بخش‌های رubber سفارشی در صنعت غذایی و مشروبات: استانداردهای مطابقت و ایمنی |

بخش‌های رubber سفارشی به صورت قطعات انفرادی فروخته می‌شوند و دارای کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف هستند، بنابراین عملکرد و طول عمر بخش‌های رubber سفارشی مستقیماً بر قابلیت اعتماد و طول عمر محصول نهایی تأثیر می‌گذارد. برای دستیابی به عملکرد بهینه در بخش‌های رubber سفارشی، طراحی شامل تعدادی نکته است که باید در نظر گرفته شود، از جمله انتخاب مواد، طراحی ساختاری، امکان پذیری فرآیند و محیط کاربرد. این مقاله به طور سیستماتیک از جنبه‌های فرآیند طراحی، انتخاب مواد، بهینه‌سازی ساختاری، نکات فرآیند تولید و تأیید عملکرد، نحوه طراحی بخش‌های رubber سفارشی برای دستیابی به بهترین عملکرد و طول عمر را توضیح خواهد داد.

ابتدا اهداف و الزامات طراحی را مشخص کنید و چارچوب فرآیند طراحی را تعیین کنید

قبل از طراحی قطعات مطاطی سفارشی، لازم است هدف‌های طراحی و نیازهای دقیق تعیین شوند، که این موضوع پیش‌نیاز تمام فعالیت‌های طراحی بعدی است.

1.1 شاخص‌های عملکردی مشخص: تعریف جزئیات شاخص‌های عملکردی که قطعات مطاطی باید به آنها پاسخ دهند، مانند: مقاومت کششی، بلندشدن، سختی، دامنه دما، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر خستگی، تغییر شکل دائمی فشاری، و غیره. کمی‌سازی این شاخص‌ها به مرحله بعد انتخاب مواد و طراحی ساختار کمک می‌کند.

1.2 محیط استفاده دقیق: محیط کاربرد قطعات مطاطی به طور دقیق تحلیل می‌شود، شامل: دمای کاری، رطوبت، مEDIUM تماس (مانند روغن، اسید و قلیایی)، شرایط نیرو (مانند کشش، فشرده‌سازی، بریدگی)، فرکانس ارتعاش. با استفاده از این عوامل محیطی، باری که یک قطعه ممکن است تحت آن قرار گیرد و نوع شکستگی احتمالی که می‌تواند رخ دهد، تعیین می‌شود.

1.3 تعیین چارچوب طراحی: یک فرآیند طراحی روشن ایجاد کنید، شامل: طراحی مفهومی، طراحی اولیه، طراحی جزئی، تحلیل شبیه‌سازی، تایید طراحی و مراحل دیگر. برای یک فرآیند طراحی سفارشی و مرتب، باید اهداف و تحویل‌پذیرها را برای هر مرحله مشخص کنید.

دوم، انتخاب مواد برای سناریوی کاربردی خاص

انتخاب ماده مناسب یکی از بخش‌های مهم در طراحی قطعات مطاطی سفارشی است، به خصوص زیرا که عملکرد و عمر قطعات را تعیین می‌کند.

استخراج عوامل معنی‌دار برای انتخاب ماده: بر اساس نیازهای شاخص عملکردی و شرایط محیطی استفاده از قطعات مطاطی، انتخاب مواد مطاطی مناسب انجام شود. شاخص‌های اصلی عملکرد شامل خواص مکانیکی، مقاومت در برابر گرما، مقاومت در برابر سرما، مقاومت در برابر فرسایش شیمیایی، و پیر شدن است. همچنین باید عملکرد پردازشی، هزینه و حفاظت از محیط زیست ماده نیز در نظر گرفته شود.

مواد مطاطی رایج 2.2 ویژگی‌های مواد مطاطی اولین قدم درک ویژگی‌های مواد مطاطی رایج است. مطاط طبیعی (NR) الاستاسیته بسیار خوبی دارد به طوری که برای استفاده با پرش بالا مناسب است؛ مطاط آcrylonitrile-butadiene (NBR) مقاومت عالی در برابر روغن دارد، بنابراین در محیط‌های حاوی روغن قرار می‌گیرد؛ مطاط سیلیکونی (VMQ) مقاومت عالی در برابر دمای بالا و پایین دارد که برای محیط‌های دماهای حدی مناسب است. مطاط فلوئور (FKM) مقاومت شیمیایی برجسته‌ای دارد و در محیط‌های مEDIUM های تحریفی استفاده می‌شود.

2.3 راهبرد اصلاح افزایش ویژگی‌ها برای بهبود عملکرد مطاط برای نیازهای خاص یا اصلاح است. مانند افزودن کربن سیاه که می‌تواند مقاومت و ضد سوزنده‌شدگی مطاط را افزایش دهد؛ افزودن عامل جوش‌کننده سیلان می‌تواند جوش‌دهی رابط بین مطاط و پرکننده را افزایش دهد. استفاده از ضد اکسیدان‌ها برای افزایش مقاومت مطاط در برابر شیرینی است.

سوم، طراحی سازه مورد بحث قرار گیرد، بارش افزایش ظرفیت تحمل و استحکام را بهبود می‌بخشد.

طراحی ساختار مناسب می‌تواند توزیع منطقی تر تنش و بهبود ظرفیت باربری و عمر کاربردی قطعات رubber را فراهم آورد.

3.1 بهینه‌سازی شکل هندسی: تحلیل حالت تنش، بهینه‌سازی هندسه قطعات برای جلوگیری از متمرکز شدن تنش. مثال: استفاده از گوشه‌های گرد در زوایا برای جلوگیری از متمرکز شدن تنش ناشی از زوایای تیز؛ از طریق طراحی مناسب صفحات تقویت‌کننده، ممکن است سختی و مقاومت قطعات افزایش یابد.

3.2 افزایش توزیع ضخامت: بهینه‌سازی توزیع ضخامت قطعات را انجام دهید، و در ناحیه‌ای که نیرو بزرگتر است و ضخامت نسبتاً بیشتر است، به منظور بهبود ظرفیت حمل برآمدگی. فرآیند شکل‌دهی و سوار کردن تنظیم‌پذیر هستند، می‌توانید ضخامت لبه حلقه نشیمن را افزایش دهید یا زاویه لبه را کاهش دهید، عملکرد نشیمن حلقه را افزایش دهید و عملکرد آن را بهبود بخشید.

3.3 طراحی فشار پیشین و تنش پیشین: با توجه به پس‌زمینه کاربردی خاص، می‌توان طراحی قطعات با فشار پیشین یا تنش پیشین را انجام داد تا وضعیت تنش قطعات را بهبود ببخشد. یک مثال خوب، نصب حلقه O است، فشار پیشین مناسب عملکرد نشیمن آن را افزایش می‌دهد.

برنامه‌ریزی فرآیند برای تضمین قابلیت تولید و کیفیت

در مرحله طراحی باید به طور کامل به فرآیند تولید اهمیت داده شود تا پیچیدگی فرآیند منجر به مشکل در پردازش یا مشکل در تضمین کیفیت نشود.

۴.۱ طراحی ساختار قالب: درک ساختار و اصل کار قالب و طراحی یک ساختار منطقی برای قالب به گونه‌ای که قطعات رubber می‌توانند با موفقیت از قالب جدا شوند. مثال: ایجاد سطح جداساز منطقی (پشتیبانی از زوایا و حذف زوایای تیز) تنظیم سوراخ خروج گاز مناسب (پیشگیری از آبشار).

۴.۲ تعیین پارامترهای فرآیند قالب‌سازی: بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند قالب‌سازی قطعات rubber، مانند دما، زمان وولکانیزاسیون، فشار، و غیره، در طراحی. قطعات rubber ضخیم باید نازک‌تر شده و برای مدت زمان بلندتر وولکانیزه شوند تا وولکانیزاسیون کامل انجام شود.

تعیین استاندارد بازرسی کیفیت 4.3: برای تدوین استاندارد بازرسی کیفیت قطعات رubber، شامل تحمل ابعاد هندسی قطعات، عیوب ظاهری، شاخص‌های عملکردی، و غیره، به منظور تضمین اینکه قطعات تولیدی بتوانند نیازهای طراحی را برآورده سازند.

تأیید طرح طراحی از طریق تحلیل شبیه‌سازی و آزمون‌های عملکرد

بنابراین، طراحی باید توسط تحلیل شبیه‌سازی و انجام آزمایش‌ها تأیید شود تا اطمینان حاصل شود طرح طراحی ارائه شده قابلیت اعتماد لازم دارد.

تحلیل شبیه‌سازی (5.1) از نرم‌افزار تحلیل المان محدود برای انجام تحلیل فشار، تحلیل تغییر شکل و تحلیل خستگی قطعات رubber استفاده می‌شود، به منظور ارزیابی عملکرد آن‌ها در شرایط کاری واقعی و بهینه‌سازی تولید. به عنوان یک تشبیه، قطعات رubberی که تحت بارهای دوره‌ای قرار می‌گیرند، با استفاده از تحلیل خستگی ارزیابی می‌شوند تا عمر آن‌ها تعیین شود.

آزمون عملکرد 5.2: آزمون‌های مختلف عملکردی، مانند آزمون کشش، آزمون فشرده‌سازی، آزمون سوزنی، آزمون قدیمی شدن، و غیره (بر اساس نیازهای طراحی و محیط استفاده) انجام داده می‌شود تا بررسی شود که آیا عملکرد آن با نیازهای طراحی سازگار است یا خیر.

5.3 تکرار و بهینه‌سازی طراحی: بر اساس تحلیل و نتایج شبیه‌سازی و آزمون عملکرد، طرح طراحی باید به صورت مداوم تکرار و بهینه‌سازی شود تا زمانی که تمام شاخص‌های عملکردی و الزامات قابلیت اطمینان برآورده شوند.

ششم. نتیجه‌گیری

طراحی قطعات رubber سفارشی یک فرآیند پیچیده و حساس است که نیازمند تفکر درباره انتخاب مواد، ساختار و امکان پذیری طراحی، همچنین محیط کاربرد است. فقط از طریق فرآیند طراحی علمی و استفاده کامل از تحلیل‌های شبیه‌سازی و آزمون‌های عملکردی می‌توانیم قطعات رubber سفارشی با عملکرد و قابلیت اعتماد عالی طراحی کنیم و اطمینان از افزایش قابلیت اعتماد محصول و طول عمر آن داشته باشیم، هزینه‌های نگهداری محصول را کاهش دهیم و رقابت‌پذیری کلی را افزایش دهیم.