Uso de una máquina extrusora de caucho a escala de laboratorio en las pruebas de caucho sin vulcanizar

Para ampliar la variedad de métodos de prueba relevantes para el proceso para aplicaciones de caucho, existen extrusoras de caucho a escala de laboratorio (con alimentadores de rodillos) para reómetros de torsión. Estas extrusoras de medición están especialmente diseñadas para simular procesos de extrusión y simultáneamente para controlar y evaluar los parámetros del proceso.

La medida máquina extrusora de caucho Puede equiparse fácilmente con una gran cantidad de matrices que, según su geometría, son adecuadas para una variedad de aplicaciones. A continuación se presentan tres métodos diferentes que pueden ser útiles para resolver problemas en el procesamiento de caucho sin vulcanizar.

Medición automática de extrusión capilar Las mediciones capilares muestran su ventaja cuando se requiere información sobre el comportamiento del flujo de un compuesto no vulcanizado como valor absoluto.

Los procesos de moldeo por inyección (por ejemplo, para sellos y juntas tóricas) se pueden mencionar como una aplicación, donde los factores reológicos influyen en gran medida en el éxito del proceso. Debido a los espacios reducidos y al alto índice de fluidez del compuesto de caucho, pueden producirse índices de cizallamiento extremadamente altos en los canales de inyección. Por otro lado, el llenado final del molde es lento y el cizallamiento aplicado es bajo.

Por regla general, los compuestos de caucho presentan un comportamiento de flujo pseudoplástico. Se pueden ejercer varios esfuerzos cortantes sobre un compuesto de caucho durante el procesamiento. Debido a que la viscosidad depende en gran medida de las velocidades de cizallamiento, es imperativo que la viscosidad se caracterice en función de las velocidades de cizallamiento relevantes. El principal objetivo del ingeniero de procesamiento es la determinación de estas relaciones para el proceso de moldeo por inyección.

En el caso de las mediciones capilares de extrusión, el compuesto se fuerza a través de un capilar de hendidura y una matriz de capilar de varilla. El troquel capilar de hendidura cubre un rango de velocidad de cizallamiento que generalmente ocurre en el proceso de extrusión. El flujo de material en el capilar de varilla más pequeño alcanza tasas de cizallamiento mucho más altas, que se correlacionan más con el proceso de moldeo por inyección. Los factores reológicos se calculan a partir de la presión diferencial y el caudal volumétrico.

La gran ventaja de las mediciones de extrusión-capilar es que la muestra se hace fluir en las condiciones del proceso.

Como esta prueba se puede ejecutar de forma totalmente automática, también es adecuada para una diferenciación de control de calidad rápida y muy precisa de diferentes lotes.

Comportamiento del hinchamiento de la matriz Aparte de la viscosidad, la elasticidad del polímero fundido influye en gran medida en el procesamiento y el producto final. Los componentes de los neumáticos, como los perfiles de la banda de rodadura, deben extruirse con tolerancias muy estrechas. El éxito de este proceso depende de la uniformidad del polímero de caucho crudo que se utiliza para el compuesto. Si este material básico difiere ligeramente en su comportamiento elástico, no se pueden alcanzar las tolerancias dadas para el producto final, tal uniformidad. Para asegurarse de que su proceso no se salga de la tolerancia, la prueba de hinchamiento de la matriz puede ser un útil instrumento de control de calidad.

Para esta prueba, que se puede vincular directamente a la medición capilar descrita anteriormente, un sensor láser mide simultáneamente el hinchamiento de la hebra extruida. La viscosidad y el hinchamiento de la matriz, que es una medida de la elasticidad, se evalúan en función de la velocidad de cizallamiento aplicada. Los ensayos muestran muy claramente que el comportamiento de la viscosidad de ambos compuestos muestra un adelgazamiento por cizallamiento y apenas difiere. Por otro lado, el comportamiento elástico de ambas muestras es extremadamente diferente. Con esta información, el procesamiento de un compuesto se puede optimizar fácilmente. Pruebas empíricas que consumen tiempo y dinero para, por ejemplo, El diseño de un nuevo troquel en máquinas a escala de producción se puede minimizar.