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橡胶注塑包胶金属问题浅析

来源:   发布时间:2018-03-15   点击量:649

  橡胶包胶金属,这在一些五金工具零配件上应用是屡见不鲜。但毕竟常规橡胶均需要母炼-混炼-预成型-硫化,加工工艺太过繁琐,周期较长,如果能采用替代材料,采用不同的加工方式,对于降低成本,提高生产效率和利润,将是有利的。




  目前,业内拟尝试采用可注塑的橡胶特性材料,替代硫化橡胶。注塑橡胶料替代硫化橡胶,包胶金属,虽然可提高加工效率,但需要考虑两个方面,一是包胶粘合牢固性,二是材料性能。


  包胶粘合牢固性


  硫化橡胶包覆金属,橡胶与金属间不存在化学层面的分子键合,也不存在两种不同材料的物理层面相容。通常是在金属件表面涂覆适合的粘合剂,将预成型好的橡胶件与金属件粘合在一起。再放到模具里硫化。硫化橡胶包胶金属,由于采用胶水粘合,则对各种表面形状的金属件,都可以实现牢固的包覆。


  若采用注射方式来成型,橡胶材料可能有两类,一种仍然是传统橡胶材料(需硫化),只不过采用了特殊的橡胶注射机(见下图一),直接将橡胶挤出成条,喂入橡胶注射机,注射到模具内,完成硫化。另一种则是采用颗粒状注塑橡胶料(通常是TPE\TPR或TPU\TPV),用常规的注塑机成型。不管是第一种注射(硫化)橡胶,还是第二种注塑橡胶料TPE,与常规的橡胶预成型件与金属件先粘合好,再放置到模具内静态硫化相比,采用金属件涂粘合剂,来进行包胶粘合,对这种动态注射成型而言,操作可行性就小多了。


  对于橡胶料动态注射成型包胶五金件,一般是直接将橡胶料包在金属件表面,但由于橡胶料(不管是硫化橡胶还是TPE、TPR、TPV、TPU等热塑性橡胶)与金属件之间不存在上述物理及化学层面的粘合可行性。故注射橡胶料与金属件的包胶只是基于制件物理结构的包裹和附着。


  金属件包胶位置的结构及橡胶料的软硬度是包胶时需考虑的两个方面。


  金属件包胶位置有弧度、表面不垂直有梯度、凹线槽、孔位,螺丝慒等,有利于包胶的进行。而光滑的表面(如圆柱面,球面)只能进行金属件整体包覆,局部包覆难以进行。


  橡胶料的软硬度越高,相对而言,包胶牢固度越好。


  材料性能


  虽然注塑橡胶料(TPE,TPR)比硫化橡胶更易加工成型,但前者的物理机械性能如回弹性、耐磨性、抗撕裂性、耐高温、耐腐蚀性、耐候性等均不如后者。在做材料替代更换之时,应先做评估。再确定是否更换材料,设备及加工方式。


  橡胶料与金属化学层面包覆粘合


  由于橡胶料与金属的微观结构差距甚大,两种材料不存在任何物理相容的可能。至于化学层面,有研发工程师认为,对于有一定化学活性的金属(比如活性排在氢之前),或可通过对橡胶料配混体系做极性处理,使得金属与橡胶料能在包覆界面进行化学反应,从而提升包胶粘合牢固度。但技术成熟度还有待市场验证。

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