Piezas de goma personalizadas en la industria de alimentos y bebidas: Cumplimiento y estándares de seguridad |

Vendidos como piezas individuales, las piezas de goma personalizadas tienen una amplia aplicación en diferentes industrias, y por lo tanto, el rendimiento y la durabilidad de las piezas de goma personalizadas impactan directamente la confiabilidad y la vida útil del producto final. Para lograr un rendimiento operativo óptimo para componentes de goma personalizados, el diseño implica una serie de consideraciones, incluyendo la elección del material, el diseño estructural, la factibilidad del proceso y el entorno de aplicación. Este documento explicará sistemáticamente desde los aspectos del proceso de diseño, la selección de materiales, la optimización estructural, las consideraciones del proceso de fabricación y la verificación del rendimiento, cómo diseñar piezas de goma personalizadas para obtener el mejor rendimiento y durabilidad.

Primero determine objetivos y requisitos de diseño claros, establezca el marco del proceso de diseño

Antes del diseño de piezas de goma personalizadas, es necesario determinar los objetivos de diseño y las necesidades específicas, es decir, el premise de todas las actividades de diseño posteriores.

1.1 Indicadores de rendimiento claros: definición detallada de los indicadores de rendimiento que deben cumplir las piezas de goma, como: resistencia a la tracción, elongación, dureza, rango de temperatura, resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga, deformación permanente por compresión, etc., la cuantificación de estos indicadores es favorable para la selección de materiales y el diseño estructural en el siguiente paso.

1.2 Uso preciso del entorno: Se analiza en detalle el entorno de aplicación de las piezas de goma, incluyendo: temperatura de trabajo, humedad, medio de contacto (como aceite, ácido y álcali), condiciones de fuerza (como estiramiento, compresión, cizallamiento), frecuencia de vibración. Utilizando estos factores ambientales, se puede determinar la carga a la que podría estar sometido un componente y el modo de fallo que podría ocurrir.

1.3 Determinación del marco del diseño: Establecer un proceso de diseño claro, incluyendo: diseño conceptual, diseño preliminar, diseño detallado, análisis de simulación, verificación de diseño y otras etapas. Para un proceso de diseño ordenado, debe esbozar los objetivos y entregables de cada etapa.

En segundo lugar, elija materiales para el escenario de aplicación específico

Elegir el material adecuado es una parte crucial del diseño de componentes de goma personalizados, principalmente porque determina el rendimiento y la vida útil de las piezas.

Extraer factores significativos para la selección de materiales: según los requisitos del índice de rendimiento y las condiciones ambientales de uso de las piezas de goma, la selección de materiales de goma adecuados. Principales indicadores de rendimiento: propiedades mecánicas, resistencia al calor, resistencia al frío, resistencia a la corrosión química, envejecimiento y otros. También se debe considerar simultáneamente el rendimiento en el procesamiento, el costo y la protección ambiental del material.

Materiales de goma comúnmente utilizados 2.2 Características del material de goma Las características del material de goma son importantes para entender las características de los materiales de goma comúnmente utilizados. El caucho natural (NR) tiene una excelente elasticidad, por lo que se utilizará con alto rebote; El caucho acrílico (NBR) tiene buena resistencia al aceite, por lo que se coloca en contacto con el entorno de aceite; El caucho de silicón (VMQ) tiene buena resistencia a altas y bajas temperaturas, lo que lo hace adecuado para entornos de temperatura extrema. El fluorocaucho (FKM) tiene una resistencia química destacada y se utiliza en entornos de medios corrosivos.

2.3 Estrategia de modificación para mejorar las características de los elastómeros, que es para mejorar su rendimiento para ciertas necesidades específicas, o modificación. Por ejemplo, después de agregar negro de hulla se puede aumentar la resistencia y la durabilidad del caucho; Después de agregar un agente acoplante silánico se puede mejorar el enlace interfacial entre el caucho y el relleno. Los antioxidantes se utilizan para mejorar la resistencia al envejecimiento del caucho.

Tercero, controvertir el diseño estructural, el aumento de la precipitación mejora la capacidad de carga y la durabilidad

Un diseño estructural adecuado podría permitir una distribución más razonable del estrés y mejorar la capacidad de carga y la vida útil de las partes de goma.

3.1 Optimización de la forma geométrica: Analizar el estado de esfuerzo, optimizar la geometría de las piezas para evitar concentraciones de estrés. Por ejemplo, se utilizan transiciones de esquinas redondeadas para evitar la concentración de estrés producida por esquinas afiladas; A través del diseño razonable de placas refuerzo, es posible mejorar la rigidez y la resistencia de los componentes.

3.2 Distribución de espesor creciente: Optimice la distribución del espesor de las piezas, y el área donde la fuerza es mayor y el espesor es proporcionalmente mayor, con el fin de mejorar la capacidad de carga del rodamiento. El proceso de formación y envasetado es ajustable, puede aumentar el espesor del labio de la junta de sellado o reducir el ángulo del labio, aumentar el rendimiento de la junta de sellado, hacer que su rendimiento sea mejor.

3.3 Diseño de precompresión y pretensado: Sujeto a ciertos contextos de aplicación, se puede realizar el diseño de componentes con precompresión o pretensado para mejorar el estado de estrés de los componentes. Un buen ejemplo es con la instalación del anillo O, una precompresión adecuada aumentará su rendimiento de sellado.

Planificación del proceso para garantizar tanto la fabricabilidad como la calidad

Es esencial tener en cuenta completamente el proceso de fabricación en la etapa de diseño, de manera que la complejidad del proceso no lleve a dificultades de procesamiento o problemas con la garantía de calidad.

4.1 Diseño de la estructura del molde: Comprender la estructura del molde y el principio de funcionamiento, diseñar una estructura de molde razonable, para que las piezas de goma puedan desmoldarse con éxito. Por ejemplo: hacer una superficie de separación razonable (evitar sombras y ángulos agudos) Establecer el orificio de escape adecuado (evitar burbujas).

4.2 Determinación de los parámetros del proceso de conformado: Optimizar los parámetros del proceso de conformado de las piezas de goma, como la temperatura de vulcanización, el tiempo de vulcanización, la presión, etc., en el diseño. Las piezas de goma más gruesas deben perforarse para hacerlas más delgadas y vulcanizarse durante un tiempo más largo para asegurar una vulcanización completa.

4.3 Establecimiento del estándar de inspección de calidad: Para formular el estándar de inspección de calidad de las piezas de goma, incluyendo la tolerancia dimensional geométrica de las piezas, defectos de apariencia, indicadores de rendimiento funcional, etc., para garantizar que las piezas producidas puedan cumplir con los requisitos de diseño.

Verificación del esquema de diseño a través del análisis de simulación y pruebas de rendimiento

Por lo tanto, el diseño debe ser confirmado por análisis simulado y pruebas de rendimiento para garantizar la confiabilidad del esquema de diseño.

Análisis de Simulación (5.1) Se utiliza el software de análisis de elementos finitos para realizar el análisis de estrés, análisis de deformación y análisis de fatiga de las piezas de goma, evaluar su rendimiento bajo condiciones de trabajo reales, optimizar la producción. Como analogía, los componentes de goma que están sujetos a cargas cíclicas se evalúan utilizando el análisis de fatiga para determinar su vida útil.

5.2 Prueba de rendimiento: Realizar varias pruebas de rendimiento, como prueba de tracción, prueba de compresión, prueba de desgaste, prueba de envejecimiento, etc. (de acuerdo con los requisitos de diseño y el entorno de uso), para verificar si su rendimiento cumple con los requisitos de diseño.

5.3 Iteración y optimización del diseño: Según el análisis y el resultado de la simulación y la prueba de rendimiento, se debe iterar y optimizar continuamente el esquema de diseño hasta que se cumplan todos los índices de rendimiento y los requisitos de durabilidad.

VI. Conclusion

El diseño de piezas de goma personalizadas es un proceso complejo y sensible que requiere pensar en la selección de materiales, estructura y factibilidad del diseño, así como en el entorno de aplicación. Solo a través de un proceso de diseño científico y utilizando plenamente el análisis de simulación y las pruebas de rendimiento podemos diseñar piezas de goma personalizadas con un excelente rendimiento y durabilidad, y mejorar la confiabilidad del producto y su vida útil, reducir los costos de mantenimiento del producto y mejorar la competitividad integral.