Thiết kế chế tạo khuôn ép cao su cho chi tiết kính lặn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản vừa đủ của tài liệu tại đây ( 3.6 MB, 117 trang )
Bạn đang đọc : Thiết kế sản xuất khuôn ép cao su đặc cho chi tiết cụ thể kính lặn – Tài liệu text

– 1 –
Chương 1
Tìm hiểu chung về công nghệ đúc cao su.
I. KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÚC CAO SU :
Đây là phương pháp thành h ình bán thành phẩm thường được dùng
nhiều Chúng có thể tạo h ình sản phẩm hoàn chỉnh và chuyển ngay sang khâu
lưu hóa như: ống cao su, đệm làm kín thiết bị, đệm giảm chấn, cáp điện, dây
thun, Nhưng chúng c ũng có thể tạo h ình hoàn chỉnh để đưa ngay vào khuôn
ép như đệm tròn kích thước lớn hoặc lưu hóa trên lòng tạo hình như đệm kính
xe hơi .
Đúc khuôn cho phép s ản phẩm có bất cứ h ình dạng gì miễn là thể
tích của hỗn hợp cao su phải lớn h ơn thể tích lòng khuôn khoảng 2-3 % và
hình dáng bán s ản phẩm tương hợp với hình dáng lòng khuôn.
Người ta phân biệt các ph ương pháp đúc khuôn b ằng sức ép
(Compression), b ằng ép chuyển (Transfert ) và bằng tiêm (Injection). Nhưng c ả
ba phương pháp s ản phẩm được lưu hóa trong khuôn đ ều phải nhờ một b àn ép
và các thớt ép được gia nhiệt đến nhiệt độ l ưu hóa sản phẩm .
Hình 1.1 :Sơ đồ nguyên tắc một máy ép với trục dẫn
– 2 –
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÚC :
1.Phương pháp ép nén đơn gi ản:
Đây là phương p háp rất phổ biến để lưu hóa các sản phẩm thể tích lớn nh ư
lốp xe chẳng hạn hoặc l ưu hóa cùng một lúc nhiều sản phẩm nhỏ v ì sử dụng
một thiết bị tương đối đơn giản.
a. Quy trình ép:
Sau khi đặt một khối hỗn hợp cao su bán th ành phẩm vào lòng khuôn đã
được dư nhiệt trước, hệ thống nén đóng khuôn lại l àm cho hỗn hợp chảy nhão
và thâm nhập vào toàn bộ các góc của lòng khuôn.
Sau vài giây, ngư ời ta xả áp lực để xả áp lực để khử bọt khí trong l òng
khuôn trước khi tăng áp lực đầy đủ để l ưu hóa (khoảng 50-100 Kg/cm
2

).Sau
khi lưu hóa xong, s ản phẩm sẽ được tự động lấy ra hoặc lấy ra bằng tay. Sau
khi lau sạch khuôn, bán th ành phẩm mới lại tiếp tục bỏ v ào khuôn.
Chốt dẫn hướng
Lòng khuôn
Nắp khuôn
Tay cầm
Hình 1.2 : Khuôn ép nén đơn giản.
– 3 –
b. Thiết bị sử dụng cho ph ương pháp đúc khuôn:
Chúng là các máy ép có các th ớt nóng một hoặc nhiều tầng. Hệ thống đóng
khuôn thường là các con đội thủy lực, lực đóng th ường rất cao
(100,200,300,500 t ấn).
Các thớt trên đó đặt hoặc gắn khuôn đ ược gia nhiệt bằng h ơi nóng luân lưu
hay chất lỏng nóng hoặc bằng điện.
c. Ưu – nhược điểm của phương pháp ép đơn gi ản:
 Ưu điểm:
– Thiết bị tướng đối đơn giản.
– Hệ thống cung cấp nhiệt rất điều h òa và nhiệt dộ tăng rất nhanh.
– Sử dụng điện có lợi l à sạch.
– Dễ bảo trì.
– Dễ điều chỉnh nhiệt độ.
 Nhược điểm:
– Năng suất thấp.
– Đòi hỏi bảo trì nhiều.
– Nhiệt phân phối không đều và thường tập trung ở các r ãnh đặt dây điện
trở khoan sâu vào thớt.
2. Phương pháp ép chuy ển:
Phương pháp này s ử dụng rộng rãi để lưu hóa một số lượng lớn các chi tiết
nhỏ vì một lượng lớn hỗn hợp đ ược đẩy dồn vào từng lòng một của khuôn.

– 4 –
a. Quy trình ép:
Giống như phương pháp trên áp su ất được đặt vào hỗn hợp ở lòng trung
tâm, từ đó, do những rãnh nhỏ, hỗn hợp đi vào các lòng, ở đó chúng được lưu
hóa.
Người ta có thể dùng một máy ép đơn giản và một khuôn ép chuyển hoặc
là một máy ép đặc biệt có hai hệ thống ép. Hệ thống một để đóng khuôn; hệ
thống hai để đẩy hỗn hợp. Ph ương pháp thứ hai này được ưa chuộng vì động
tác ép chuyển xảy ra sau khi khuôn đ ã đóng kín, giới hạn được tình trạng cao
su thừa bắn ra quá nhiều, hao hụt nhiên liệu.
b. Thiết bị sử dụng cho ph ương pháp đúc khuôn:
Thường là các máy ép có hư ớng đóng khuôn ng ược với các loại máy ép đ ơn
giản. Thớt dưới, ở giữa có một l òng trung tâm đựng hỗn hợp và trong lòng có
một piston.Khi máy đóng khuôn, pis ton này sẽ đẩy lên, dồn hỗn hợp vào các
rãnh của khuôn để chúng chảy v ào các lòng nhỏ của khuôn.
Hình 1.3: Khuôn ép chuy ển dùng một hệ thống nén
– 5 –
Mặc dù giá thành các loại máy này đắt hơn các máy ép đơn gi ản nhưng
được ưa chuộng vì sản phẩm ít bị khuyết tật, ít bị cao su thừa.
c. Ưu – nhược điểm của phương pháp ép chuy ển:
 Ưu điểm:
– Động tác ép chuyển xảy ra khi khuôn đ ã đóng kín.
– Giới hạn được lượng cao su thừa bắn ra quá nhiều gây hao hụt nhi ên
liệu.
– Sản phẩm ít bị khuyết tật v ì ít cao su thừa.
 Nhược điểm:
– Giá thành các lo ại máy này đắt hơn các máy ép đơn giản.
3. Phương pháp ép tiêm :
Phương pháp này tương đ ối mới đối với công nghệ cao su.
Rãnh chảy

Lòng khuôn
Hình 1. 4 : Khuôn ép chuyên dùng hai h ệ thống nén.
Hệ thống nén và piston
Hỗn hợp
– 6 –
a. Quy trình ép:
Hỗn hợp được làm dẻo và dư nhiệt trong một máy ép xuất, sau đó đ ược
tiêm vào trong một khuôn đã đóng kín bằng vít vô tận hoặc bằng mộ t piston
độc lập.
Hỗn hợp đưa vào khuôn có nhi ệt độ gần đạt nhiệt độ l ưu hóa để chu kỳ
công tác được nhanh chóng.
Đây là phương pháp áp d ụng để đúc khuôn một số l ượng sản phẩm lớn v à
rất ít cao su thừa, nh ưng việc đầu tư thiết bị lại rất lớn (máy ép, khuô n …).
b. Thiết bị sử dụng cho ph ương pháp đúc khuôn:
Có rất nhiều kiểu khác nhau theo h ướng đóng khuôn v à hướng tiêm.
Máy ép tiêm nằm ngang:
Loại máy ép tiêm này thường có một nhóm bộ phận để ti êm với vít vô tận.
Ngoài nhiệm vụ làm dẻo và tăng nhiệt hỗn hợp, vít vô tận còn có nhiệm vụ tập
trung hỗn hợp ở phía đầu máy ép xuất v à bằng một chuyển động tr ượt trong
lòng máy làm cho h ỗn hợp được sẵn sàng để tiêm vào lòng khuôn l ưu hóa.
Ngay khi khuôn đư ợc đóng kín, nhờ một hệ thống truyền lực vận h ành
bằng thủy lực, nhóm thiết bị ti êm di chuyển ngang và khi đầu phun tiếp xúc
với lỗ nạp liệu của khuôn vít vô tận ngừng quay v à được đẩy thẳng tới giống
như một piston để bơm đầy hỗn hợp vào khuôn, do đó h ệ thống này được đặt
tên là vít – piston.
Máy ép thẳng đứng:
Các loại máy này được gọi là “vít và piston”. M ột máy ép xuất không chỉ
có nhiệm vụ dữ nhiệt v à làm dẻo hỗn hợp mà còn điền đầy xy-lanh có nhiệt độ
– 7 –
thấp hơn so với nhiệt độ lưu hóa, trong xy -lanh có piston. Ở giai đoạn kế

piston đẩy hỗn hợp vào khuôn sau khi khuôn đã được đóng kín.
Dù là ngang hay th ẳng đứng các máy ép ti êm luôn luôn được gia nhiệt
bằng điện và bộ phận tạo ép dùng sức nén thủy lực. Ngo ài ra các máy hiện đại
việc điều khiển được thực hiện bằng ch ương trình của máy tính điện tử loại vi
tính.
III. NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH ÉP :
Nguyên liệu chính dùng cho quá trình đúc là cao su, nó đóng vai tr ò quan
trọng nhất, nó quyết định phần lớn tính năng sử dụng của sản phẩm. Do đó,
việc chọn lựa loại cao su, phẩm cấp của loại cao su đó l à điều kiện hết sức cần
thiết. Đôi lúc trên một sản phẩm phải sử dụng đến hai ba loại cao su v à có
phẩm cấp khác nhau, có nh ư thế mới đạt yêu cầu sử dụng và mang lại hiệu quả
kinh tế cho sản xuất. Không thể có sản phẩm tốt nếu không sử dụng cao su đạt
chất lượng. Ngược lại, không nên sử dụng cao su tốt đối với những sản phẩm
hay những phần trên sản phẩm không đ òi hỏi tính năng cơ lý cao.
Cao su nguyên li ệu ta có thể chia ra l àm ba loại chính là:
– Cao su thiên nhiên.
– Cao su tổng hợp.
– Cao su tái sinh và cao su b ột ( đã lưu hóa ).
1. Cao su thiên nhiên :
Đối với các yêu cầu sử dụng thông th ường, nhất là để làm săm lốp xe,
ngay cả săm lốp xe vận tải, sử dụng cao su thi ên nhiên vẫn cho sản phẩm
những tính năng ưu việt. Nếu pha chế đúng cách, độ m ài mòn của lốp xe vẫn
không thua các lốp xe làm bằng cao su tổng hợp. Ngo ài ra không thấy có hiện
tượng nứt nẻ hay bị biến cứng ở hông lốp nh ư ở lốp xe nhập khẩu l àm bằng
– 8 –
cao su tổng hợp. Khi đi sâu v ào tính chất của cao su thi ên nhiên và cao su t ổng
hợp sau này, chúng ta sẽ dễ dàng chấp nhận điều đó.Ta có các loại cao su sau:
a. Cao su sơ chế:
Chúng ta không đề cập đến các giống cây cho mủ cao su, hiện nay chỉ
giống cây cao su ba lá t ên khoa học là Hevea brasiliensis đang tr ồng tại nước

ta cho sản lượng cao nhất so với các giống khác. Ta c ũng không cần để ý đến
các giống ( clône) và các phương pháp tr ồng vì nó thuộc về lãnh vực nông
nghiệp.Chúng ta chỉ chú ý đến các ph ương pháp lấy mủ và cách sơ chế vì các
điều này ảnh hưởng đến chất lượng mủ nhiều nhất.
Mủ được lấy từ lô trồng cao su về nh à máy chế biến có hai dạng: mủ n ước
và mủ phụ. Mủ nước ở dạng lỏng có th êm chất chống đông th ường là amoniac
có nồng độ 3% vad formol có nồng độ 5%. Mủ n ước dùng để sơ chế thành cao
su tơ xông khói và cao su bún, c ốm hạng CSV5D v à CSV5.
Mủ phụ là mủ đã bị đông gồm mủ chén, mủ miệng, mủ đặc, mủ đất,.v.v.
mủ phụ sơ chế thành crepe, cao su bún c ốm hạng CSV10, CSV20 v à CSV50.
 Phương pháp sản xuất cao xu tờ xông khói (RSS ):
Mủ nước đem về nhà máy lọc được lọc sạch, pha lo ãng và đánh đông bằng
acid cetic hoặc acid formic nồng độ 2,5%. Sau khi mủ đông th ành từng khối
hình trụ, mủ được cưa mỏng, ngâm rửa để sạch hết acid, chất đạm v à đưa lên
máy cán trục có vân, vừa cán vừa rửa để loại thật hết acid v à chất đạm ở trong
mủ. Sau đó cao su đ ược cán thành từng tờ mỏng dài rộng 50 cm và dày từ 4-5
mm. Tờ cao su được vắt lên sào tre hong gió cho ráo nư ớc trong khoảng 8 giờ,
sau đó đem xông sơ b ộ trong nhà, xông ở nhiệt độ 40-50
0
C trong khoảng 24
giờ, tiếp theo tờ cao su đ ược chuyển sang nh à xông chính thức trong 24 gjờ,
qua mỗi giai đoạn, nhiệt độ đ ược nâng dần lên đến 70
0
C. Dầu hắc chứa trong
– 9 –
khói bám vào tờ cao su tạo thành một màng rất mỏng để chống mốc. Thời gian
sấy và xông tổng cộng từ 4 đến 7 ng ày. Nhiệt độ cao nhất cao su tờ sông khói
phải chịu đựng tối đa l à 70
0
C. Ở điều kiện này cao su sơ chế rất ít bị lão hóa

và ít bị băm nát, do đó c ường lực kéo đứt cao su r òng rất cao so với cao su
bún, cốm và crepe ta sẽ đề cập sau. Cao su tờ xông khói s ơ chế kỹ rất hích hợp
để sản xuất các hỗn hợp để l àm cao su mặt lốp oto, đòi hỏi tính kháng kéo đứt,
kháng mài mòn và độ cứng cao.
 Phương pháp sản xuất cao su bún, cốm :
Mủ nước sau khi đánh đông ở các bể đ ược cho vào máy ép xuất, đùn ra
từng sợi đường kính khoảng 5mm hoặc cho v ào máy băm hay máy nghi ền búa
để tạo hạt( mủ cốm). M áy nghiền búa thường được sủ dụng cho loại mủ phụ v ì
khả năng gột rửa chất bẩn lẫn trong mủ rất lớn. Tuy nhi ên vì bị va đập nhiều
lần, các phân tử cao su bị cắt đứt, do đó l àm giảm tính năng cơ lý của cao su.
Hạt hoặc bún cao su chứa v ào các khay kim lo ại không rỉ, đáy có đục lỗ,
khay được di chuyển trong các hầm l ò ngược chiều với luồng h ơi nóng. Việc
sấy được thực hiện ở nhiệt độ từ 100 đến 120
0
C trong vòng 2 đến 4 giờ.
Phương pháp sản xuất này đạt năng xuất cao, tuy nhi ên như đã đề cập ở
trên, cao su bị xoắn vặn ở máy đ ùn, bị băm nghiền ở máy băm v à máy búa,
ngoài ra ở điều kiện sấy khô 120
0
không có chất phòng lão bảo vệ, một phần
cao su bị đứt mạch, lão hóa, do đó chất lượng kém hơn cao su tờ. Trong thực
tế cao su bún cốm thích hợp cho việc l àm hông lốp oto, kéo cán tráng vải
mành, săm xe và các s ản phẩm không đòi hỏi tính kháng m òn cao. Muốn sử
dụng cao su bún cốm v ào cao su mặt lớp oto phải tăng c ường chất độn chính
là than đen loại tốt ( HAF, SAF v.v.).
– 10 –
 Phương pháp sản xuất crepe:
+ Crepe màu nh ạt:
Sản xuất từ mủ nước sử dụng để làm sản phẩm màu nhạt như hông tắng
lốp xe, dụng cụ y tế, núm vú trẻ con, dụng cụ tắm… Sau khi pha lo ãng, mủ

nước được cho thêm 0,5% sodium bisulfide tính theo D.R.C đ ể chống các
enzimes làm đen m ủ. Trong vài trường hợp hóa chất tẩy trắng được thêm vào
như 0,1% xylyl mercaptan. Sau đó acid acetic đư ợc cho vào đánh đông. Các
cục đông được cán rửa qua một d àn trục cán liên tiếp, các tờ crepe d ược sấy
khô ở nhiệt độ 30-40
0
C trong 6 ngày. Crepe màu nh ạt là loại cao su cao cấp
nhất.
+ Crepe nâu:
Crepe nâu được sản xuất từ mủ phụ, sau khi thu nhặt ở lô về, mủ d ược
phân loại và ngâm ngay vào b ể nước qua một đêm hoặc nhiều ngày. Sau đó
mủ được rửa sạch và đưa vào máy cán có vân, v ừa cán vừa rửa để sạch hết
chất bẩn lẫn trong mủ.Giai đoạn tiếp theo là hong gió để ráo nước và đưa vào
lò xông giống như với cao su tờ.
Trong loại crepe nâu, crepe đi từ mủ đông, mủ chén l à tốt nhất, sau đó l à
mủ miệng, mủ dăm, yếu nhất l à mủ đất. tuy nhiên chất lượng mủ crepe nâu
cũng tùy thuộc vào khâu cán rửa.
 Phân hạng cao su sơ chế:
+ Phân hạng cao su tờ xông khói (RSS):
Phân hạng cao su tờ xông khói đ ược thực hiện bằng ph ương pháp quan sát
ngoại quan:
– 11 –
+ Loại RSS 1: Không có bọt, không bụi, không vết d ơ.
+ Loại RSS 2: Vài bọt nhỏ, không bụi, không vết d ơ.
+ Loại RSS 3, 4, 5: Số bọt nhiều dần nh ưng không bụi, không vết dơ.
Sự phân hạng cao su tờ theo ph ương pháp này không ph ản ánh được phẩm
chất thật của cao su, trong khi chờ đợi ban h ành tiêu chuẩn cao su tờ, ta có th êt
tạm thời sử dụng TCVN 3769 -83 để biết được chất lượng cao su tờ một cách
chính xác hơn v ì hiện nay ngoài một số lớn nông trường thuộc quốc doanh sản
xuất ra cao su tờ xuất khẩu, c òn có một số nông trường nhỏ thuộc tập thể hoặc

tư nhân cũng sản xuất cao su tờ không đảm bảo đ ược chỉ tiêu. Chất bẩn là chỉ
tiêu quan trọng nhất trong việc phân hạng cao su.
+ Phân hạng cao su bún cốm (CSV):
Việc phân hạng cao su CSV áp dụng cho cao su bún, cốm thực hiện theo
tiêu chuẩn TCVN 3769-83 với các chỉ tiêu sau:
+ Phân hạng cao su crepe:
Ngoài loại crepe màu nhạt, các loại cao su crepe s ản xuất từ mủ đông, mủ
chén xếp hạng từ màu nhạt đến sậm như sau: 1x, 2x, 3x, 4x và crepe s ố 5 và 6
làm bằng mủ dăm, mủ miệng, mủ đất. Hai loại cao su crepe sau c ùng này chỉ
để sản xuất các sản phẩm rẻ tiền, chóng hỏng.
b. Cao su mủ nước cô đặc:
Việc sử dụng mủ n ước để làm sản phẩm cao su đã có từ lâu, nhưng mãi
đến năm 1923 các ph ương pháp cô đ ặc mủ, thuận lợi cho việc chuy ên chở và
sử dụng, mới phát triển mạnh. Hiện nay, việc sử dụng mủ n ước cô đặc càng
ngày càng nhiều và làm ra nhiều mặt hàng cao cấp.
Có ba phương pháp cô đ ặc mủ cao su:
– 12 –
 Cô đặc bằng phương pháp ly tâm :
Mủ nước lấy ngoài lô về được bảo vệ bằng các chất chống đông, th ường là
ammoniac được thêm vào để nâng PH lên đến 10. Sau đó mủ đ ược đưa vào
máy ly tâm để loại bớt nước và đưa D.R.C từ 36% lên đến 60-62%. Latex ly
tâm được tồn chứa vào các thùng chứa dung tích khoảng 200 lít v à được xịt
thêm khí amoniac vào đ ể bảo quản. Nếu t ình trạng bảo quản tốt, mủ ly tâm có
thể tồn trữ trong vòng hai tháng mà ch ất lượng không thay đổi nhiề u.
 Cô đặc bằng phương pháp kem hóa :
Mủ nước pha loãng được kem hóa bằng dung dịch alginate de sodium. Mủ
bị gel hóa một phần v à nổi lên mặt dung dịch, nước sẽ lắng xuống d ưới. Người
ta chỉ cần chắt bỏ nước là có được mủ kem. Và sau đó bảo quản mủ bằng cách
sục thêm khí amoniac đ ể đưa PH lên đến 10.
 Cô đặc bằng phương pháp bôc hơi :

Gia nhiệt mủ có các chất chống đông v à giữ cố định ở nhiệt độ 70 -80
0
C
trong một thời gian, hơi nước bay đi và mủ dần dần sệt lại.
Trong ba phương pháp trên, cô đ ặc băng phương pháp ly tâm là phổ biến
nhất. Hiện nay nước ta cũng đang sản xuất mủ ly tâm để cung ứng cho nhu cầu
trong nước để nhúng vải m ành, làm thân lốp xe và các mặt hàng gang tay xuất
khẩu.
Theo tiêu chuẩn ISO 2004 cho mủ ly tâm v à mủ kem còn quy định thêm
hàm lượng đồng, mangan, số l ượng mủ đông,chỉ số acid béo dễ bay h ơi, màu
và mùi của mủ.
Sử dụng mủ cao su trong công nghiệp cao su mang lại nhiều lợi điểm:
– 13 –
+ Tiết kiệm được năng lượng: Không cần cán luyện khi th êm phụ gia vào mủ.
+ Tiết kiệm mặt bằng: Ít đ òi hỏi thiết bị lớn, cồng kềnh.
+ Chất lượng sản phẩm cao: V ì các đại phân tử cao su không bị cắt, ngo ài
ra khi nhứng mủ vải mành, cao su dễ thấm vào các khe hở của sợi làm tăng
sức kết dính giữa các lớp vải m ành so với trường hợp cán tráng bằng cao su khô .
Tuy nhiên, áp dụng mủ cao su cũng có v ài nhược điểm sau:
+ Các chất độn bổ cường không có tác dụng tr ên các sản phẩm đi từ mủ
nước, chỉ gia tăng độ cứng v à giảm cường lực của sản phẩm.
+ Cao su bị co rút nhiều khi n ước bốc hơi hết, do đó chỉ áp dụng cho các
sản phẩm thành mỏng.
+ Mủ cao su khô tồn trữ lâu v à khi di chuyển xa không có lợi, v ì còn chứa
từ 30-40% nước.
c. Tính chất lý hóa của cao su thi ên nhiên:
 Lý tính:
Mủ cao su bao gồm nhiều hạt h ình quả lê mang điện tích âm. Trong 1ml
mủ nước chứa 35% h àm lượng cao su khô có khoảng 200 triệu hạt n ày.
Đường kính trung b ình mỗi hạt này 0,139 đến 0,173. Mủ cao su mang tính

kiềm yếu nhưng sau một thời gian, các vi sinh vật trong mủ phát triển sẽ tiết
ra các loại acid làm mủ bị đông. Khối l ượng riêng của cao su khô là 0,914.
Cao su thiên nhiên tan trong các dung môi h ọ béo, họ thơm, ít tan trong
các dung môi cho ra O như cetone.
 Hóa tính:
Cấu trúc phân tử của cao su thi ên nhiên là polyisopren có công th ức
(C
5
H
8
) 20000 ỏ dạng Cis-1,4.
– 14 –
Dạng isoprene Cis -1,1 này chiếm 100% trong dẫy phân tử cao su của
giống Hevea Brasiliensis. Chính nhờ cấu trúc đều đặn n ày ( khác với
polyisoprene tổng hợp ) làm cho cao su này k ết tinh khi bị kéo căng dần đến
kết quả là lực kéo đứt cao su sống rất cao ảnh hưởng tốt đến quy tr ình cán
luyện cũng như tính năng của sản phẩm khi ch ưa có chất độn.
Mỗi một đơn vị C
5
H
8
của dây phân tử lại có một nối đó ( ch ưa bão hòa )
làm cho cao su có th ể lưu hóa dễ dàng bằng hệ thống l ưu huỳnh. Tuy nhiên
mặt khác điều này cũng làm cho cao su thiên nhiên d ễ bị oxy hóa, ozone tác
kích dẫn đến tình trạng náo hóa ( đứt mạch ), do đó tính chịu nhiệt của cao su
kém. Cao su thiên nhiên d ễ bị phân hủy ở nhiệt độ 192
0
C. Ngoài ra cao su
thiên nhiên dây phân t ử không có cực n ên dễ bị hòa tan trong dầu khoáng
nhưng lại không tan trong acetone.

d. Áp dụng:
Phạm vi sử dụng cao su thi ên nhiên rất rộng và rất đa dạng, thường mang
lại cho sản phẩm thông th ường những tính năng c ơ lý tính rất tốt và có thể
làm những sản phẩm cao cấp nh ư lốp xe, găng tay, gi ày dép, các sản phẩm
cơ học, keo rán…
2. Cao su tổng hợp:
Do nguồn cao su thiên nhiên có hạn và tùy vào nhu cầu thị yếu của ng ười
tiêu dùng, mà ngư ời ta đã chế ra một loại cao su với h àm lượng cao su nhiên
nhiên tùy theo quy đ ịnh và một số chất phụ gia để có một loại đ ược gọi là
cao su tổng hợp.
Tùy vào thành ph ần pha trộn mà có rất nhiều loại cao su tổng hợp, sau đây
ta xét một số loại điển hình.
– 15 –
a. Cao su Styrene – Butadiene (SBR ):
Cao su Styrene Butadien (SBR) là lo ại cao su tổng hợp đ ược sản xuất
nhiều nhất trong số các loại cao su tổng hợp khác. Nó chiếm 80% tổng số cao
su tổng hợp được tiêu thụ ở Mỹ. Có rất nhiều loại cao su SBR thay đổi t ùy
theo hàm lượng styrene, chất ổn định, nhiệt độ đồng tr ùng styrene –
butadiene, trộn thêm dầu, than đen …
Cao su SBR đư ợc các nhà nghiên cứu Đức đồng trùng hợp vào năm 1930.
Gọi là Buna S. Ngay sau đó các công ty s ản xuất cao su ở Mỹ cũng quan tâm
nhiều đến các loại cao su tổng hợp n ày, cho đến khi bắt đầu thế chiến thứ hai
vì nhu cầu cao su tăng vọt, nhất l à đối với các nước không có cao su thi ên
nhiên như Đức lao vào nghiên cứu và sản xuất với số l ượng lớn. Trước trận
Trân châu Cảng năm 1941, Mỹ sản xuất 40.000 tấn SBR/năm. Sau tr ận Trân
Châu Cảng, Mỹ nâng l ên 705.000 tấn/năm, năm 1942 v à lên đến 820.000 tấn
năm 1945 và là y ếu tố quyết định thắ ng lợi của phe đồng minh với phe trục.
Tính năng công ngh ệ của cao su SBR:
Khuyết điểm của sản phẩm cao su SBR so với sản phẩm cao su thi ên
nhiên như sau:

– Tính năng cơ h ọc:
 Tính chống nứt thấp nhất l à ở nhiệt độ cao. Ở 100
0
C sẽ mất đi 60%
tính chống nứt.
 Tính chịu nhiệt thấp, ở 90
0
C cao su bị lưu hóa mất đi 2/3 cường lực
và 30% tỉ lệ dãn dài.
 Độ loang vết nứt lớn.
– Tính năng thao tác trong s ản xuất:
 Lượng tiêu hao năng lượng trong sơ hỗn luyện lớn. Nếu s ơ luyện
lâu dài độ déo kém dần vì tạo trong cao su các liên kết không gian
ba chiều.
– 16 –
 Độ dẻo thấp nên khó điền đầy khuôn. Chỉ có thể tăng chút ít độ dẻo
bằng dầu naphthalene, nhựa thông, coumarone indene resine.
 Nhiệt nội sinh lớn so với cao su thi ên nhiên gây tổn thất lớn đối với
sản phẩm bị uốn, ép nhiều lần.
 Cao su SBR không có ch ất độn, cường lực kéo đứt rất thấp không
đáp ứng được yêu cầu sử dụng, do đó sử dụng cao su n ày cần phải
có một lượng chất độn bổ c ường lớn,đặc biệt là than đen.
b. Cao su Polybutadien:
Cao su Polybutadiene là lo ại cao su chiếm h àng thứ hai sau cao su SBR
trong các loại cao su tổng hợp.
Nó được dùng làm cao su m ặt lốp xe khi trộn với các loại cao su khác để
cải thiện tính kháng m òn và trống nứt trong vải mành thân lốp xe, hỗn hợp
bông lốp để cải thiện tính kháng nhiệt. Ở các sản phẩm khác cao su
Polybutadiene có l ợi điểm là kháng mòn tốt, chống uốn gãy, sinh nhiệt ít và
mềm dẻo ở nhiệt độ thấp.

Loại cao su này được áp dụng để làm lốp xe và các sản phẩm khác vì nó
có khả năng phối hợp với các loại cao su khác để tăng tính kháng mỏi mệt ,
kháng mòn, kháng n ứt nhất là ở hỗn hợp cao su mặt lốp xe cả loại lốp xe du
lịch hay xe tải nặng.
Ngoài ra loại cao su này khi kết hợp với một số chất độn khác với mức
chất độn bằng nhau, sản phẩm n ày cho sức kháng xé, sức kháng hút n ước và
độ kháng còn thấp hơn cao su thiên nhiên và cao su SBR.
Cao su Polybutadiene dùng trong băng t ải phối hợp với cao su thi ên nhiên
cải thiện được tính cắt, tính xé rách, tính kháng m òn, kháng nhiệt tốt và tính
kháng uốn khúc dập nứt tốt.
– 17 –
Ít khi dùng Polybutadiene mà không phối hợp với các loại cao su khác, chỉ
trừ trường hợp cần độ kháng m ài mòn, độ nảy cao ví dụ nh ư làm banh golf
hoặc banh trẻ con.
c. Cao su PolyChloroprene:
Cao su PolyChloroprene đư ợc chia làm ba loại: loại thông dụng, loại l àm
keo và loại đặc biệt. Trong m ỗi loại đó người ta lại chia ra l àm nhiều loại và
có những công dụng riêng.
Tùy theo loại cao su Polychloroprene ng ười ta sử dụng để sản xuất các sản
phẩm sau:
– Loại thông thường: dùng trong sản phẩm đúc khuôn, sản xuất ép
suất, ống băng tải, bọc dây điện, đế, gót giày, lốp xe, cán tráng vải v à đệm
chịu dầu …
– Loại chất dính: dùng làm các loại keo dính nhanh v à cường độ
dính lớn.
– Loại đặc biệt: sản xuất các sản phẩm chịu dầu cao, cứng rắn,
chất làm dẻo có thể lưu hóa được, đế dép. Chất kết dính cao cứng để bả o
vệ các thùng chứa, các Tourbine…
Ưu – Nhược điểm của cao su Polychloroprene:
Ưu điểm:

+ Tính thẩm khí nhở hơn cao su thiên nhiên kho ảng 1/2

1/3.
+ Nhiệt nội sinh của cao su Polychloroprene nhỏ h ơn các loại cao su
tổng hợp khác.
+ Nhiệt phân giải cao su Polychloroprene ( 233
0
C – 258
0
C ) cao
hơn cao su thiên nhiên và kh ả năng chống cháy của cao su n ày cũng rất lớn vì
trong phân tử có chlor.
– 18 –
+ Cao su Chloprene ch ịu tải trọng, chịu dầu khoáng rất tốt n ên
thường để sản xuất các sản phẩm chịu dầu.
+ Tính kháng oxi và ozon c ủa cao su Polychloroprene rất mạnh, lực
kéo đứt, độ dãn dài của cao su này ít bị thay đổi khi bị l ão hóa do oxy.
Nhược điểm:
+ Loại cao su này có thể lưu hóa bằng oxid kim loại nh ư PbO hay
ZnO hoặc với hệ thống l ưu hóa có lưu hu ỳnh và chất xúc tiến hữu c ơ, tuy
nhiên tốc độ lưu hóa của cao su chloroprene chậm gấp đôi so với cao su thi ên
nhiên.
+ Loại cao su này có đàn tính cao, độ nén khó ép hình, ngoài ra rất dễ
dính kim loại tạo khó khăn cho thao tát hỗn luyện.
+ Cường lực kéo đứt, độ d ãn dài khi đứt kém hơn so với cao su thiên
nhiên, tính chịu nhiệt, chịu lạnh đều nhỏ. Khi ở 100
0
C cường lực chỉ còn lại 30
– 40% cường lực ở nhiệt độ th ường.
d. Cao su Butyl:

Cao su Butyl có tính năng không b ão hòa rất thấp nếu tính th eo phân tử
lượng thì tính bão hòa là 1/5000 ( cao su thiên nhiên 1/68 ).
Do tính bão hòa cao nên đây là một loại cao su đ ược dùng sử dụng nhiều
trong những mục đích đặc biệt v ì các tính chất:
– Tính thấm khí rất nhỏ.
– Tính kháng nhiệt lão hóa.
– Tính kháng ozon e và kháng thời tiết.
– Tính trống rung.
– Tính kháng hóa ch ất và kháng ẩm.
– 19 –
Sản lượng và lượng tiêu thụ cao su Butyl đứng h àng thứ ba trong các loại
cao su tổng hợp, việc áp dụng rất đa dạng nh ưng số lượng sử dụng lớn nhất
là làm săm oto.
Ngoài ra, để sản xuất các sản phẩm chịu nhiệt nh ư săm lưu hóa l ốp, tấm
lợp, bao cáp điện, thảm lốt ph òng tắm có thể chịu được nước thường xuyên.
Để kết hợp với tính ít thấm khí v à giảm chấn,người ta dùng cao su này đ ể
làm các nệm hơi, nệm giảm xóc, các đệm th ành cửa kính oto … và với tính
kháng acid loãng, kháng d ầu thực vật người ta sản xuất các dụng cụ th ường
xuyên tiếp cận với các loại hóa chất n ày.
e. Cao su Chlorobutyl:
Vì cấu trúc của cao su Chlorobutyl giống nh ư cao su butyl do đó tính năng
sử dụng loại cao su n ày giống tính năng sử dụng của cao su butyl. Các tính
năng chung như sau:
– Tính thấm khí, thấm ẩm ướt.
– Tính biến dạng trễ cao, (chống x óc, chống rung ).
– Chống uốn mỏi tốt.
– Kháng hóa chất tốt.
Các sản phẩm cao su n ày có nhiều tính năng ưu việt hơn các sản phẩm sử
dụng cao su butyl từ trước như là chống tác kích của mọi loại môi tr ường và
tính thấm khí thấp và các tính chất khác, ngoài ra loại cao su này còn được áp

dụng làm lớp lót trong của lốp không săm, l àm ống lốp xe, làm săm xe tải
chống nhiệt vì nó có khả năng chịu nhiệt cao, ít thấm khí, kháng uốn dập(ít
nứt), lưu hóa nhanh, ch ống được hủy hoại của ánh nắng, khí hậu, ngo ài ra về
ngoại quan đẹp, chắc chắn …
– 20 –
Ngoài các loại cao su tổng hợp nh ư ta đã xét ở trên còn một số loại như:
f. Cao su tổng hợp Polyisoprene:
g. Cao su Ethylene – Propylene ( EPM, EPDM ):
h. Cao su Nitrile ( NBR ):
i. Cao su Chlorosulfon Polyethylene ( Hypalen):
j. Cao su Polyacrylate:
k. Cao su Epichlorhydrine:
l. Cao su Chlopolycthylene:
m. Cao su Silicone ( Polydimethyle siloxane ):
n. Cao su Polysulfide:
o. Cao su Fluorocar bone:
p. Cao su Polyurethane:
3. Cao su tái sinh và cao su b ột ( đã lưu hóa ):
Ngay từ khi kỹ nghệ làm lốp, xăm xe phát triển, kỹ nghệ sản xuất cao su
tái sinh cũng phát triển theo v ì nguồn nguyên liệu chính là săm lốp xe phế thải.
Hơn 20 năm qua, thi ết bị để làm cao su tái sinh không tha y đổi mấy nhưng
phương pháp chế tạo đã khác đi nhiều, tuy nhiên loại cao su để tái sinh chủ
yếu vẫn là cao su thiên nhiên và cao su SBR, m ột ít cao su Butyl v à cao su
Polybutadien.
Ngoài cao su tái sinh, k ỹ nghệ cao su c òn sử dụng một loại cao su đ ã lưu
hóa khác dưới dạng bột, cách chế tạo c ơ bản khác loại cao su tái sinh.
a. Cao su tái sinh:
 Phương pháp s ản xuất cao su tái sinh :
– 21 –
Tái sinh cao su đ ã lưu hóa là tái sắp xếp các nối lưu huỳnh liên phân tử

thanh nối nội phân tử, do đó cao su lai có lại độ dẻo ban đ ầu và khả năng để
lưu hóa lại một lần nữa. Nh ưng các phương pháp tái sinh ch ủ yếu hiện tại cũng
dẫn đến sự giảm trọng l ượng phân tử của cao su, nghĩa l à cắt ngắn phân tử,
hậu quả là lảm giảm cơ tính của cao su.
Có nhiều phương pháp sản xuất cao su tái sinh tùy thuộc vào thiết bị nói
chung theo một nguyên tắc sau:
Sau khi đã chọn lựa sơ khởi, các sản phẩm cao su phế thải đ ược đưa vào
máy nghiền, cao su và các vật liệu khác như: vải mành, dây thép ni ềng bị cắt
xé và nghiền vụn. Loại bột tr ên được cho qua một vùng có từ tính mạnh, các
vật liệu có ái lực từ đ ược hút ra ra ngo ài như sắt, thép …
Bước kế tiếp là xử lý bột bằng dung dịch soud 5% ở nhiệt độ 180
0
C trong
vòng từ 8-10 giờ. Sau đó bột được hấp trong hơi nước sôi ở áp suất 7 -40
atmosphere.
Tiếp theo, bột được rửa, lọc, sấy khô v à tinh luyện qua một máy đ ùn bằng
vít vô tận.
Việc sử lý bằng soude chỉ đ ược thực hiện ở các xí nghiệp lớn sản xuất cao
su tái sinh, còn ph ương pháp sử dụng hơi được thực hiện ở các xí nghiệp trung
bình hoặc nhỏ với mục đích l à tái sử dụng các mẻ luyện không đạt hoặc bị tự
lưu hoặc các rẻo cao su thừa.
 Tính chất của các loại cao su tái sinh :
Các loại cao su tái sinh đ ược sử dụng như chất phụ thêm để giảm giá
thành của mẻ luyện.
– Ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất sản phẩm:
– 22 –
Với một lượng dùng thích hợp vào mẻ luyện, cao su tái sinh có thể mang
lại các lợi điểm sau:
÷ Cải thiện độ dẻo, giảm thời gian cho chất độn v ào mẻ luyện.
÷ Gia tăng tốc độ ép xuất, giảm độ phồng của cao su ở miệng đ ùn.

÷ Cải thiện ngoại quan của sản phẩm đ ùn và giữ cho sản phẩm cán
tráng không bị co rút.
÷ Giảm tiêu hao năng lượng vì một phần chất độn đ ã có sẵn ở
trong cao su tái sinh.
÷ Tăng nhẹ tính dính vì trọng lượng phân tử của cao su tái sinh đ ã
bị giảm trầm trọng.
– Trở ngại trong việc lập đ ơn pha chế hỗn hợp:
Để thiết lập đơn pha chế cho một hỗn hợp có cao su tái sinh phải l ưu ý
không những hàm lượng chất độn có trong đó m à còn có hàm lượng lưu huỳnh
và cả chất xúc tiến c òn tồn đọng trong cao su, do đó phải biết nguồn nguy ên
liệu gốc của cao su tái sinh.
– Ảnh hưởng lên tính chất của sản phẩm:
Nếu cao su tái sinh tinh luyện không kỹ, trong th ành phần sẽ lẫn nhiều
chất bẩn thô nếu tỷ số th êm vào là 10% các tính năng như đ ộ kháng mòn,
kháng xé rách, kháng m ỏi sẽ suy giảm nghi êm trọng. Do đó không n ên vượt
quá lượng dùng là 15% so với cao su sống.
Người ta sử dụng cao su tái sinh chính có gốc l à cao su thiên nhiên ho ặc
cao su SBR và cao su Butyl. Không có cao su tái sinh g ốc Nitril hoặc
Polychloroprene vì các lo ại cao su này bị biến cứng do nhiệt.
– 23 –
b. Cao su bột ( đã bị lưu hóa):
Loại cao su này là bột của các rẻo cao su thừa sau khi lựa sạch vải v à kim
loại được đem nghiền mịn, kích th ước hạt vào khoảng 1/10 mm. Ng ười ta có
thể có nhiều nguồn cao su nh ưng chủ yếu là đi từ cao su thiên nhiên, SBR, cao
su Butyl.
Thêm vào mẻ luyện ở dạng bột rất khó cho n ên người ta thường tạo thành
bột nhão với các loại thuốc l àm mềm và để yên vài giờ trước khi sử
dụng.Thêm vào mẻ luyện khoảng 5% sẽ cải thiện đ ược tính năng công nghệ
của nó. Nếu tỷ lệ th êm vào cao làm h ạ giá thành rất nhiều nhưng các tính chất
của sản phẩm cũng bị suy giảm nghi êm trọng đặc biệt là lực kéo đứt, độ kháng

xé và các tính ch ất động của sản phẩm.
Người ta cũng có thể d ùng hoàn toàn 100% b ột cao su đã lưu hóa để sản
xuất sản phẩm bằng cách l ưu hóa dưới áp lực cao ở 150
0
C và có sự hiện diện
của lưu huỳnh, tuy nhiên tính năng của sản phẩm rất kém.
IV. CÁC KHUYẾT TẬT VẬT ÉP CAO SU V À CÁCH KHẮC PHỤC:
1. Các khuyết tật vật ép cao su :
Trong quá trình ép cao su chúng ta không th ể tránh khỏi các khuyết tật của
vật đúc. Tuỳ loại cao su d ùng để đúc thì có các loại khuyết tật khác nhau. Tuy
nhiên chúng ta có th ể đưa ra một số loại khuyết tật th ường gặp trong quá tr ình
đúc như sau:
 Sai lệch về hình dạng kích thước của vật ép so với mẫu ban đầu.
 Chất lượng bề mặt chưa đạt yêu cầu.
 Thiếu hụt vật liệu.
 Xảy ra hiện tượng rỗ khí(kẹt khí) .
– 24 –
2. Cách khắc phục các khuyết tật của vật ép cao su :
Các khuyết tật vật ép cao su luôn xảy ra n ên ta phải có cách khắc phục. tuỳ
loại khuyết tật mà ta có thể có cách khắc phục ho àn toàn, tuy nhiên c ũng có
loại ta không thể khắc phục được hoàn toàn. Do vậy trong quá trình ép ta cần
phải tính toán sao cho hợp lý nhất.
a) Sai lệch về hình dạng kích thước của vật ép so với mẫu ban đầu:
Trong quá trình ép cao su có r ất nhiều nguyên nhân dẫn đến sai lệch vật ép
 Thiết kế bản vẽ chưa chính xác dẫn đến sai lệch về kết cấu khuôn. Điều
này phụ thuộc chính v ào người thiết kế nên người thiết kế phải là người có tay
nghề cao và hiểu biết về khuôn.
 Lắp ráp và bảo trì khuôn không đúng kĩ thuật dẫn tới sai lệch về h ình
dạng vật ép.
 Thời gian từ khi cho vật liệu v ào khuôn cho đ ến khi lấy chi tiết ra ch ưa

đủ để đảm bảo độ nguội v à chín đều của chi tiết m à người công nhân đã lấy
chi tiết ra gây ra hiện t ượng sai lệch hình dáng bề mặt, vật liệu bị dính
khuôn.Do vậy người công nhân phải chú ý đến thời gian ép sao cho hợp lý đối
với từng loại vật liệu để đ ưa chi tiết ra đúng lúc.
b) Thiếu hụt về vật liệu:
Sự thiếu hụt vật liệu l àm cho chi tiết ép không đúng h ình dạng của chi tiết
ban đầu. Do vậy để khắc phục khuyết tật n ày thì người công nhân phả i định
lượng được lượng cao su cho v ào khuôn để ra một chi tiết ho àn chỉnh.
c) Xảy ra hiện tượng, rỗ khí trên chi tiết:
Hiện tượng này làm cho bề mặt chi tiết cũng nh ư bên trong chi ti ết có các
lỗ khí, hoặc vật liệu chi tiết không đ ược đồng nhất chỗ láng mịn, chỗ lại gồ
ghề. Nguyên nhân chủ yếu của khuyết tật n ày là do tính không thông khí và s ự
lẫn tạp chất trong vật liệu cao su. Trong quá tr ình nấu không được làm sạch
các cặn bã. Cách khắc phục hiện tượng này là cần chú ý làm sạch tạp chất và
các cặn bã, tạo lỗ thông hơi cho khuôn.
– 25 –
Chương 2
Tổng quan về công nghệ CAD/CAM/CNC v à
ứng dụng tại Việt Nam
Chúng ta đã biết CAD xuất hiện vào năm 1960, với công dụng là công cụ
vẽ (Drafting Tool). Bởi vậy, nó được gọi là “cây bút chì điện tử” (Electronic
Pencil). Cho đến những năm 80 của thế kỷ tr ước, vẽ vẫn là chức năng cơ bản
của các phần mềm CAD. Các công cụ vẽ không ngừng đ ược cải tiến, được bổ
sung thêm các tiện ích, khiến cho công cụ vẽ đ ược tiến hành nhanh chóng hơn,
chính xác hơn và giúp cho vi ệc quản lý, trao đổi tài liệu thiết kế được dễ dàng
hơn. Với chức năng vẽ th ì theo tên gọi ban đầu, CAD chỉ là công cụ trợ giúp
vẽ trên máy tính (Computer Aide Drafting ).
Theo thời gian, CAD được phát triển theo 2 h ướng:
– Một mặt, CAD được tích hợp nhiều chức năng mới. Với các tính năng
đồ hoạ đặc trưng của mình, CAD trở thành môi trường phát triển các công cụ

tính toán, phân tích, s ản xuất (như tính toán động học, động lực học c ơ cấu,
tính toán khí động, nhiệt, từ; lập tr ình cho máy CNC, quản lý công nghệ,…).
Nói cách khác, CAD ngày càng đư ợc tích hợp những chức năng mới. Nhờ các
chức năng này mà CAD đã trở thành công cụ tuyệt vời không chỉ cho các nh à
thiết kế mà cả các nhà kinh doanh, qu ản lý, nghệ thuật, quân sự,…Giới kỹ
thuật ngày nay đã quen với các thuật ngữ CAE (Computer Aided Engineering ),
CAM (Computer Aided Manufacturing ). Tuy có chức năng rất khác nhau, các
phầm mềm CAE và CAM có đặc điểm chung là được phát triển trong môi
trường đồ hoạ của CAD hoặc sử dụng trực tiếp dữ liệu đồ hoạ của CAD. Một
cách tự nhiên, nhiều hệ CAD, như CATIA (của IBM), Pro/Engineer (của
PTC), Cimatron (của Cimatron), đ ã tích hợp trong nhiều chức năng của CAM
và CAE. Chúng thực sự đã trở thành các phầm mềm CAD/CAM/CAE .
). Saukhi lưu hóa xong, s ản phẩm sẽ được tự động hóa lấy ra hoặc lấy ra bằng tay. Saukhi lau sạch khuôn, bán th ành phẩm mới lại liên tục bỏ v ào khuôn. Chốt dẫn hướngLòng khuônNắp khuônTay cầmHình 1.2 : Khuôn ép nén đơn thuần. – 3 – b. Thiết bị sử dụng cho ph ương pháp đúc khuôn : Chúng là những máy ép có những th ớt nóng một hoặc nhiều tầng. Hệ thống đóngkhuôn thường là những con đội thủy lực, lực đóng th ường rất cao ( 100,200,300,500 t ấn ). Các thớt trên đó đặt hoặc gắn khuôn đ ược gia nhiệt bằng h ơi nóng luân lưuhay chất lỏng nóng hoặc bằng điện. c. Ưu – điểm yếu kém của chiêu thức ép đơn gi ản :  Ưu điểm : – Thiết bị tướng đối đơn thuần. – Hệ thống phân phối nhiệt rất điều h òa và nhiệt dộ tăng rất nhanh. – Sử dụng điện có lợi l à sạch. – Dễ bảo trì. – Dễ kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ.  Nhược điểm : – Năng suất thấp. – Đòi hỏi bảo dưỡng nhiều. – Nhiệt phân phối không đều và thường tập trung chuyên sâu ở những r ãnh đặt dây điệntrở khoan sâu vào thớt. 2. Phương pháp ép chuy ển : Phương pháp này s ử dụng thoáng rộng để lưu hóa một số lượng lớn những chi tiếtnhỏ vì một lượng lớn hỗn hợp đ ược đẩy dồn vào từng lòng một của khuôn. – 4 – a. Quy trình ép : Giống như giải pháp trên áp su ất được đặt vào hỗn hợp ở lòng trungtâm, từ đó, do những rãnh nhỏ, hỗn hợp đi vào những lòng, ở đó chúng được lưuhóa. Người ta hoàn toàn có thể dùng một máy ép đơn thuần và một khuôn ép chuyển hoặclà một máy ép đặc biệt quan trọng có hai mạng lưới hệ thống ép. Hệ thống một để đóng khuôn ; hệthống hai để đẩy hỗn hợp. Ph ương pháp thứ hai này được ưu thích vì độngtác ép chuyển xảy ra sau khi khuôn đ ã đóng kín, số lượng giới hạn được thực trạng caosu thừa bắn ra quá nhiều, hao hụt nguyên vật liệu. b. Thiết bị sử dụng cho ph ương pháp đúc khuôn : Thường là những máy ép có hư ớng đóng khuôn ng ược với những loại máy ép đ ơngiản. Thớt dưới, ở giữa có một l òng TT đựng hỗn hợp và trong lòng cómột piston. Khi máy đóng khuôn, pis ton này sẽ đẩy lên, dồn hỗn hợp vào cácrãnh của khuôn để chúng chảy v ào những lòng nhỏ của khuôn. Hình 1.3 : Khuôn ép chuy ển dùng một mạng lưới hệ thống nén – 5 – Mặc dù giá tiền những loại máy này đắt hơn những máy ép đơn gi ản nhưngđược ưu thích vì loại sản phẩm ít bị khuyết tật, ít bị cao su thừa. c. Ưu – điểm yếu kém của giải pháp ép chuy ển :  Ưu điểm : – Động tác ép chuyển xảy ra khi khuôn đ ã đóng kín. – Giới hạn được lượng cao su thừa bắn ra quá nhiều gây hao hụt nhi ênliệu. – Sản phẩm ít bị khuyết tật v ì ít cao su thừa.  Nhược điểm : – Giá thành những lo ại máy này đắt hơn những máy ép đơn thuần. 3. Phương pháp ép tiêm : Phương pháp này tương đ ối mới so với công nghệ cao su. Rãnh chảyLòng khuônHình 1. 4 : Khuôn ép chuyên dùng hai h ệ thống nén. Hệ thống nén và pistonHỗn hợp – 6 – a. Quy trình ép : Hỗn hợp được làm dẻo và dư nhiệt trong một máy ép xuất, sau đó đ ượctiêm vào trong một khuôn đã đóng kín bằng vít vô tận hoặc bằng mộ t pistonđộc lập. Hỗn hợp đưa vào khuôn có nhi ệt độ gần đạt nhiệt độ l ưu hóa để chu kỳcông tác được nhanh gọn. Đây là chiêu thức áp d ụng để đúc khuôn một số ít l ượng mẫu sản phẩm lớn v àrất ít cao su thừa, nh ưng việc góp vốn đầu tư thiết bị lại rất lớn ( máy ép, khuô n … ). b. Thiết bị sử dụng cho ph ương pháp đúc khuôn : Có rất nhiều kiểu khác nhau theo h ướng đóng khuôn v à hướng tiêm. Máy ép tiêm nằm ngang : Loại máy ép tiêm này thường có một nhóm bộ phận để ti êm với vít vô tận. Ngoài trách nhiệm làm dẻo và tăng nhiệt hỗn hợp, vít vô tận còn có trách nhiệm tậptrung hỗn hợp ở phía đầu máy ép xuất v à bằng một hoạt động tr ượt tronglòng máy làm cho h ỗn hợp được sẵn sàng chuẩn bị để tiêm vào lòng khuôn l ưu hóa. Ngay khi khuôn đư ợc đóng kín, nhờ một mạng lưới hệ thống truyền lực vận h ànhbằng thủy lực, nhóm thiết bị ti êm vận động và di chuyển ngang và khi đầu phun tiếp xúcvới lỗ nạp liệu của khuôn vít vô tận ngừng quay v à được đẩy thẳng tới giốngnhư một piston để bơm đầy hỗn hợp vào khuôn, do đó h ệ thống này được đặttên là vít – piston. Máy ép thẳng đứng : Các loại máy này được gọi là “ vít và piston ”. M ột máy ép xuất không chỉcó trách nhiệm dữ nhiệt v à làm dẻo hỗn hợp mà còn điền đầy xy-lanh có nhiệt độ – 7 – thấp hơn so với nhiệt độ lưu hóa, trong xy – lanh có piston. Ở quá trình kếpiston đẩy hỗn hợp vào khuôn sau khi khuôn đã được đóng kín. Dù là ngang hay th ẳng đứng những máy ép ti êm luôn luôn được gia nhiệtbằng điện và bộ phận tạo ép dùng sức nén thủy lực. Ngo ài ra những máy hiện đạiviệc điều khiển và tinh chỉnh được triển khai bằng ch ương trình của máy tính điện tử loại vitính. III. NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH ÉP : Nguyên liệu chính dùng cho quy trình đúc là cao su, nó đóng vai tr ò quantrọng nhất, nó quyết định hành động phần nhiều tính năng sử dụng của loại sản phẩm. Do đó, việc lựa chọn loại cao su, phẩm cấp của loại cao su đó l à điều kiện kèm theo rất là cầnthiết. Đôi lúc trên một mẫu sản phẩm phải sử dụng đến hai ba loại cao su v à cóphẩm cấp khác nhau, có nh ư thế mới đạt nhu yếu sử dụng và mang lại hiệu quảkinh tế cho sản xuất. Không thể có loại sản phẩm tốt nếu không sử dụng cao su đạtchất lượng. Ngược lại, không nên sử dụng cao su tốt so với những sản phẩmhay những phần trên mẫu sản phẩm không đ òi hỏi tính năng cơ lý cao. Cao su nguyên li ệu ta hoàn toàn có thể chia ra l àm ba loại chính là : – Cao su vạn vật thiên nhiên. – Cao su tổng hợp. – Cao su tái sinh và cao su b ột ( đã lưu hóa ). 1. Cao su vạn vật thiên nhiên : Đối với những nhu yếu sử dụng thông th ường, nhất là để làm săm lốp xe, ngay cả săm lốp xe vận tải đường bộ, sử dụng cao su thi ên nhiên vẫn cho sản phẩmnhững tính năng ưu việt. Nếu pha chế đúng cách, độ m ài mòn của lốp xe vẫnkhông thua những lốp xe làm bằng cao su tổng hợp. Ngo ài ra không thấy có hiệntượng nứt nẻ hay bị biến cứng ở hông lốp nh ư ở lốp xe nhập khẩu l àm bằng – 8 – cao su tổng hợp. Khi đi sâu v ào đặc thù của cao su thi ên nhiên và cao su t ổnghợp sau này, tất cả chúng ta sẽ thuận tiện gật đầu điều đó. Ta có những loại cao su sau : a. Cao su sơ chế : Chúng ta không đề cập đến những giống cây cho mủ cao su, lúc bấy giờ chỉgiống cây cao su ba lá t ên khoa học là Hevea brasiliensis đang tr ồng tại nướcta cho sản lượng cao nhất so với những giống khác. Ta c ũng không cần chú ý đếncác giống ( clône ) và những giải pháp tr ồng vì nó thuộc về lãnh vực nôngnghiệp. Chúng ta chỉ chú ý quan tâm đến những ph ương pháp lấy mủ và cách sơ chế vì cácđiều này tác động ảnh hưởng đến chất lượng mủ nhiều nhất. Mủ được lấy từ lô trồng cao su về nh à máy chế biến có hai dạng : mủ n ướcvà mủ phụ. Mủ nước ở dạng lỏng có th êm chất chống đông th ường là amoniaccó nồng độ 3 % vad formol có nồng độ 5 %. Mủ n ước dùng để sơ chế thành caosu tơ xông khói và cao su bún, c ốm hạng CSV5D v à CSV5. Mủ phụ là mủ đã bị đông gồm mủ chén, mủ miệng, mủ đặc, mủ đất ,. v.v. mủ phụ sơ chế thành crepe, cao su bún c ốm hạng CSV10, CSV20 v à CSV50.  Phương pháp sản xuất cao xu tờ xông khói ( RSS ) : Mủ nước đem về xí nghiệp sản xuất lọc được lọc sạch, pha lo ãng và đánh đông bằngacid cetic hoặc acid formic nồng độ 2,5 %. Sau khi mủ đông th ành từng khốihình trụ, mủ được cưa mỏng dính, ngâm rửa để sạch hết acid, chất đạm v à đưa lênmáy cán trục có vân, vừa cán vừa rửa để loại thật hết acid v à chất đạm ở trongmủ. Sau đó cao su đ ược cán thành từng tờ mỏng mảnh dài rộng 50 cm và dày từ 4-5 mm. Tờ cao su được vắt lên sào tre hong gió cho ráo nư ớc trong khoảng chừng 8 giờ, sau đó đem xông sơ b ộ trong nhà, xông ở nhiệt độ 40-50 C trong khoảng chừng 24 giờ, tiếp theo tờ cao su đ ược chuyển sang nh à xông chính thức trong 24 gjờ, qua mỗi quá trình, nhiệt độ đ ược nâng dần lên đến 70C. Dầu hắc chứa trong – 9 – khói bám vào tờ cao su tạo thành một màng rất mỏng mảnh để chống mốc. Thời giansấy và xông tổng số từ 4 đến 7 ng ày. Nhiệt độ cao nhất cao su tờ sông khóiphải chịu đựng tối đa l à 70C. Ở điều kiện kèm theo này cao su sơ chế rất ít bị lão hóavà ít bị băm nát, do đó c ường lực kéo đứt cao su r òng rất cao so với cao subún, cốm và crepe ta sẽ đề cập sau. Cao su tờ xông khói s ơ chế kỹ rất hích hợpđể sản xuất những hỗn hợp để l àm cao su mặt lốp oto, yên cầu tính kháng kéo đứt, kháng mài mòn và độ cứng cao.  Phương pháp sản xuất cao su bún, cốm : Mủ nước sau khi đánh đông ở những bể đ ược cho vào máy ép xuất, đùn ratừng sợi đường kính khoảng chừng 5 mm hoặc cho v ào máy băm hay máy nghi ền búađể tạo hạt ( mủ cốm ). M áy nghiền búa thường được sủ dụng cho loại mủ phụ v ìkhả năng gột rửa chất bẩn lẫn trong mủ rất lớn. Tuy nhi ên vì bị va đập nhiềulần, những phân tử cao su bị cắt đứt, do đó l àm giảm tính năng cơ lý của cao su. Hạt hoặc bún cao su chứa v ào những khay kim lo ại không rỉ, đáy có đục lỗ, khay được vận động và di chuyển trong những hầm l ò ngược chiều với luồng h ơi nóng. Việcsấy được triển khai ở nhiệt độ từ 100 đến 120C trong vòng 2 đến 4 giờ. Phương pháp sản xuất này đạt năng xuất cao, tuy nhi ên như đã đề cập ởtrên, cao su bị xoắn vặn ở máy đ ùn, bị băm nghiền ở máy băm v à máy búa, ngoài những ở điều kiện kèm theo sấy khô 120 không có chất phòng lão bảo vệ, một phầncao su bị đứt mạch, lão hóa, do đó chất lượng kém hơn cao su tờ. Trong thựctế cao su bún cốm thích hợp cho việc l àm hông lốp oto, kéo cán tráng vảimành, săm xe và những s ản phẩm không yên cầu tính kháng m òn cao. Muốn sửdụng cao su bún cốm v ào cao su mặt lớp oto phải tăng c ường chất độn chínhlà than đen loại tốt ( HAF, SAF v.v. ). – 10 –  Phương pháp sản xuất crepe : + Crepe màu nh ạt : Sản xuất từ mủ nước sử dụng để làm loại sản phẩm màu nhạt như hông tắnglốp xe, dụng cụ y tế, núm vú trẻ con, dụng cụ tắm … Sau khi pha lo ãng, mủnước được cho thêm 0,5 % sodium bisulfide tính theo D.R.C đ ể chống cácenzimes làm đen m ủ. Trong vài trường hợp hóa chất tẩy trắng được thêm vàonhư 0,1 % xylyl mercaptan. Sau đó acid acetic đư ợc cho vào đánh đông. Cáccục đông được cán rửa qua một d àn trục cán liên tục, những tờ crepe d ược sấykhô ở nhiệt độ 30-40 C trong 6 ngày. Crepe màu nh ạt là loại cao su cao cấpnhất. + Crepe nâu : Crepe nâu được sản xuất từ mủ phụ, sau khi thu nhặt ở lô về, mủ d ượcphân loại và ngâm ngay vào b ể nước qua một đêm hoặc nhiều ngày. Sau đómủ được rửa sạch và đưa vào máy cán có vân, v ừa cán vừa rửa để sạch hếtchất bẩn lẫn trong mủ. Giai đoạn tiếp theo là hong gió để ráo nước và đưa vàolò xông giống như với cao su tờ. Trong loại crepe nâu, crepe đi từ mủ đông, mủ chén l à tốt nhất, sau đó l àmủ miệng, mủ dăm, yếu nhất l à mủ đất. tuy nhiên chất lượng mủ crepe nâucũng tùy thuộc vào khâu cán rửa.  Phân hạng cao su sơ chế : + Phân hạng cao su tờ xông khói ( RSS ) : Phân hạng cao su tờ xông khói đ ược triển khai bằng ph ương pháp quan sátngoại quan : – 11 – + Loại RSS 1 : Không có bọt, không bụi, không vết d ơ. + Loại RSS 2 : Vài bọt nhỏ, không bụi, không vết d ơ. + Loại RSS 3, 4, 5 : Số bọt nhiều dần nh ưng không bụi, không vết dơ. Sự phân hạng cao su tờ theo ph ương pháp này không ph ản ánh được phẩmchất thật của cao su, trong khi chờ đón ban h ành tiêu chuẩn cao su tờ, ta có th êttạm thời sử dụng TCVN 3769 – 83 để biết được chất lượng cao su tờ một cáchchính xác hơn v ì lúc bấy giờ ngoài 1 số ít lớn nông trường thuộc quốc doanh sảnxuất ra cao su tờ xuất khẩu, c òn có 1 số ít nông trường nhỏ thuộc tập thể hoặctư nhân cũng sản xuất cao su tờ không bảo vệ đ ược chỉ tiêu. Chất bẩn là chỉtiêu quan trọng nhất trong việc phân hạng cao su. + Phân hạng cao su bún cốm ( CSV ) : Việc phân hạng cao su CSV vận dụng cho cao su bún, cốm triển khai theotiêu chuẩn TCVN 3769 – 83 với những chỉ tiêu sau : + Phân hạng cao su crepe : Ngoài loại crepe màu nhạt, những loại cao su crepe s ản xuất từ mủ đông, mủchén xếp hạng từ màu nhạt đến sậm như sau : 1 x, 2 x, 3 x, 4 x và crepe s ố 5 và 6 làm bằng mủ dăm, mủ miệng, mủ đất. Hai loại cao su crepe sau c ùng này chỉđể sản xuất những mẫu sản phẩm rẻ tiền, chóng hỏng. b. Cao su mủ nước cô đặc : Việc sử dụng mủ n ước để làm mẫu sản phẩm cao su đã có từ lâu, nhưng mãiđến năm 1923 những ph ương pháp cô đ ặc mủ, thuận tiện cho việc chuy ên chở vàsử dụng, mới tăng trưởng mạnh. Hiện nay, việc sử dụng mủ n ước cô đặc càngngày càng nhiều và làm ra nhiều mẫu sản phẩm hạng sang. Có ba chiêu thức cô đ ặc mủ cao su : – 12 –  Cô đặc bằng chiêu thức ly tâm : Mủ nước lấy ngoài lô về được bảo vệ bằng những chất chống đông, th ường làammoniac được thêm vào để nâng PH lên đến 10. Sau đó mủ đ ược đưa vàomáy ly tâm để loại bớt nước và đưa D.R.C từ 36 % lên đến 60-62 %. Latex lytâm được tồn chứa vào những thùng chứa dung tích khoảng chừng 200 lít v à được xịtthêm khí amoniac vào đ ể dữ gìn và bảo vệ. Nếu t ình trạng dữ gìn và bảo vệ tốt, mủ ly tâm cóthể tồn trữ trong vòng hai tháng mà ch ất lượng không biến hóa nhiề u.  Cô đặc bằng chiêu thức kem hóa : Mủ nước pha loãng được kem hóa bằng dung dịch alginate de sodium. Mủbị gel hóa một phần v à nổi lên mặt dung dịch, nước sẽ lắng xuống d ưới. Ngườita chỉ cần chắt bỏ nước là có được mủ kem. Và sau đó dữ gìn và bảo vệ mủ bằng cáchsục thêm khí amoniac đ ể đưa PH lên đến 10.  Cô đặc bằng giải pháp bôc hơi : Gia nhiệt mủ có những chất chống đông v à giữ cố định và thắt chặt ở nhiệt độ 70 – 80 trong một thời hạn, hơi nước bay đi và mủ từ từ sệt lại. Trong ba chiêu thức trên, cô đ ặc băng chiêu thức ly tâm là phổ biếnnhất. Hiện nay nước ta cũng đang sản xuất mủ ly tâm để đáp ứng cho nhu cầutrong nước để nhúng vải m ành, làm thân lốp xe và những mẫu sản phẩm gang tay xuấtkhẩu. Theo tiêu chuẩn ISO 2004 cho mủ ly tâm v à mủ kem còn pháp luật thêmhàm lượng đồng, mangan, số l ượng mủ đông, chỉ số acid béo dễ bay h ơi, màuvà mùi của mủ. Sử dụng mủ cao su trong công nghiệp cao su mang lại nhiều lợi điểm : – 13 – + Tiết kiệm được nguồn năng lượng : Không cần cán luyện khi th êm phụ gia vào mủ. + Tiết kiệm mặt phẳng : Ít đ òi hỏi thiết bị lớn, cồng kềnh. + Chất lượng mẫu sản phẩm cao : V ì những đại phân tử cao su không bị cắt, ngo àira khi nhứng mủ vải mành, cao su dễ thấm vào những khe hở của sợi làm tăngsức kết dính giữa những lớp vải m ành so với trường hợp cán tráng bằng cao su khô. Tuy nhiên, vận dụng mủ cao su cũng có v ài điểm yếu kém sau : + Các chất độn bổ cường không có công dụng tr ên những mẫu sản phẩm đi từ mủnước, chỉ ngày càng tăng độ cứng v à giảm cường lực chống va đập của loại sản phẩm. + Cao su bị co rút nhiều khi n ước bốc hơi hết, do đó chỉ vận dụng cho cácsản phẩm thành mỏng dính. + Mủ cao su khô tồn trữ lâu v à khi chuyển dời xa không có lợi, v ì còn chứatừ 30-40 % nước. c. Tính chất lý hóa của cao su thi ên nhiên :  Lý tính : Mủ cao su gồm có nhiều hạt h ình quả lê mang điện tích âm. Trong 1 mlmủ nước chứa 35 % h àm lượng cao su khô có khoảng chừng 200 triệu hạt n ày. Đường kính trung b ình mỗi hạt này 0,139 đến 0,173. Mủ cao su mang tínhkiềm yếu nhưng sau một thời hạn, những vi sinh vật trong mủ tăng trưởng sẽ tiếtra những loại acid làm mủ bị đông. Khối l ượng riêng của cao su khô là 0,914. Cao su vạn vật thiên nhiên tan trong những dung môi h ọ béo, họ thơm, ít tan trongcác dung môi cho ra O như cetone.  Hóa tính : Cấu trúc phân tử của cao su thi ên nhiên là polyisopren có công th ức ( C ) 20000 ỏ dạng Cis-1, 4. – 14 – Dạng isoprene Cis – 1,1 này chiếm 100 % trong dẫy phân tử cao su củagiống Hevea Brasiliensis. Chính nhờ cấu trúc đều đặn n ày ( khác vớipolyisoprene tổng hợp ) làm cho cao su này k ết tinh khi bị kéo căng dần đếnkết quả là lực kéo đứt cao su sống rất cao tác động ảnh hưởng tốt đến quy tr ình cánluyện cũng như tính năng của loại sản phẩm khi ch ưa có chất độn. Mỗi một đơn vị chức năng Ccủa dây phân tử lại có một nối đó ( ch ưa bão hòa ) làm cho cao su có th ể lưu hóa thuận tiện bằng mạng lưới hệ thống l ưu huỳnh. Tuy nhiênmặt khác điều này cũng làm cho cao su vạn vật thiên nhiên d ễ bị oxy hóa, ozone táckích dẫn đến thực trạng náo hóa ( đứt mạch ), do đó tính chịu nhiệt của cao sukém. Cao su vạn vật thiên nhiên d ễ bị phân hủy ở nhiệt độ 192C. Ngoài ra cao suthiên nhiên dây phân t ử không có cực n ên dễ bị hòa tan trong dầu khoángnhưng lại không tan trong acetone. d. Áp dụng : Phạm vi sử dụng cao su thi ên nhiên rất rộng và rất phong phú, thường manglại cho mẫu sản phẩm thông th ường những tính năng c ơ lý tính rất tốt và có thểlàm những mẫu sản phẩm hạng sang nh ư lốp xe, găng tay, gi ày dép, những sản phẩmcơ học, keo rán … 2. Cao su tổng hợp : Do nguồn cao su vạn vật thiên nhiên hạn chế và tùy vào nhu cầu thị yếu của ng ườitiêu dùng, mà ngư ời ta đã chế ra một loại cao su với h àm lượng cao su nhiênnhiên tùy theo quy đ ịnh và 1 số ít chất phụ gia để có một loại đ ược gọi làcao su tổng hợp. Tùy vào thành ph ần trộn lẫn mà có rất nhiều loại cao su tổng hợp, sau đâyta xét 1 số ít loại nổi bật. – 15 – a. Cao su Styrene – Butadiene ( SBR ) : Cao su Styrene Butadien ( SBR ) là lo ại cao su tổng hợp đ ược sản xuấtnhiều nhất trong số những loại cao su tổng hợp khác. Nó chiếm 80 % tổng số caosu tổng hợp được tiêu thụ ở Mỹ. Có rất nhiều loại cao su SBR đổi khác t ùytheo hàm lượng styrene, chất không thay đổi, nhiệt độ đồng tr ùng styrene – butadiene, trộn thêm dầu, than đen … Cao su SBR đư ợc những nhà nghiên cứu Đức đồng trùng hợp vào năm 1930. Gọi là Buna S. Ngay sau đó những công ty s ản xuất cao su ở Mỹ cũng quan tâmnhiều đến những loại cao su tổng hợp n ày, cho đến khi mở màn thế chiến thứ haivì nhu yếu cao su tăng vọt, nhất l à so với những nước không có cao su thi ênnhiên như Đức lao vào nghiên cứu và điều tra và sản xuất với số l ượng lớn. Trước trậnTrân châu Cảng năm 1941, Mỹ sản xuất 40.000 tấn SBR / năm. Sau tr ận TrânChâu Cảng, Mỹ nâng l ên 705.000 tấn / năm, năm 1942 v à lên đến 820.000 tấnnăm 1945 và là y ếu tố quyết định hành động thắ ng lợi của phe liên minh với phe trục. Tính năng công ngh ệ của cao su SBR : Khuyết điểm của mẫu sản phẩm cao su SBR so với loại sản phẩm cao su thi ênnhiên như sau : – Tính năng cơ h ọc :  Tính chống nứt thấp nhất l à ở nhiệt độ cao. Ở 100C sẽ mất đi 60 % tính chống nứt.  Tính chịu nhiệt thấp, ở 90C cao su bị lưu hóa mất đi 2/3 cường lựcvà 30 % tỉ lệ dãn dài.  Độ loang vết nứt lớn. – Tính năng thao tác trong s ản xuất :  Lượng tiêu tốn nguồn năng lượng trong sơ hỗn luyện lớn. Nếu s ơ luyệnlâu dài độ déo kém dần vì tạo trong cao su những link không gianba chiều. – 16 –  Độ dẻo thấp nên khó điền đầy khuôn. Chỉ hoàn toàn có thể tăng chút ít độ dẻobằng dầu naphthalene, nhựa thông, coumarone indene resine.  Nhiệt nội sinh lớn so với cao su thi ên nhiên gây tổn thất lớn đối vớisản phẩm bị uốn, ép nhiều lần.  Cao su SBR không có ch ất độn, cường lực chống va đập kéo đứt rất thấp khôngđáp ứng được nhu yếu sử dụng, do đó sử dụng cao su n ày cần phảicó một lượng chất độn bổ c ường lớn, đặc biệt quan trọng là than đen. b. Cao su Polybutadien : Cao su Polybutadiene là lo ại cao su chiếm h àng thứ hai sau cao su SBRtrong những loại cao su tổng hợp. Nó được dùng làm cao su m ặt lốp xe khi trộn với những loại cao su khác đểcải thiện tính kháng m òn và trống nứt trong vải mành thân lốp xe, hỗn hợpbông lốp để cải tổ tính kháng nhiệt. Ở những loại sản phẩm khác cao suPolybutadiene có l ợi điểm là kháng mòn tốt, chống uốn gãy, sinh nhiệt ít vàmềm dẻo ở nhiệt độ thấp. Loại cao su này được vận dụng để làm lốp xe và những loại sản phẩm khác vì nócó năng lực phối hợp với những loại cao su khác để tăng tính kháng mỏi mệt, kháng mòn, kháng n ứt nhất là ở hỗn hợp cao su mặt lốp xe cả loại lốp xe dulịch hay xe tải nặng. Ngoài ra loại cao su này khi tích hợp với một số ít chất độn khác với mứcchất độn bằng nhau, mẫu sản phẩm n ày cho sức kháng xé, sức kháng hút n ước vàđộ kháng còn thấp hơn cao su vạn vật thiên nhiên và cao su SBR.Cao su Polybutadiene dùng trong băng t ải phối hợp với cao su thi ên nhiêncải thiện được tính cắt, tính xé rách nát, tính kháng m òn, kháng nhiệt tốt và tínhkháng uốn khúc dập nứt tốt. – 17 – Ít khi dùng Polybutadiene mà không phối hợp với những loại cao su khác, chỉtrừ trường hợp cần độ kháng m ài mòn, độ nảy cao ví dụ nh ư làm banh golfhoặc banh trẻ con. c. Cao su PolyChloroprene : Cao su PolyChloroprene đư ợc chia làm ba loại : loại thông dụng, loại l àmkeo và loại đặc biệt quan trọng. Trong m ỗi loại đó người ta lại chia ra l àm nhiều loại vàcó những tác dụng riêng. Tùy theo loại cao su Polychloroprene ng ười ta sử dụng để sản xuất những sảnphẩm sau : – Loại thường thì : dùng trong mẫu sản phẩm đúc khuôn, sản xuất épsuất, ống băng tải, bọc dây điện, đế, gót giày, lốp xe, cán tráng vải v à đệmchịu dầu … – Loại chất dính : dùng làm những loại keo dính nhanh v à cường độdính lớn. – Loại đặc biệt quan trọng : sản xuất những mẫu sản phẩm chịu dầu cao, cứng rắn, chất làm dẻo hoàn toàn có thể lưu hóa được, đế dép. Chất kết dính cao cứng để bả ovệ những thùng chứa, những Tourbine … Ưu – Nhược điểm của cao su Polychloroprene : Ưu điểm : + Tính thẩm khí nhở hơn cao su vạn vật thiên nhiên kho ảng 1/21/3. + Nhiệt nội sinh của cao su Polychloroprene nhỏ h ơn những loại cao sutổng hợp khác. + Nhiệt phân giải cao su Polychloroprene ( 233C – 258C ) caohơn cao su vạn vật thiên nhiên và kh ả năng chống cháy của cao su n ày cũng rất lớn vìtrong phân tử có chlor. – 18 – + Cao su Chloprene ch ịu tải trọng, chịu dầu khoáng rất tốt n ênthường để sản xuất những mẫu sản phẩm chịu dầu. + Tính kháng oxi và ozon c ủa cao su Polychloroprene rất mạnh, lựckéo đứt, độ dãn dài của cao su này ít bị đổi khác khi bị l ão hóa do oxy. Nhược điểm : + Loại cao su này hoàn toàn có thể lưu hóa bằng oxid sắt kẽm kim loại nh ư PbO hayZnO hoặc với mạng lưới hệ thống l ưu hóa có lưu hu ỳnh và chất thực thi hữu c ơ, tuynhiên vận tốc lưu hóa của cao su chloroprene chậm gấp đôi so với cao su thi ênnhiên. + Loại cao su này có đàn tính cao, độ nén khó ép hình, ngoài những rất dễdính sắt kẽm kim loại tạo khó khăn vất vả cho thao tát hỗn luyện. + Cường lực kéo đứt, độ d ãn dài khi đứt kém hơn so với cao su thiênnhiên, tính chịu nhiệt, chịu lạnh đều nhỏ. Khi ở 100C cường lực chống va đập chỉ còn lại 30 – 40 % cường lực chống va đập ở nhiệt độ th ường. d. Cao su Butyl : Cao su Butyl có tính năng không b ão hòa rất thấp nếu tính th eo phân tửlượng thì tính bão hòa là 1/5000 ( cao su vạn vật thiên nhiên 1/68 ). Do tính bão hòa cao nên đây là một loại cao su đ ược dùng sử dụng nhiềutrong những mục tiêu đặc biệt quan trọng v ì những đặc thù : – Tính thấm khí rất nhỏ. – Tính kháng nhiệt lão hóa. – Tính kháng ozon e và kháng thời tiết. – Tính trống rung. – Tính kháng hóa ch ất và kháng ẩm. – 19 – Sản lượng và lượng tiêu thụ cao su Butyl đứng h àng thứ ba trong những loạicao su tổng hợp, việc vận dụng rất phong phú nh ưng số lượng sử dụng lớn nhấtlà làm săm oto. Ngoài ra, để sản xuất những loại sản phẩm chịu nhiệt nh ư săm lưu hóa l ốp, tấmlợp, bao cáp điện, thảm lốt ph òng tắm hoàn toàn có thể chịu được nước liên tục. Để phối hợp với tính ít thấm khí v à giảm chấn, người ta dùng cao su này đ ểlàm những nệm hơi, nệm giảm xóc, những đệm th ành cửa kính oto … và với tínhkháng acid loãng, kháng d ầu thực vật người ta sản xuất những dụng cụ th ườngxuyên tiếp cận với những loại hóa chất n ày. e. Cao su Chlorobutyl : Vì cấu trúc của cao su Chlorobutyl giống nh ư cao su butyl do đó tính năngsử dụng loại cao su n ày giống tính năng sử dụng của cao su butyl. Các tínhnăng chung như sau : – Tính thấm khí, thấm khí ẩm. – Tính biến dạng trễ cao, ( chống x óc, chống rung ). – Chống uốn mỏi tốt. – Kháng hóa chất tốt. Các mẫu sản phẩm cao su n ày có nhiều tính năng ưu việt hơn những mẫu sản phẩm sửdụng cao su butyl từ trước như thể chống tác kích của mọi loại môi tr ường vàtính thấm khí thấp và những đặc thù khác, ngoài ra loại cao su này còn được ápdụng làm lớp lót trong của lốp không săm, l àm ống lốp xe, làm săm xe tảichống nhiệt vì nó có năng lực chịu nhiệt cao, ít thấm khí, kháng uốn dập ( ítnứt ), lưu hóa nhanh, ch ống được hủy hoại của ánh nắng, khí hậu, ngo ài ra vềngoại quan đẹp, chắc như đinh … – 20 – Ngoài những loại cao su tổng hợp nh ư ta đã xét ở trên còn một số ít loại như : f. Cao su tổng hợp Polyisoprene : g. Cao su Ethylene – Propylene ( EPM, EPDM ) : h. Cao su Nitrile ( NBR ) : i. Cao su Chlorosulfon Polyethylene ( Hypalen ) : j. Cao su Polyacrylate : k. Cao su Epichlorhydrine : l. Cao su Chlopolycthylene : m. Cao su Silicone ( Polydimethyle siloxane ) : n. Cao su Polysulfide : o. Cao su Fluorocar bone : p. Cao su Polyurethane : 3. Cao su tái sinh và cao su b ột ( đã lưu hóa ) : Ngay từ khi kỹ nghệ làm lốp, xăm xe tăng trưởng, kỹ nghệ sản xuất cao sutái sinh cũng tăng trưởng theo v ì nguồn nguyên vật liệu chính là săm lốp xe phế thải. Hơn 20 năm qua, thi ết bị để làm cao su tái sinh không tha y đổi mấy nhưngphương pháp chế tạo đã khác đi nhiều, tuy nhiên loại cao su để tái sinh chủyếu vẫn là cao su vạn vật thiên nhiên và cao su SBR, m ột ít cao su Butyl v à cao suPolybutadien. Ngoài cao su tái sinh, k ỹ nghệ cao su c òn sử dụng một loại cao su đ ã lưuhóa khác dưới dạng bột, cách sản xuất c ơ bản khác loại cao su tái sinh. a. Cao su tái sinh :  Phương pháp s ản xuất cao su tái sinh : – 21 – Tái sinh cao su đ ã lưu hóa là tái sắp xếp những nối lưu huỳnh liên phân tửthanh nối nội phân tử, do đó cao su lai có lại độ dẻo ban đ ầu và năng lực đểlưu hóa lại một lần nữa. Nh ưng những giải pháp tái sinh ch ủ yếu hiện tại cũngdẫn đến sự giảm trọng l ượng phân tử của cao su, nghĩa l à cắt ngắn phân tử, hậu quả là lảm giảm cơ tính của cao su. Có nhiều giải pháp sản xuất cao su tái sinh tùy thuộc vào thiết bị nóichung theo một nguyên tắc sau : Sau khi đã lựa chọn sơ khởi, những loại sản phẩm cao su phế thải đ ược đưa vàomáy nghiền, cao su và những vật tư khác như : vải mành, dây thép ni ềng bị cắtxé và nghiền vụn. Loại bột tr ên được cho qua một vùng có từ tính mạnh, cácvật liệu có ái lực từ đ ược hút ra ra ngo ài như sắt, thép … Bước tiếp nối là giải quyết và xử lý bột bằng dung dịch soud 5 % ở nhiệt độ 180C trongvòng từ 8-10 giờ. Sau đó bột được hấp trong hơi nước sôi ở áp suất 7 – 40 atmosphere. Tiếp theo, bột được rửa, lọc, sấy khô v à tinh luyện qua một máy đ ùn bằngvít vô tận. Việc sử lý bằng soude chỉ đ ược triển khai ở những xí nghiệp sản xuất lớn sản xuất caosu tái sinh, còn ph ương pháp sử dụng hơi được thực thi ở những nhà máy sản xuất trungbình hoặc nhỏ với mục tiêu l à tái sử dụng những mẻ luyện không đạt hoặc bị tựlưu hoặc những rẻo cao su thừa.  Tính chất của những loại cao su tái sinh : Các loại cao su tái sinh đ ược sử dụng như chất phụ thêm để giảm giáthành của mẻ luyện. – Ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất loại sản phẩm : – 22 – Với một lượng dùng thích hợp vào mẻ luyện, cao su tái sinh hoàn toàn có thể manglại những lợi điểm sau : ÷ Cải thiện độ dẻo, giảm thời hạn cho chất độn v ào mẻ luyện. ÷ Gia tăng vận tốc ép xuất, giảm độ phồng của cao su ở miệng đ ùn. ÷ Cải thiện ngoại quan của loại sản phẩm đ ùn và giữ cho mẫu sản phẩm cántráng không bị co rút. ÷ Giảm tiêu tốn nguồn năng lượng vì một phần chất độn đ ã có sẵn ởtrong cao su tái sinh. ÷ Tăng nhẹ tính dính vì khối lượng phân tử của cao su tái sinh đ ãbị giảm trầm trọng. – Trở ngại trong việc lập đ ơn pha chế hỗn hợp : Để thiết lập đơn pha chế cho một hỗn hợp có cao su tái sinh phải l ưu ýkhông những hàm lượng chất độn có trong đó m à còn có hàm lượng lưu huỳnhvà cả chất thực thi c òn tồn dư trong cao su, do đó phải biết nguồn nguy ênliệu gốc của cao su tái sinh. – Ảnh hưởng lên đặc thù của loại sản phẩm : Nếu cao su tái sinh tinh luyện không kỹ, trong th ành phần sẽ lẫn nhiềuchất bẩn thô nếu tỷ số th êm vào là 10 % những tính năng như đ ộ kháng mòn, kháng xé rách nát, kháng m ỏi sẽ suy giảm nghi êm trọng. Do đó không n ên vượtquá lượng dùng là 15 % so với cao su sống. Người ta sử dụng cao su tái sinh chính có gốc l à cao su vạn vật thiên nhiên ho ặccao su SBR và cao su Butyl. Không có cao su tái sinh g ốc Nitril hoặcPolychloroprene vì những lo ại cao su này bị biến cứng do nhiệt. – 23 – b. Cao su bột ( đã bị lưu hóa ) : Loại cao su này là bột của những rẻo cao su thừa sau khi lựa sạch vải v à kimloại được đem nghiền mịn, kích th ước hạt vào lúc 1/10 mm. Ng ười ta cóthể có nhiều nguồn cao su nh ưng đa phần là đi từ cao su vạn vật thiên nhiên, SBR, caosu Butyl. Thêm vào mẻ luyện ở dạng bột rất khó cho n ên người ta thường tạo thànhbột nhão với những loại thuốc l àm mềm và để yên vài giờ trước khi sửdụng. Thêm vào mẻ luyện khoảng chừng 5 % sẽ cải tổ đ ược tính năng công nghệcủa nó. Nếu tỷ suất th êm vào cao làm h ạ giá tiền rất nhiều nhưng những tính chấtcủa loại sản phẩm cũng bị suy giảm nghi êm trọng đặc biệt quan trọng là lực kéo đứt, độ khángxé và những tính ch ất động của mẫu sản phẩm. Người ta cũng hoàn toàn có thể d ùng trọn vẹn 100 % b ột cao su đã lưu hóa để sảnxuất mẫu sản phẩm bằng cách l ưu hóa dưới áp lực đè nén cao ở 150C và có sự hiện diệncủa lưu huỳnh, tuy nhiên tính năng của mẫu sản phẩm rất kém. IV. CÁC KHUYẾT TẬT VẬT ÉP CAO SU V À CÁCH KHẮC PHỤC : 1. Các khuyết tật vật ép cao su : Trong quy trình ép cao su tất cả chúng ta không th ể tránh khỏi những khuyết tật củavật đúc. Tuỳ loại cao su d ùng để đúc thì có những loại khuyết tật khác nhau. Tuynhiên tất cả chúng ta có th ể đưa ra 1 số ít loại khuyết tật th ường gặp trong quá tr ìnhđúc như sau :  Sai lệch về hình dạng size của vật ép so với mẫu bắt đầu.  Chất lượng mặt phẳng chưa đạt nhu yếu.  Thiếu hụt vật tư.  Xảy ra hiện tượng kỳ lạ rỗ khí ( kẹt khí ). – 24 – 2. Cách khắc phục những khuyết tật của vật ép cao su : Các khuyết tật vật ép cao su luôn xảy ra n ên ta phải có cách khắc phục. tuỳloại khuyết tật mà ta hoàn toàn có thể có cách khắc phục ho àn toàn, tuy nhiên c ũng cóloại ta không hề khắc phục được trọn vẹn. Do vậy trong quy trình ép ta cầnphải đo lường và thống kê sao cho hài hòa và hợp lý nhất. a ) Sai lệch về hình dạng size của vật ép so với mẫu khởi đầu : Trong quy trình ép cao su có r ất nhiều nguyên do dẫn đến xô lệch vật ép  Thiết kế bản vẽ chưa đúng mực dẫn đến xô lệch về cấu trúc khuôn. Điềunày nhờ vào chính v ào người phong cách thiết kế nên người phong cách thiết kế phải là người có taynghề cao và hiểu biết về khuôn.  Lắp ráp và bảo dưỡng khuôn không đúng kĩ thuật dẫn tới xô lệch về h ìnhdạng vật ép.  Thời gian từ khi cho vật tư v ào khuôn cho đ ến khi lấy cụ thể ra ch ưađủ để bảo vệ độ nguội v à chín đều của cụ thể m à người công nhân đã lấychi tiết ra gây ra hiện t ượng rơi lệch hình dáng mặt phẳng, vật tư bị dínhkhuôn. Do vậy người công nhân phải chú ý quan tâm đến thời hạn ép sao cho hài hòa và hợp lý đốivới từng loại vật tư để đ ưa cụ thể ra đúng lúc. b ) Thiếu hụt về vật tư : Sự thiếu vắng vật tư l àm cho cụ thể ép không đúng h ình dạng của chi tiếtban đầu. Do vậy để khắc phục khuyết tật n ày thì người công nhân phả i địnhlượng được lượng cao su cho v ào khuôn để ra một cụ thể ho àn chỉnh. c ) Xảy ra hiện tượng kỳ lạ, rỗ khí trên cụ thể : Hiện tượng này làm cho mặt phẳng cụ thể cũng nh ư bên trong chi ti ết có cáclỗ khí, hoặc vật tư chi tiết cụ thể không đ ược giống hệt chỗ láng mịn, chỗ lại gồghề. Nguyên nhân đa phần của khuyết tật n ày là do tính không thông khí và s ựlẫn tạp chất trong vật tư cao su. Trong quá tr ình nấu không được làm sạchcác cặn bã. Cách khắc phục hiện tượng kỳ lạ này là cần quan tâm làm sạch tạp chất vàcác cặn bã, tạo lỗ thông hơi cho khuôn. – 25 – Chương 2T ổng quan về công nghệ CAD / CAM / CNC v àứng dụng tại Việt NamChúng ta đã biết CAD Open vào năm 1960, với hiệu quả là công cụvẽ ( Drafting Tool ). Bởi vậy, nó được gọi là “ cây bút chì điện tử ” ( ElectronicPencil ). Cho đến những năm 80 của thế kỷ tr ước, vẽ vẫn là tính năng cơ bảncủa những ứng dụng CAD. Các công cụ vẽ không ngừng đ ược nâng cấp cải tiến, được bổsung thêm những tiện ích, khiến cho công cụ vẽ đ ược triển khai nhanh gọn hơn, đúng chuẩn hơn và giúp cho vi ệc quản trị, trao đổi tài liệu phong cách thiết kế được dễ dànghơn. Với tính năng vẽ th ì theo tên gọi bắt đầu, CAD chỉ là công cụ trợ giúpvẽ trên máy tính ( Computer Aide Drafting ). Theo thời hạn, CAD được tăng trưởng theo 2 h ướng : – Một mặt, CAD được tích hợp nhiều công dụng mới. Với những tính năngđồ hoạ đặc trưng của mình, CAD trở thành môi trường tự nhiên tăng trưởng những công cụtính toán, nghiên cứu và phân tích, s ản xuất ( như giám sát động học, động lực học c ơ cấu, giám sát khí động, nhiệt, từ ; lập tr ình cho máy CNC, quản trị công nghệ, … ). Nói cách khác, CAD ngày càng đư ợc tích hợp những công dụng mới. Nhờ cácchức năng này mà CAD đã trở thành công cụ tuyệt vời không riêng gì cho những nh àthiết kế mà cả những nhà kinh doanh, qu ản lý, nghệ thuật và thẩm mỹ, quân sự chiến lược, … Giới kỹthuật thời nay đã quen với những thuật ngữ CAE ( Computer Aided Engineering ), CAM ( Computer Aided Manufacturing ). Tuy có tính năng rất khác nhau, cácphầm mềm CAE và CAM có đặc thù chung là được tăng trưởng trong môitrường đồ hoạ của CAD hoặc sử dụng trực tiếp tài liệu đồ hoạ của CAD. Mộtcách tự nhiên, nhiều hệ CAD, như CATIA ( của IBM ), Pro / Engineer ( củaPTC ), Cimatron ( của Cimatron ), đ ã tích hợp trong nhiều tính năng của CAMvà CAE. Chúng thực sự đã trở thành những phầm mềm CAD / CAM / CAE .

Source: https://dvn.com.vn
Category : Baumatic