Машина за уклањање гумених заптивача за хидрауличне системе

By Мајк Чен, директор производње | 12+ година искуства у производњи гуме |ЛинкедИн

Кључне закључке

• Заптивке хидрауличног система захтевају уклањање испарења унутар 0,1 мм јер преостало испарење узрокује унутрашње цурење и превремени отказ заптивача у колима високог притиска.
• Механичко уклањање искрица постиже време циклуса од 20-40 секунди по заптивању на стандардним О-прстеновима и заптивкама брисача, што га чини 40-50 пута бржим од ручног скраћивања.
• Криогено уклањање заштитног слоја на -100°C до -130°C се препоручује за силиконске и FKM хидрауличне заптивке са танким заштитним слојем испод 0,3 мм који је отпоран на механичку хабање.
• Механичка машина за уклањање искрица XCJ-G600 обрађује серије хидрауличних заптивача од 15 кг по циклусу, што је довољно за преко 3.000 О-прстенова по смени при стандардним количинама производње.

Поузданост хидрауличног система зависи од интегритета заптивке. Једна заптивка са непотпуним уклањањем иверице може проузроковати губитак притиска, контаминацију течности и квар компоненти. Због тога је уклањање иверице са гумене заптивке кључни корак у производњи хидрауличних компоненти. Избор методе уклањања иверице и конфигурације машине директно утиче на перформансе заптивке на терену.

Зато што хидраулична заптивка са остатком бљеска од 0,15 мм на заптивној усници може смањити век трајања и до 40% у поређењу са правилно очишћеном заптивком — што уклањање бљеска чини неопходним кораком у производњи заптивки.

Овај чланак покрива зашто хидрауличне заптивке захтевају другачије стандарде за уклањање искрица од општих гумених делова, како механичке и криогене машине за уклањање искрица испуњавају ове захтеве и како одабрати прави поступак уклањања искрица за производњу заптивки.

Зашто је хидрауличним заптивкама потребно прецизно уклањање искрица за поуздан рад система

Заптивна ивица је најкритичнија површина било које хидрауличне заптивке — ако ова ивица носи остатке од бљеска, заптивка може отказати у првих 500 радних циклуса. Хидрауличне заптивке функционишу тако што одржавају контролисано интерферентно прилегање између непокретних и покретних компоненти. Бљесак калупа на заптивној површини ремети ово прилегање, стварајући преференцијалне путеве цурења који потпуно заобилазе заптивку.

За хидрауличне примене високог притиска изнад 200 бара, стандард ISO 6195 за заптивке брисача и ISO 3601 за О-прстенове оба одређују горње границе за површинске дефекте. Остатак заптивања већи од 0,1 мм на заптивној површини се генерално сматра неусаглашеношћу за хидрауличне примене. Ово је строжији стандард него за статичке заптивке или гумене компоненте које не заптују.

У нашем производном искуству тестирања преко 500 серија заптивача код произвођача хидрауличне опреме, приметили смо да правилно обрађени заптивачи показују смањење стопе цурења од приближно 85% у поређењу са ручно обрађеним заптивачима при испитивању кола од 200 бара. Ови подаци потичу из фабричких тестова пријемности спроведених према протоколима испитивања ISO 10766 за клипне хидрауличне заптиваче.

Врсте хидрауличних заптивача које обрађују машине за уклањање гумених ивица

Различите геометрије хидрауличних заптивача представљају јединствене изазове за уклањање треса. Табела испод сумира уобичајене типове хидрауличних заптивача и њихове захтеве за уклањање треса.

ISO 1629 утврђује номенклатуру гуме за идентификацију материјала. ISO 3601-1 дефинише димензије О-прстенова и толеранције релевантне за стандарде квалитета уклањања заштитних слојева.

Механичка машина за уклањање трептиљки за хидрауличне гумене заптивке

Механичко уклањање трептајаје најшире коришћена метода за производњу хидрауличних заптивача великих количина јер пружа конзистентне резултате уз ниске трошкове по делу. Механичка машина за уклањање искрица XCJ-G600 обрађује серије од 15 кг О-прстенова и заптивача по циклусу, при чему се сваки заптивач сече за 20-40 секунди. Једна машина може да замени 40-50 радника који ручно уклањају искрице у погледу дневног учинка.

Машина користи аеродинамички принцип уклањања испаша: заптивке се котрљају унутар ротирајућег бубња пречника 600 мм док медијум велике брзине струже испашани материјал са површина делова. Мотор од 7,5 kW и инверторски систем управљања одржавају константну брзину бубња за сва оптерећења у распону од 5 кг до 15 кг. Аутоматски механизам за додавање и пражњење омогућава континуирани рад уз минималан надзор оператера.

За хидрауличне заптивке са спољним пречником између 3 мм и 100 мм, XCJ-G600 може да обрађује пуни опсег величина без промене алата. Ово је посебно вредно за произвођаче који производе заптивке различитих величина за различите спецификације хидрауличних система. Подесиви параметри машине омогућавају оператерима да оптимизују време циклуса и агресивност медија за сваки материјал заптивке.

Криогено уклањање трептаја са заптивача за прецизне хидрауличне компоненте

Криогено уклањање искрица постаје неопходно када хидраулични заптивке захтевају уклањање искрица испод 0,1 мм на заптивним површинама. Процес користи течни азот на -100°C до -130°C да би селективно учинио танки искрица крхким, а да се притом сачува флексибилност тела заптивке. Затим, средство за абразивно обрађивање разбија крхки искрица без механичког напрезања основног материјала.

Пошто се хидрауличне заптивке направљене од FKM (флуороеластомера) и силиконске гуме све више намећу за примене отпорне на високе температуре и хемикалије, и пошто ови материјали имају мању чврстоћу на кидање од NBR или PU, криогена обрада помаже у спречавању кидања површине током уклањања заштитних слојева. Криогена метода такође производи глаткију површинску обраду заптивне ивице, што смањује трење током почетног периода разраде хидрауличног цилиндра.

Главни компромис код криогеног уклањања замаха је цена. Потрошња течног азота од 20-50 кг по серији додаје 5-15 долара трошковима обраде по циклусу. За стандардне О-прстенове и уретанске клипне заптивке, механичко уклањање замаха је обично довољно. За критичне примене заптивања где је прописана нулта толеранција на замаха, криогено уклањање замаха се исплати додатним трошковима како би се елиминисао отпад и поновна обрада.

Поређење: Механичко наспрам криогеног за уклањање искрица из хидрауличних заптивача

Процене трошкова засноване су на стандардним производним параметрима за уклањање искрица из хидрауличних заптивача. Стварни трошкови варирају у зависности од геометрије заптивача, састава материјала и локалних цена течног азота.

Уобичајени дефекти бљеска на хидрауличним заптивкама и како их машине за уклањање бљеска решавају

Дефекти калупа у производњи хидрауличних заптивача производе неколико врста бљескова које је потребно уклонити пре него што заптивач може правилно да функционише у хидрауличном колу.

Категоризација флеш дефеката на основу уобичајених запажања код компресионог и бризганог ливења хидрауличних заптивача.

Интеграција машине за уклањање искрица са гумених заптивача у производне линије хидрауличних компоненти

A Машина за уклањање бљескова гумених заптивачаможе се интегрисати у постојећу производну линију хидрауличних заптивача уз минималну реконфигурацију. Механичка машина за уклањање ивице XCJ-G600 мери 1750 мм (Д) x 1000 мм (Ш) x 1000 мм (В) и тежи 650 кг, што захтева приближно 2 квадратна метра простора. Аутоматски механизми за додавање и пражњење омогућавају директно повезивање са узводном опремом за обликовање и низводним инспекцијским станицама.

За производне линије које обрађују преко 10.000 заптивача дневно, постављање машине за уклањање заштитних ивица одмах након пресе за калупе и станице за хлађење омогућава заптивкама да достигну њихову најпогоднију температуру за обраду. Идеално би било да заптивке уђу у машину за уклањање заштитних ивица у року од 30 минута од вађења из калупа, пре него што скупљање услед накнадног вулканизовања промени њихове димензије. Овај временски оквир је посебно важан за хидрауличне заптивке од NBR и FKM материјала које се подвргавају секундарној вулканизацији.

Према стандардима OSHA 1910.212 за заштиту машина, машина за уклањање искрица треба да буде опремљена међусобно закључаним приступним панелима и контролама за хитно заустављање. Уграђени сензори ивице ножа и сензори ваљка за довод пружају додатну заштиту оператера током утовара и истовара.

Како одабрати машину за уклањање искрица са гумених заптивача за хидрауличне примене

Избор праве опреме за уклањање испашивања за производњу хидрауличних заптивача зависи од четири фактора: материјала заптивача, обима производње, захтева за прецизношћу и буџетских ограничења.

Изаберите механичко уклањање трептајапри производњи NBR, EPDM или PU заптивки у количинама већим од 5.000 јединица по смени. Циклус од 20-40 секунди по заптивци и аутоматска серијска обрада XCJ-G600 чине га погодним за стандардне О-прстенове, заптивке брисача и клипне заптивке са дебљином изнад 0,2 мм. Нижа цена по делу (0,003-0,008 долара) је предност за производњу заптивки осетљивих на цену.

Изаберите криогено уклањање паљењапри производњи FKM, силиконских или HNBR заптивача са дебљином прелома испод 0,3 мм. Ови материјали слабо реагују на механичку абразију јер њихова флексибилност узрокује да се танки прелом савије уместо да се поломи. Криогена обрада на -100°C до -130°C чини прелом кртим ради чистог уклањања, уз очување интегритета тела заптивача. Виши трошкови по делу (0,015-0,035 долара) оправдани су смањеном стопом одбацивања, што обично штеди 10-15% у укупним трошковима производње када почетне стопе дефекта пређу 8%.

Изаберите секвенцијалну обрадуКада производња укључује заптивке са мешовитим профилима испашивања. Механичким пролазом за уклањање испашивања уклања се већина испашивања, након чега следи криогена обрада за прецизне површине. Овај приступ је уобичајен код комплета заптивача хидрауличних цилиндара који укључују и стандардне О-прстенове и прецизне заптиваче шипки у истој производној серији.

Закључак: Усклађивање прецизности уклањања тресака са захтевима хидрауличног система

Заптивке хидрауличних система захтевају стандарде за уклањање испашавања који превазилазе оне за опште гумене делове, јер дефекти заптивне површине директно утичу на задржавање притиска у систему и век трајања компоненти. Машина за уклањање испашавања гумених заптивача која уклања испашавање калупа на заптивним површинама до 0,1 мм је минимални захтев за хидрауличне примене изнад 100 бара.

Механичко уклањање искрица обезбеђује најниже трошкове за производњу великих количина стандардних NBR и PU хидрауличних заптивача. Криогено уклањање искрица обезбеђује прецизност потребну за FKM и силиконске заптиваче у захтевним хидрауличним окружењима. Произвођачи који производе заптиваче за вишеструке хидрауличне примене имају користи од процене обе технологије у односу на свој специфични портфолио заптивача.