Porady Stosowania

 

Części guma/metal względnie guma/tworzywo sztuczne są używane do najrozmaitszych celów. W zależności od obszaru zastosowania stosowane są przy tym różne elastomery, względnie metale i środki adhezyjne. W poniższej tabeli zostały podane odpowiednie środki adhezyjne dla różnych zastosowań:

Części guma/metal	Środek adhezyjny
elementy tłumiące drgania wszelkiego rodzaju, jak np. łoże silnika, zawieszenia, sprzęgła, itd.	PM 05 + PC 12 PM 05 + PC 16
części uszczelniające	PM 05 + PC 16
koła i rolki	PM 05 + PC 16

 

Nakładanie spoiwa

Przed nałożeniem spoiwo należy homogenizować poprzez mieszanie. Do nakładania spoiwa można wykorzystać każdy znany proces pokrywania warstwami znany w przemyśle lakierniczym, na przykład:

• zanurzenie
• nakładanie pędzlem
• pistolet powietrzny
• nakładanie manualne
• nakładanie walcowe
• nakładanie wylewne

Z wyżej wymienionych procesów najczęściej stosowane jest nanoszenie za pomocą natryskiwania, ponieważ spoiwo jako dyspersja nie jest optymalne do nanoszenia poprzez zanurzanie. Natryskiwanie airless jest również rzadko używane ze względu na niekorzystne wielkości ziaren spoiwa. Dzisiaj stały się skuteczne automatyczne urządzenia natryskujące z kilkoma powietrznymi pistoletami do nanoszenia spoiwa. Aby uzyskać doskonałą jakość wiązania (łączenia), poleca się następujące grubości warstw gruntu i spoiwa:

• grunt - ok. 10 mikronów
• spoiwo - ok. 15-20 mikronów

Suszenie powłoki gruntu względnie spoiwa może następować zarówno w temperaturze pomieszczenia, jak również przy wyższych temperaturach. Czasy schnięcia są następujące:

Spoiwo	Temperatura pomieszczenia	80°C
PM 05	30 min.	5 min.
PC 12	60 min.	10min.
PC 14	150 min.	30 min.

Grunt może schnąć także w wyższych temperaturach, np. 150-180°C. Spoiwo przedstawia jednak sieciujący roztwór kauczukowy, który w 150-180°C już wysieciowuje i nie reaguje już więcej z mieszanką kauczukową, która ma się związać. To prowadzi do złych wyników wiązania. Z tego powodu powłoka spoiwa nie powinna być suszona w temp. wyższej niż 120-130°C.

Od lat do wytwarzania najróżniejszych produktów gumowo-metalowych stosowane są środki adhezyjne w łączeniu różnych elastomerów, jak np. kauczuk naturalny, butadienowo-styrenowy, chloroprenowy, nitrylowy, izoprenowo-butadienowy, butylowy, etylenowo-propylenowy, epichloro-hydrynowy, chlorosulfonyl-etylenowy, silikonowy, akrylowy, piliuretanowy, fluorowy z metalami, jak np. żelazo, stal, aluminium, mosiądz itd., lub również z wieloma tworzywami sztucznymi jak: poliamidy, poliepoksydy, polioksymetyleny i piolfluoroetyleny, a także ze szkłem i tkaniną. W pierwszej linii wytwarza się tutaj wszelkiego rodzaju elementy tłumiące drgania jak zawieszenia silnika, elementy sprzęgieł, różne łożyska, rozmaite pierścienie uszczelniające, rolki, walce, elementy szyn i mostów. Wytworzenie tego artykułu następuje w dwóch różnych procesach:

• wytworzenie mieszanki kauczukowej;
• obróbka wstępna części metalowej, a także pokrycie warstwami części metalowych środkiem adhezyjnym względnie gruntem i środkiem adhezyjnym.

 

Obróbka wstępna metalu

Jest dziś powszechnie wiadomym, że dobra obróbka wstępna metalu przedstawia ważną przesłankę łączenia odpornego na korozję. Obecnie części metalowe do łączenia są po czyszczeniu wstępnie obrabiane - albo chemicznie albo mechanicznie, tzn. przy obróbce mechanicznej części zostają odtłuszczone w parze węglowodoru chlorowanego (perchloretylen, trójchloretan i III-trójchloretan) i w końcu obrobione strumieniem pirytu żeliwnego utwardzanego lub korundu. Jako strumienia używa się przy powierzchniach stalowych pirytu żeliwnego utwardzonego, a przy innych metalach nieżelaznych, jak np. aluminium lub mosiądz - korundu. Chemiczna obróbka wstępna metalu jest trochę bardziej skomplikowana, ponieważ dla różnych metali muszą zostać użyte rożne procesy.

Do obróbki wstępnej powierzchni z tworzyw sztucznych wystarcza najczęściej proste czyszczenie i w zależności od potrzeby ewentualnie obróbka strumieniem. Przy polioksymetylenie i poliofluoroetylenie powierzchnie zewnętrzne muszą zostać wstępnie opracowane chemicznie. Trzeba zwrócić uwagę, że powierzchnie metalowe po obróbce strumieniem nie mogą być długo składowane, ponieważ utworzona warstwa tlenku może przeszkadzać w łączeniu. Z tego powodu części metalowe powinny po obróbce strumieniem tak szybko, jak to tylko możliwe zostać pokryte gruntem (w przypadku aluminium tego samego dnia).

Bruzdkowanie powierzchni metalowych przez obróbkę strumieniową. Obróbce strumieniowej można poddać tylko nienagannie odtłuszczone części metalowe. Należy stosować ścierniwo do obróbki strumieniowo-ściernej zawierające olej lub tłuszcz.

Ścierniwo do obróbki strumieniowo-ściernej winno mieć ostre krawędzie i być twarde. Należy zwrócić uwagę, aby było ono w wystarczającej ilości.

Ścierniwo do obróbki strumieniowo-ściernej należy regularnie odkurzać.

Uwaga: Poddane obróbce strumieniowej części metalowe można ułożyć tylko w czystych skrzyniach i maksymalnie w ciągu 6 godzin należy pokryć podkładem malarskim lub środkiem wiążącym.

Pozostałe w pustych przestrzeniach ścierniwo do obróbki strumieniowo-ściernej należy przed dalszą obróbką koniecznie usunąć.

Odpowiednie mechaniczne i chemiczne procesy obróbki wstępnej:

Substrat	Mechanicznie	Chemicznie
stal	piryt żeliwny utwardzony	fosfatyzacja (Zn-fosforan)
aluminium	korund	chromianowanie
mosiądz	korund	---
stal nierdzewna	korund	---
cynk	korund	chromianowanie
poliamid	piryt żeliwny utwardzony	---
poliepoksyd	piryt żeliwny utwardzony	---
poliester	piryt żeliwny utwardzony	---
polioksymetylen	---	p-toluenowy kwas sulfonowy
polifluoroetylen	---	płynny amoniak

Metalowe części pokryte gruntem lub spoiwem w czystym otoczeniu mogą być składowane przez dłuższy czas (kilka dni).

 

Czyszczenie części metalowych (odtłuszczanie).

Środek odtłuszczający, np. nadchloretylen, musi być w wystarczającej ilości i czysty. Należy kontrolować wartość pH i temperaturę. Należy wybrać wystarczająco długi czas działania.

Uwaga: Odtłuszczone części metalowe ułożyć tylko w czystych skrzyniach.

Należy zwrócić uwagę, aby przy wykonywaniu części metalowych zastosowane zostały tylko oleje i smary (stosowane przy ciągnieniu), dające się usunąć za pomocą zastosowanego środka odtłuszczającego.

 

Łączenie (wiązanie)

Wiązanie części pokrytych spoiwem z różnymi elastomerami następuje w czasie wulkanizacji w prasie. Świeżo wyprodukowana mieszanka kauczukowa daje najpewniejsze i najlepsze rezultaty wiązania. Z tego powodu długo składowane mieszanki zostają dzisiaj przed wiązaniem homogenizowane poprzez nawalcowanie. Przez długie magazynowanie powstaje powierzchnia utleniona lub przez "wywędrowanie" zmiękczaczy względnie olejów technicznych nieprzyjazna wiązaniu.

Odświeżenie powierzchni zewnętrznej kauczuku za pomocą rozpuszczalników jest możliwe, jednakże nie powinny pozostać na powierzchni zewnętrznej resztki rozpuszczalnika, aby przy wulkanizacji uniknąć tworzenia się pęcherzy gazowych. Ogólnie nie ma żadnych dodatków mieszanek, które ze względu na swoje chemiczne zestawienie przeszkadzałyby wiązaniu. Należy unikać wysokiego dozowania zmiękczaczy i antyutleniaczy, jak np. THIOETER, THIOESTER itd.

Dla pewnego wiązania poleca się również proces wulkanizacyjny z wystarczającym czasem inkubacji. Środki adhezyjne mogą zostać użyte we wszystkich możliwych rodzajach wulkanizacji, jak CM, TM, IM, a także wulkanizacja wolną parą. Temperatura wulkanizacji może wynosić w zależności od środka adhezyjnego pomiędzy 90 i 190°C. Przy procesie TM i IM należy zwrócić uwagę na to, aby mieszanka kauczukowa nie wulkanizowała przedwcześnie, zanim forma zostanie napełniona całkowicie mieszanką.

 

Flokowanie

Flokowanie przed wulkanizacją

Po wytłaczaniu względnie po działaniu w urządzeniach UHF, części zostają pokryte klejem poprzez powlekanie lub strumieniowanie, a po flokowaniu elektrostatycznym wulkanizowane w gorącym powietrzu, względnie w gorącym powietrzu i piecach IR. Równocześnie zostaje utwardzona powłoka kleju.

Czasy schnięcia podano w poniższej tabeli:

czas schnięcia bez katalizatora	150°C - 4 min. 180°C - 2 min.
czas schnięcia z 1% dodatkiem katalizatora	150°C - 3 min. 180°C - 1 min.
czas schnięcia z 3% dodatkiem katalizatora	150°C - 2 min. 180°C - 1 min.
czas zachowania stanu plastyczności bez katalizatora	otwarte - 4 godz.
czas zachowania stanu plastyczności z 3% dodatkiem katalizatora	otwarte - 2 godz. zamknięte - 6 godz.

Flokowanie po wulkanizacji

Przesłanką do pozbawionej zarzutów przyczepności jest czysta powierzchnia zewnętrzna. Brud, tłuszcz, środki antyadhezyjne przeszkadzają przyczepności. Powinny one zostać usunięte przed flokowaniem przez zmycie rozpuszczalnikiem. Potem następuje nanoszenie kleju flokującego, poprzez powlekanie lub strumieniowanie.

Klej jest gotowy do natryskiwania względnie do powlekania. Klej powinien przed nanoszeniem zostać homogenizowany poprzez dokładne zamieszanie lub rolowanie. Produkt sieciuje przez wilgotność powietrza. Natomiast po odjęciu kleju pojemniki powinny zostać natychmiast zamknięte. Używany materiał nie może zostać zwrócony do oryginalnego pojemnika. Klej Parflock P 11 utwardza się bardzo szybko i jest polecany do nanoszenia w systemach zamkniętych.

 

Prasowanie (wulkanizacja)

GUMA: mieszanka nie powinna być zbyt stara. Nie wolno stosować podwulkanizowanych lub wypacanych (wydzielanych na powierzchnię) półfabrykatów. Wypacane półfabrykaty bruzdkować, opłukać lub wykonać na nowo. Półfabrykaty nie powinny być zanieczyszczone.

PRASA I FORMA: Temperatura prasowania nie powinna być zbyt niska (przynajmniej 140°C) i winna być regularnie kontrolowana.

Ciśnienie tłoczenia musi być odpowiednio wysokie.

Środek antyadhezyjny (zapobiegający przyleganiu) należy stosować oszczędnie i w sposób zamierzony. Części metalowe należy wkładać w sposób ciągły (najpierw grube metale, na końcu cienkie).

Załadowane formy natychmiast sprasować, gdyż może dojść do zamalowania środka wiążącego.

Przy konstrukcji formy należy zwrócić uwagę, aby przy trudno łączliwych powierzchniach nie powstały szczeliny. Wypełnienie częściami metalowymi i wyjęcie wulkanizowanych części powinno odbyć się w sposób bezproblemowy.

Artykuły z miękkich mieszanek (poniżej 45 Shore A) należy całkiem wolno wyciskać, gdyż w przeciwnym razie mogą łatwo powstać naderwania gumy na brzegach.

 

Powłoka ze środka wiążącego

Podkład malarski (grunt) lub środek wiążący można poddać obróbce dopiero po porządnym wymieszaniu. Podczas obróbki należy ciągle lub częściej mieszać.

W przypadku konieczności rozcieńczenia, środki rozcieńczające należy dodawać powoli lub małymi porcjami ciągle mieszając.

Przy rozcieńczaniu należy sprawdzić lepkość. Lepiej jest nanieść cieńszą jak grubszą warstwę podkładu malarskiego (8-12 mikronów).

Podkład malarski, np. Parlock PM 05, można suszyć w wyższych temperaturach (do 160°C).

Środek wiążący należy nanieść wystarczająco grubą warstwą (15-25 mikronów), tylko na podsuszony podkład malarski.

Środka wiążącego nie należy suszyć w zbyt wysokiej temperaturze i zbyt długo.

Podkład malarski i środek wiążący należy nanieść równomiernie.

Uwaga: Pokryte podkładem malarskim względnie środkiem wiążącym części metalowe położyć w czystych skrzyniach i chronić przed zabrudzeniem.

 

Obróbka wykończeniowa

Przy okrawaniu azotem bądź stałym dwutlenkiem węgla należy przestrzegać właściwych ilości, temperatury i czasu trwania.

Przy okrawaniu za pomocą szczotki drucianej lub procesu ścierania w strefach łączenia nie mogą wystąpić wysokie temperatury.

Przy lakierowaniu należy zwrócić uwagę, aby rozpuszczalnik lakierów nie zniszczył wiązania. Szczególna ostrożność dotyczy malowania zanurzeniowego połączeń gumowo-metalowych.

 

Usuwanie usterek

Rodzaj usterki	Przyczyna	Usunięcie
środek wiążący (Parlock PC 16 lub podkład malarski Parlock PM 05) nie trzyma się na powierzchni metalu lub tylko częściowo	zabrudzona powierzchnia metalu, resztki oleju, rdza lub kurz na powierzchni metalu	Lepsze czyszczenie chemiczne lub mechaniczne. Sprawdzić proces odtłuszczania, sprawdzić dobrze obróbkę strumieniową, skrócić czas konserwacji od czyszczenia do pokrycia warstwą podkładu malarskiego (Parlock PM 05) lub środka wiążącego, gdyż może powstać niewidoczna rdza lotna.
	środek wiążący na metalu nie jest wystarczająco wilgotny	skontrolować rozcieńczanie środka wiążącego (lepkość), rozpylacz ustawić w innej pozycji w stosunku do spryskiwanych części metalowych, zredukować ciśnienie powietrza przy spryskiwaniu, zmniejszyć odległość rozpylacza w stosunku do części metalowej, ewentualnie zastosować inne środki rozcieńczające.
	mokre części metalowe	stosować suche części metalowe
	sprężone powietrze zawierające olej	oczyścić sprężone powietrze
przerwa punktowa pomiędzy gumą a metalem	za dużo rozpuszczalnika w powłoce malarskiej	wydłużyć okres suszenia pomiędzy naniesieniem warstwy pokładu malarskiego i środka wiążącego
	złe ustawienie rozpylacza	skontrolować dyszę rozpylającą
przerwa pomiędzy podkładem malarskim i środkiem wiążącym lub tylko w podkładzie malarskim	podkład malarski naniesiony zbyt grubą warstwą, rozpuszczalnik jeszcze się nie ulotnił	podkład malarski nanieść cieńszą, równomierną warstwą, sprawdzić lepkość rozcieńczonego podkładu malarskiego, wydłużyć czas konserwacji do momentu pokrycia środkiem wiążącym
	podkład malarski jest zabrudzony	skrócić czas składowania metalowych części pokrytych warstwą malarską do dalszej obróbki lub chronić je przed zabrudzeniem (pokrycie)
przerwa pomiędzy gumą a środkiem wiążącym	lakierowanie środka wiążącego	przyśpieszyć załadowanie formy, obniżyć temperaturę, zmienić rytm kładzenia części metalowych, np. cienkościenne części układać na końcu
	części metalowe zbyt duże w stosunku do grubości gumy (metal nie nagrzewa się dostatecznie)	części metalowe uprzednio ocieplić, obniżyć temperaturę, ale nie poniżej 135°C i wydłużyć czas nagrzewania (wulkanizacji)
	zabrudzona powierzchnia konfekcjonowanych części metalowych	skontrolować części metalowe tej samej serii, stosować świeżo skonfekcjonowane części metalowe. Zabrudzone części pokryć w każdym razie nową warstwą, przedtem jednak koniecznie usunąć środek wiążący.
	brudne rękawiczki lub ich brak	nowe rękawiczki
	środek wiążący naniesiony zbyt cieńką warstwą	środek wiążący nanieść grubszą warstwą lub kilkakrotnie
	mokre, mocno zapylone lub zabrudzone półfabrykaty gumowe	sprawdzić półfabrykaty tej samej serii, użyć nowe półfabrykaty. Półfabrykaty umyć benzyną lub ksylenem (dwumetylobenzenem)
	spryskane wodą	wodę stosować sensownie i tylko przy pustej formie
	zbyt mała waga półfabrykatów	sprawdzić wagę półfabrykatów
	zbyt małe ciśnienie formy, zbyt mała temperatura formy	sprawdzić ciśnienie formy, sprawdzić temperaturę formy
	podwulkanizacja półfabrykatów	zastosować świeże półfabrykaty
	stare półfabrykaty	zastosować świeże półfabrykaty, względnie półfabrykaty wybruzdkować
	na skutek długiego składowania półfabrykatów warstwa wosku lub zmiękczacza na powierzchni	wybruzdkować powierzchnię lub półfabrykaty umyć benzyną lub ksylenem