วัสดุทั่วไปที่ใช้ในชิ้นส่วนยางแบบกำหนดเองและการประยุกต์ใช้ |

Andrew dodo820332023วัสดุทั่วไปที่ใช้ในชิ้นส่วนยางและการใช้งานตามสั่ง

ชิ้นส่วนยางแบบกำหนดเองเป็นอุปกรณ์เสริมที่ขาดไม่ได้ของอุตสาหกรรมสมัยใหม่เนื่องจากมีความยืดหยุ่นและสามารถออกแบบได้ดี และถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา การเลือกวัสดุ [1] เป็นปัจจัยสำคัญเมื่อคิดจะใช้ชิ้นส่วนยางแบบกำหนดเองสำหรับการใช้งานต่าง ๆ บทความนี้สรุปวัสดุที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้สำหรับชิ้นส่วนยางแบบกำหนดเองและพูดถึงคุณสมบัติ ขอบเขตการใช้งาน และแนวโน้มการพัฒนาอย่างละเอียด

การใช้งานและความจำกัดของ NR

ยางธรรมชาติ (NR) มาจากลาเท็กซ์ของต้นยาง โดยส่วนประกอบหลักคือ cis-1, 4-polyisoprene และถือว่าเป็นวัสดุยางที่เก่าแก่ที่สุดและถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุด

1.1: ข้อดีหลัก NR มีข้อดีมากมายตามรายละเอียดดังนี้:

คุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม: ความแข็งแรงในการดึงสูง การยืดตัวจนกระทั่งแตกและฟื้นตัวได้ดีเยี่ยม ทำให้ทนต่อการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่และกลับสู่สภาพเดิมได้อย่างรวดเร็ว

NR มีความต้านทานการสึกหรอและอายุการใช้งานที่ดีกว่าในทั้งสองสภาพแวดล้อมของการเสียดทานแบบไดนามิก

NR เป็นยางแข็งที่มีความยืดหยุ่นดีที่อุณหภูมิต่ำ

การยึดเกาะที่มีคุณสมบัติดี: NR สามารถยึดเกาะกับวัสดุอื่นๆ ได้ง่ายซึ่งช่วยในการพัฒนาและการใช้วัสดุคอมโพสิต

หนึ่งในยางสังเคราะห์ที่สำคัญที่สุดคือ NR แต่ NR ก็มีข้อดีและข้อเสีย โดยมีข้อเสียดังนี้: ทนต่อความร้อนและสารละลายได้น้อย อ่อนไหวต่อการเก่าจากโอโซนและความร้อนจากแสง หมายความว่า NR จะถูกใช้ในกลุ่มตลาดดังต่อไปนี้:

อุตสาหกรรมยางรถยนต์: ส่วนหลักของยางรถยนต์ รถบรรทุก และเครื่องจักรก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการต้านทานการสึกหรอสูงและการต้านทานแรงเหนื่อยล้าสูง

ตัวลดแรงสั่นสะเทือน: การใช้คุณสมบัติความยืดหยุ่นสูงอาจนำไปใช้ในการผลิตและทำแผ่นรองแรงกระแทกและแผ่นรองเพื่อลดผลกระทบของแรงสั่นสะเทือนทางกลและเสียง

ใช้สำหรับปิดผนึกทุกชนิดของซีล ข้อต่อ และแหวนกันรั่ว แต่蠟ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสารละลาย

ความแข็งแรงในการดึงสายพาน: สวมใส่ปลอดภัย เหมาะสำหรับการลำเลียงเม็ด กรวด และวัสดุอื่นๆ

2.1 ทิศทางการวิจัย: ในปัจจุบัน ทิศทางหลักคือการเพิ่มความต้านทานต่อน้ำมันและความชราของ NR การปรับเปลี่ยนทางเคมี การผสมทางกายภาพ และวิธีอื่นๆ เพื่อเพิ่มขอบเขตการใช้งาน

สองคือการพัฒนาเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้ยางสังเคราะห์ (SR)

ยางสังเคราะห์ (SR) เป็นยางหลากหลายประเภทที่ผลิตโดยวิธีการสังเคราะห์เป็นทางเลือกสำคัญสำหรับชิ้นส่วนยางที่ออกแบบเฉพาะ

2.1 ยางสไตรีนบูทาไดอีน (SBR) พอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่เกิดจากการโคโพลิเมอร์ของบูทาไดอีนและสไตรีนที่ถูกใช้งานมากที่สุดในปัจจุบันคือยางสไตรีนบูทาไดอีน (SBR) ยาง SBR มีสมบัติทางกลที่ด้อยกว่ายางธรรมชาติ (NR) แต่มีความทนทานต่อการ摩损 ความร้อน และต้นทุนการผลิตที่ดีกว่า NR การใช้งานทั่วไป: ยางรถยนต์, ก้นรองเท้า, เทป ยาง SBR แบบสองเฟสได้รับการปรับปรุงด้วยเทคโนโลยีพอลิเมอร์ใหม่ๆ และประสิทธิภาพของ SBR กำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

2.2 ยางไนไทรล์บูทาไดอีน (NBR) ยางไนไทรล์มีความต้านทานต่อน้ำมันและสารละลายที่ดีขึ้นตามปริมาณของอะคริโลไนไทรล์ (AN) ยาง NBR ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในการทำซีลน้ำมันและโอริง เป็นหนึ่งในวัสดุหลักสำหรับระบบไฮดรอลิกและneumatic ทั้งหมด แต่สมบัติการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของยางชนิดนี้ไม่ดีนัก ดังนั้นควรเลือกใช้ตามสภาพแวดล้อมการใช้งาน การปรับปรุงสมบัติที่อุณหภูมิต่ำของ NBR เป็นหนึ่งในทิศทางการวิจัยที่สำคัญ

2.3 ยางเอทิลีน-โพรพิลีน (EPDM): EPDM มีความทนต่อสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม ทนต่อโอโซน การกัดกร่อนทางเคมี และฉนวนไฟฟ้าได้ดี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม EPDM ถึงถูกใช้งานบ่อยครั้งในที่โล่ง เช่น ในชิ้นส่วนซีลรถยนต์ ฉนวนสายไฟและเคเบิล วัสดุกันซึมสำหรับอาคาร และซีลสำหรับแผงสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ หนึ่งในทิศทางการวิจัยหลักในการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของ EPDM คือกระบวนการข้ามลิงก์ (crosslinking)

2.4 ยางสังเคราะห์พิเศษ: ตามความต้องการในการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงกว่า เราได้พัฒนายางซิลิโคน (VMQ) ยางฟลูออโร (FKM คุณภาพสินค้า) และยางสังเคราะห์พิเศษอื่น ๆ ยางซิลิโคนส่วนใหญ่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำได้ และยังมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี จึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์ อุตสาหกรรมอาหาร เป็นต้น เนื่องจากมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและความทนทานต่อสารเคมีที่ยอดเยี่ยม ยางฟลูออโรจึงมีบทบาทที่ทดแทนไม่ได้ในอุตสาหกรรมการบินอวกาศ การปิโตรเคมี และสาขาอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ยางพิเศษมักจะมีราคาแพง และจำเป็นต้องพิจารณาทั้งเรื่องประสิทธิภาพและต้นทุนอย่างรอบคอบ

3rd วัสดุยางชนิดใหม่และการปรับปรุงกระบวนการทนต่ออุณหภูมิ

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มีวัสดุยางชนิดใหม่เกิดขึ้นมากขึ้นเรื่อย ๆ และเทคโนโลยีการปรับปรุงวัสดุยางแบบเดิมก็ได้รับการอัปเดตอยู่เสมอ

3.1 โพลิเมอร์弾性เทอร์โมพลาสติก (TPE) : TPE มีคุณสมบัติการยืดหยุ่นเหมือนางกับยางธรรมชาติและสามารถแปรรูปได้เหมือนพลาสติกเทอร์โมพลาสติก TPE ช่วยลดขั้นตอนการผลิตและลดต้นทุนการผลิต ในขณะเดียวกัน TPE มีมูลค่าในการรีไซเคิลที่ดี อีกทั้งยังมีแนวโน้มการใช้งานในอนาคต เช่น อุปกรณ์ภายในรถยนต์ สินค้าอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น ซึ่งมีโอกาสการใช้งานอย่างกว้างขวาง

3.2 ยางคอมโพสิตนาโน: การผสมผสานของวัสดุนาโน (เช่น ท่อคาร์บอนนาโน กราฟีน) เข้ากับโครงสร้างยางสามารถเพิ่มประสิทธิภาพทางกล เสริมความทนทานต่อการสึกหรอ และเพิ่มความสามารถในการนำไฟฟ้าของยางได้อย่างมาก ยางคอมโพสิตนาโนมีขอบเขตการใช้งานที่หลากหลายและมีศักยภาพในการผลิตยางรถยนต์ประสิทธิภาพสูง ซีลพิเศษ และอื่น ๆ

3.3 ยางที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: การใช้ทรัพยากรหมุนเวียน (น้ำมันพืช, แป้ง) เพื่อสังเคราะห์ยางที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีข้อได้เปรียบด้านความยั่งยืน ยางธรรมชาติทั่วไป ยางธรรมชาติ ยางบรอมไนต์; การผลิตและการใช้ยาง; ที่มาของทรัพยากรยาง; การพัฒนายางจากพื้นฐานชีวภาพและการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยางถือเป็นหนึ่งในแนวโน้มการพัฒนา

บทสรุปและความคาดหวัง

การเลือกวัสดุสำหรับชิ้นส่วนยางที่ปรับแต่งพิเศษควรพิจารณาจากความต้องการของการใช้งาน รวมถึงประสิทธิภาพของวัสดุ ต้นทุน การแปรรูป และการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ด้วยการปรากฏตัวของวัสดุยางชนิดใหม่อย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนก็ได้พัฒนาขึ้นอย่างมาก ประสิทธิภาพ ฟังก์ชัน และขอบเขตการใช้งานของชิ้นส่วนยางที่ปรับแต่งจะเข้าสู่พื้นที่การพัฒนาที่กว้างขึ้น เพื่อเป้าหมายนี้ การศึกษาเพิ่มเติม โดยเฉพาะในเรื่องของวัสดุยางที่มีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนที่เกี่ยวข้องควรถูกส่งเสริมเพื่อสนับสนุนการพัฒนาอย่างยั่งยืนของอุตสาหกรรมชิ้นส่วนยางที่ปรับแต่ง