محصولات تحت ارزیابی کاملی از نظر انطباق با استانداردهای مربوطه قرار میگیرند. این کنترل ممکن است شامل آزمایشهای آزمایشگاهی، اندازهگیریها یا آزمایشهای استحکام باشد.
در فرآیند کو-اکستروژن، میتوان پلاستیکها و لاستیکهای مختلف را برای ایجاد اجزای کامپوزیتی با هم ترکیب کرد. انتخاب مواد به الزامات طراحی محصول نهایی بستگی دارد. نظارت دقیق بر این جنبه از فرآیند برای اطمینان از کیفیت و عملکرد محصول نهایی ضروری است.
اکستروژن همزمان شامل اکستروژن همزمان چندین لایه از مواد است که به چندین اکسترودر برای ذوب و آمادهسازی لاستیک و پلاستیک قبل از ترکیب آنها نیاز دارد. این فرآیند از خواص مفید هر ماده برای تولید محصول نهایی قویتر و مقاومتر استفاده میکند.
