2018年7月15日星期日

橡膠制品的三大特異功能的行業知識



  一、水聲功能橡膠制品

  水聲橡膠在水中對聲波的傳播橡膠起著重要作用,它可以消除聲的反射,降低噪音,保持聲波的傳遞不失真,避免水下各種噪音的干擾。根據橡膠在水聲工程中的作用,可將其分為吸聲橡膠、透聲橡膠和反聲橡膠3 種類型的制品。

  作為水聲吸聲材料必須滿足兩個條件:(1)材料的特性聲阻抗與介質水的特性聲阻抗要匹配,使聲波能無反射地進進吸聲系統;(2)材料要有很高的內耗,使進射進來的聲波在吸收系統中很快損耗而衰減。

  在應用方式上,通常采用共振式吸聲結構或漸變過程結構。前者是把帶孔的橡膠薄層粘在鋼板上,通過改變孔徑的大小和數目來調整材料的有效彈性模量和損耗;而後者則常把橡膠等制品做成尖錐或尖劈狀,以實現材料聲學狀態的逐步過渡,達到阻抗匹配的目的。

  二、透聲橡膠制品

  理想的透聲材料是聲波進射到透聲層上時能夠無反射、無損耗地通過,所以要求材料的特性阻抗與水匹配,材料的衰減常數要盡可能小。透聲材料常用作水聽器的包覆層,例如氯丁橡膠、丁基橡膠和近年來采用的澆注型聚氨酯橡膠。在水聲工程中,聲納、魚雷的導流罩或透聲窗都需要具有一定結構強度的透聲材料。例如利用鋼絲增強透聲橡膠,用以制作大型球鼻艏導流罩,或用玻璃增強塑料與其復合,用以制作各種潛艇聲吶罩等等。

  透聲橡膠制品在聲學性能上主要有兩點要求:(1)橡膠的特性聲阻抗ρC 值(即橡膠的密度與聲波在橡膠中的傳播速度的乘積)要與聲波的傳播介質水的ρC 值相匹配;(2)聲波通過橡膠時,橡膠對聲能的損耗要小。橡膠的特性聲阻抗與水是相近的,因此,橡膠是較好的透聲材料,自然橡膠、氯丁橡膠是應用較早的透聲橡膠。聲波透過橡膠時,產生的聲衰減值取決於膠料的組成,其中包括兩個部分:一是膠種的選擇;二是其他配合劑的選擇。其中最主要的是橡膠的種類。聲波通過橡膠時,如同力作用在橡膠上一樣,使橡膠產生彈性形變和塑性形變,塑性形變使聲能衰減。因此,聲能的衰減隨膠料的彈性增加而減小,隨膠料的滯後損失增加而加大。這就為設計聲衰減小的透聲橡膠制品提供了理論依據。

  三、反聲橡膠制品

  為了避免水下各種噪聲(包括一切不需要的信號)的干擾,在水聲設備上應采用反聲橡膠材料。理想的反聲材料應當使進射聲波100%地被反射回往。

  首先,應當橡膠使材料的特性阻抗與水的特性阻抗嚴重失配;其次,要求材料的衰減常數小,使進射聲波盡大部分被反射。這種材料在水聲工程中多用作聲納反射罩,以及換能器基陣的反聲後擋等。在水面艦艇聲納中,常用閉孔泡沫塑料或泡沫橡膠作為反聲材料。但是,由於在潛艇聲納或其他深水水聲設備中,要求材料能夠耐高的靜水壓,除了用一定厚度的金屬做聲硬障板外,目前,多用開孔硬質聚氨酯泡沫塑料做芯材,外包一層澆鑄型聚氨酯橡膠,做成復合結構。在水聲技術中,人們對吸聲體很重視,對反聲體則較少留意。在淺水中(即常壓或低壓下)這些題目很輕易解決,海綿橡膠、泡沫塑料便能滿足要求。在高壓下,空氣很輕易滿足這個要求,空氣與水的阻抗比為143,在深水中可用含空氣的海綿橡膠作反聲材料,但必須避免使反聲材料中的空氣溢出和水對反聲材料的滲透,所以大多數場合下利用閉孔海綿橡膠,它具有最好的反聲特性,反射系數一般可達80%以上。


天然橡膠的性能及用途



  天然橡膠生膠的玻璃化溫度為-72℃,膠流溫度130℃,開始分解溫度200℃,激烈分解溫度270℃。當天然橡膠硫化後,其Tg上升,也再不會發生粘流。

  天然橡膠的彈性

  其生膠及交聯密度不太高的硫化膠的彈性是高的。例如在0-100℃範圍內,回彈性在50-85℃之間,其彈性模量僅為鋼的1/3000,伸長率可達1000%,拉伸到350%,後,縮回永久變形僅為15%,天然橡膠的彈性較高,在通用橡膠中僅次於順丁橡膠。

  天然橡膠的強度

  在彈性材料中,天然橡膠的生膠、混煉膠、硫化膠的強度都比較高。未硫化橡膠的拉伸強度稱為格林強度,天然橡膠的格林強度可達1。4~2。5Mpa,適當的格林強度對於橡膠加工成型是必要的。天然橡膠撕裂強度也較高,可達98kN/m,其耐磨性也較好。天然橡膠機械強度高的原因在於它是自補強橡膠,當拉伸時會使大分子鏈沿應力方向取向形成結晶。

  天然橡膠的電性能

  天然橡膠是非極性物質,是一種較好的絕緣材料。當天然橡膠硫化後,因引入極性因素,如硫黃、促進劑等,從而使絕緣性能下降。

  天然橡膠的耐介質性能

  天然橡膠是一種非極性物質,它溶於非極性溶劑和非極性油中。天然橡膠不耐環己烷、汽油、苯等介質,未硫化膠能在上述介質中溶解,硫化橡膠則溶脹。天然橡膠不溶於極性的丙酮、乙醇中,更不溶於水中,耐10%的氫氟酸、20%的鹽酸、30%的硫酸、50%的氫氧化鈉等。

  天然橡膠主要用途

  天然橡膠因其具有很強的彈性和良好的絕緣性、可塑性、隔水隔氣、抗拉和耐磨等特點,廣泛地運橡膠用於工業、農業、國防、交通、運輸、機械制造、醫藥衛生領域和日常生活等方面,如交通運輸上用的輪胎;工業上用的運輸帶、傳動帶、各種密封圈;醫用的手套、輸血管;日常生活中所用的膠鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡膠為主要原料制造的,國防上使用的飛機、大炮、坦克,甚至尖端科技領域裡的火箭、人造衛星、宇宙飛船、航天飛機等都需要大量的橡膠零部件。

數控機床對刀具材料的要求


  較高的硬度和耐磨性

  刀具切削CNC工具部分的硬度必須高於工件材料的硬度,刀具材料的硬度越高,其耐磨性越好。刀具材料在常溫下的硬度應在HRC62以上。

  足夠的強度和韌性

  刀具在切削過度中承受很大的壓力,有時在衝擊和振動條件下工作,要使刀具不崩刃和折斷,刀具材料必須具有足夠的強度和韌性,一般用抗彎強度磨刀機表示刀具材料的強度,用衝擊值表示刀具材料的韌性。

  較高的耐熱性

  耐熱性指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度及韌性的性能,是衡量刀具材料切削工具切削性能的主要指標,這種性能也稱刀具材料紅硬性。

  較好的導熱性

  刀具材料的導熱系數越大,刀具傳出的熱量越多,有利於降低刀具的切削溫度和提高刀具的耐用度。

  良好的工藝性

  為便於刀具的加工制造,要求刀具材料具有良好的工藝性能,如刀具材料的鍛造、軋制、焊接、切削加工和可磨削性、熱處理特性及高溫塑性變形性能,對於硬質合金和陶瓷刀具材料還要求有良好的燒結與壓力成形的性能。

常見的切削工具有哪些類型



  高速切削的主要目標之一是通過高生產率來降低生切削工具產成本,通過縮短生產時間和交貨時間提高整體競爭力。它主要應用於精加工工序,從高速切削機理的研究中我們看到,隨著切削速度的提高,金屬切除率得到極大的提高,材料的高應變率使切屑成形過程以及刀具與工件之間接觸面上發生的各種現像都與傳統切削條件下的情況不一樣。為了實現高速切削,刀具材質、切削油、走刀軌跡成為解決問題的關鍵。下面就簡單的介紹下切削刀具的類型有哪些:

  一、高速鋼和非塗層硬質合金刀具

  一般來說,性能較低的刀具,如高速鋼和非塗層硬質合金,在普通切削加工中應用面廣,但高速性能不好。而高性能的刀具,例如聚晶金剛石刀具,是所有刀具材料中最硬的,具有非常高的耐磨性和速度能力,切削熱對它幾乎沒有什麼影磨刀機響,在高速加工有色金屬和非金屬材料時充分體現出了它的優越性。但是它的抗衝擊能力差,在切削鋼和鑄鐵類材料時的熱性能很差。因為在高速切削鐵質金屬時,刀具材料中的碳原子會向工件擴散,引起刀具磨損加劇。

  二、硬質合金刀具

  硬質合金刀具的應用量最大,占各種刀具銷售額總量的80%。普通速度的金屬切削90%采用硬質合金刀具。硬質合金具有比較好的抗衝擊韌度,但是高速性能不好。另外,高速切削刀具還要具有極高的熱硬性和化學穩定性,這方面硬質合金也不能滿足要求。

  三CNC工具、CBN刀具

  CBN刀具耐熱性極好,可以在高溫下切削硬材料,但是價格昂貴,而且不能加工軟金屬材料。而化學穩定性好的鋁基陶瓷材料,正好適合於這種加工,但是缺乏熱硬性,不能用於高速加工。

  四、塗層硬質合金刀具

  適用於高速切削的塗層硬質合金刀具,由於使用了耐熱性好、硬度高的塗層材料以及多層塗層技術,使塗層硬質合金刀具的切削範圍大、壽命長,其切削性能大大優於非塗層硬質合金。因此,塗層硬質合金大有取代普通非塗層硬質合金的趨勢。

  刀具塗層技術不僅可用存硬後合金刀具上,而且在其他刀具材料上也得到很好的效果,如金屬陶瓷、陶瓷等。

  五、陶瓷刀具

  陶瓷刀具也是可以用於高速切削的刀具,是近年來刀具材料研究發展的一個重要組成部分。晶須增強陶瓷刀具是一種特殊材料的刀具,由於它具有抗衝擊韌度好、抗熱衝擊性能強的特點,很適合於高速加工。

  集中不同特性刀具材料的優點,開發新的刀具材料,使之同時具有抗衝擊韌度和高的耐磨性,是高速切削刀具研究中要解決的主要問題之一。高速切削刀具要解決的另一個問題是在刀片上磨出或壓出一定幾何形狀的斷屑槽,以便實現斷屑和控制切屑方向,這也是提高加工效率和提高刀具耐用度的重要技術。高速切削刀具應該具有優良的抗衝擊韌度和抗熱衝擊性能,更好的耐熱性、耐磨性和化學穩定性,以及更好的斷屑效果,並適應於更大的金屬切削範圍。

影響磨刀機鋒利度的因素



  磨刀機鋒利度受到多個因素影響,以下內容磨刀機就是幾個主要影響磨刀機鋒利度的因素:

  1。 磨刀機安裝調整對磨刀的影響:

  (1)磨刀機安裝要注意穩固,防止振動,各緊固件連接牢靠,磨刀盤轉動應平穩,防止跳動搖擺。否則切削工具磨不銳刀片,並出現鋸齒刃口等。

  (2)磨刀盤應與水平面垂直,否則將磨不銳刀片。

  (3)磨刀架位置應當是距盤面為6毫米,位於盤面半徑中間,磨刀架位置不正確,易造成刀片偏磨。吊杆的長短也影響,並縮短了磨刀行程,磨不銳刀片。

  (4)對於機械傳動式磨刀機,應使三角皮帶有適宜的張緊度,並保證磨刀盤達到額定轉速。磨刀盤轉速低影響刃磨效果。

  2。 研磨劑成分對磨刀的影響:

  (1)研磨劑中金剛砂過多;刀片刃口刮起很厚一層金剛砂,刃口易磨損,刀片不易磨銳。

  (2)研磨劑中金剛砂過少:刀片不易磨鋒利,刀片研磨時間長,易退火、變形。

  3。 磨刀時操作方法對磨刀的影響:

  (1)壓力不均勻,使刀片偏磨,刀片各齒的鋒利度不一致,在擺動刀片時,壓力不均勻會使刀片中凸起。

  (2)壓力過大;易造成刀片退火、變形。縮短刀片壽命。

  (3)壓力過小,刀片不能平穩地貼合在磨刀盤上,易產生偏磨、打齒及中間凸起。

  (4)擺動速度太快;易把研磨劑刮掉,易打斷刀齒,不易掌握刀片的平衡,造成壓力不均勻易產生偏磨及中間凸起。

  (5)擺動速度太慢,加快刀片的磨損,縮短刀片使用壽命,易造成刀片退火。

  (6)磨刀行程短;磨不銳刀片,而且會使磨刀盤面中間很快CNC工具凹陷,縮短了磨刀盤使用期限。因此磨刀行程應盡量長。

  (7)在粘貼砂布的磨刀盤上磨刀時間過長:刀片易退火、變形。