یک کارخانه بسته بندی را با دو خط تولید در فاصله چند متری از هم تصور کنید. در یک خط، غلتک های لاستیکی در ایستگاه پوشش دهی به سخت شدن ادامه می دهند و بعد از چند ماه ترک های ریز ایجاد می کنند. در خط بعدی، غلتکها در ایستگاه لمینیت متورم میشوند، نرم میشوند و در یک برنامه فشرده نیاز به تعویض دارند. خط اول پوشش های مبتنی بر آب را در فضای گرم و مرطوب با تمیز کردن گاه به گاه بخار اجرا می کند. خط دوم چسب های مبتنی بر حلال را با غبار روغن در هوا اجرا می کند. هر دو مشکل معمولاً بازتابی از نگهداری ضعیف نیستند. آنها یک مشکل انتخاب مواد هستند.
نتیجه گیری سریع این است: زمانی که ازن، آب، بخار و هوای بیرون به لاستیک حمله می کند، EPDM (اتیلن پروپیلن دی ان مونومر) را انتخاب کنید. هنگامی که روغنهای نفتی، سوختها و حلالهای هیدروکربنی تماس اولیه هستند، NBR (لاستیک نیتریل بوتادین) را انتخاب کنید. هنگامی که این قانون اساسی روشن شد، می توانید بقیه مشخصات را با اطمینان ارزیابی کنید.
EPDM کوپلیمری از اتیلن و پروپیلن با مقدار کمی مونومر سوم دی ان است. دین اضافه می شود تا لاستیک را ولکانیزه کرد، اما پیوندهای غیراشباع به جای زنجیره اصلی به صورت گروه های آویز قرار می گیرند. این ساختار پلیمر را به طور غیرعادی در برابر حمله ازن و UV پایدار می کند، زیرا ازن به پیوندهای دوگانه در ستون فقرات حمله می کند. به همین دلیل است که EPDM به دلیل مقاومت در برابر آب و هوا، اکسیژن و آب شهرت پیدا کرده است.
NBR کوپلیمری از بوتادین و اکریلونیتریل است. گروه های نیتریل قطبیت ایجاد می کنند که باعث می شود مواد در برابر سیالات غیر قطبی مانند روغن های معدنی، سوخت ها و گریس ها مقاوم شوند. هزینه این قطبیت این است که بخشهای بوتادین پیوندهای دوگانه را در زنجیره اصلی حفظ میکنند و NBR را در برابر ازن، UV و هوازدگی در طول زمان آسیبپذیر میکنند. به طور خلاصه، EPDM یک لاستیک آب و هوا است، در حالی که NBR یک لاستیک نفتی و حلال است.
برای کاربردهای غلتکی، این تمایز یک جزئیات آکادمیک نیست. غلتکی که در حین کار متورم می شود نه تنها دقت ابعادی خود را از دست می دهد، بلکه نمایه سطح خود را نیز تغییر می دهد و می تواند به شبکه یا ورقی که در حال حمل و نقل است آسیب برساند. غلتکی که ترک می خورد می تواند ذرات لاستیک را روی محصول بریزد. شناخت محیط شیمیایی اولین و مهمترین مرحله طراحی است.
جدول زیر یک مقایسه عملی کنار هم ارائه می دهد. اینها مقادیر معمولی برای گریدهای ترکیب تجاری هستند. خواص دقیق غلتک تمام شده نیز به سیستم پرکننده، سطح نرم کننده و روش پخت انتخاب شده توسط سازنده غلتک بستگی دارد.
| مشخصه | EPDM | NBR | معنای عملی برای غلطک |
|---|---|---|---|
| دمای سرویس مداوم | -40 تا 120 درجه سانتی گراد | -30 تا 100 درجه سانتی گراد | EPDM دارای یک پنجره گسترده تر در دمای پایین است |
| مقاومت در برابر ازن و اشعه ماوراء بنفش | عالی | بیچاره | EPDM متناسب با محیط های بیرونی یا غنی از ازن است |
| مقاومت در برابر آب و بخار | عالی | خوب است، اما تحمل بخار کمتری دارد | EPDM در فرآیندهای آبی ایمن تر است |
| مقاومت در برابر روغن و سوخت نفت | بیچاره | عالی | NBR انتخاب روشنی در مورد روغن ها و حلال ها است |
| مقاومت در برابر سایش | خوب | خیلی خوبه | NBR تماس ساینده را کنترل می کند و سایش بهتری دارد |
| محدوده سختی معمولی | 40-90 Shore A | 40-90 Shore A | هر دو را می توان در طیف وسیعی از سختی ترکیب کرد |
غلتک های EPDM زمانی که جریان فرآیند حاوی آب، بخار، مواد تمیزکننده آبی یا زمانی که غلتک در معرض شرایط بیرونی قرار می گیرد، انتخاب ارجح هستند. این ماده به جای ادامه دادن به تخریب، یک لایه سطحی اکسید شده محافظ نازک ایجاد می کند، که غلتک را از نظر ابعادی در فواصل زمانی طولانی ثابت نگه می دارد.
برنامه های کاربردی رایج عبارتند از چاپ و نشر پرسهایی که از جوهرها و پوششهای مبتنی بر آب استفاده میکنند، تجهیزات کاغذسازی در جایی که میعانات و بخار وجود دارد، و غلتکهای نوار نقاله در تأسیسات لجستیک و انبارداری که ممکن است در فضای بدون قید و شرط کار کنند. در هر یک از این موارد، غلتک به ندرت روغن های نفتی را می بیند، اما دائماً رطوبت و ازن تولید شده توسط موتورهای الکتریکی و تجهیزات کرونا را می بیند.
ضخامت روکش غلتکی اغلب بسته به قطر و بار بین 5 تا 25 میلی متر مشخص می شود و لایه لاستیکی باید پس از ولکانیزاسیون آسیاب شود تا تمرکز و پرداخت سطح مورد نیاز دستگاه را برآورده کند. برای یک ایستگاه پوششی با سرعت بالا، مقادیر زبری سطح در حدود 0.4 تا 0.8 میکرومتر رایج است. یک غلتک ساز باتجربه می تواند به طور مداوم به این تلورانس ها دست یابد.
غلتک های لاستیکی EPDM مقاوم در برابر ازن برای کاربردهای صنعتی این غلتک های EPDM در برابر تخریب ازن مقاومت می کنند و انعطاف پذیری و استحکام را در محیط های غنی از ازن حفظ می کنند. ایده آل برای چاپ و بسته بندی، عملکرد صاف و عمر طولانی را تضمین می کنند. مشاهده محصول → غلتکهای NBR در محیطهایی که حاوی روغنهای معدنی، سیالات هیدرولیک، گریسها یا حلالهای هیدروکربنی هستند، به وجود میآیند. پلیمر در برابر تورم و نرم شدن در این مایعات مقاومت می کند و به حفظ قطر غلتک و سختی سطحی که کاربرد به آن بستگی دارد کمک می کند.
کاربردهای معمولی عبارتند از: فلزکاری و خطوط شکل دهی که از روان کننده های مبتنی بر روغن استفاده می کنند. لاستیک و پلاستیک فرآوری در جایی که خود ترکیب ممکن است حاوی نرم کننده های روغنی باشد و خطوط بسته بندی که از چسب های مبتنی بر حلال در لمینیت استفاده می کنند. اگر روکش از EPDM ساخته شده باشد، یک غلتک لمینیت که روی یک چسب حلال کار می کند، به سرعت از کار می افتد، در حالی که یک پوشش NBR ابعاد خود را برای ماه ها تولید مداوم حفظ می کند.
ساینده بودن یکی دیگر از ملاحظات است. NBR مقاومت سایشی بسیار خوبی از خود نشان می دهد، بنابراین در خطی که تار دارای سطحی ناهموار یا پر از مواد معدنی است، پوشش NBR می تواند از بسیاری از ترکیبات لاستیکی عمومی دوام بیاورد. همین دستورالعمل در مورد سختی نیز صدق میکند: انتخاب یک مقدار Shore A بالاتر ظرفیت بار را بهبود میبخشد اما سازگاری را کاهش میدهد، بنابراین باید سرعت خط، فشار نیپ و الزامات سطح محصول را در مشخصات داده شود.
غلتک های لاستیکی نیتریل مقاوم در برابر آب برای محیط های مرطوب یا روغنی غلتک های نیتریل در برابر تورم ناشی از آب و روغن مقاومت می کنند و دوام را در پردازش مواد غذایی، بسته بندی و تنظیمات دریایی ارائه می دهند. مقاومت سایشی و چسبندگی آنها از عملکرد قابل اعتماد در زیر رطوبت پشتیبانی می کند. مشاهده محصول → فرآیند انتخاب را می توان به سه قانون عملی کاهش داد.
ریسک اصلی خرید، انتخاب بر اساس رنگ، قیمت، یا یک توصیف عمومی مانند "غلتک لاستیکی" به جای ترکیب است. غلتکی که متورم میشود میتواند نوک آن را مسدود کند، درایو را اضافه بار کند و ضایعات ایجاد کند. غلتکی که سفت می شود می تواند لکه های مسطح ایجاد کند و باعث لرزش و پوشش ناهموار شود. هزینه خرابی یک غلتک شکست خورده غالباً از تفاوت قیمت بین پوشش EPDM و پوشش NBR با اختلاف زیادی فراتر می رود.
هنگامی که خانواده ترکیب ثابت شد، سطح بعدی مشخصات سختی و هندسه سطح است. غلتک های لاستیکی معمولاً در مقادیر سختی از 20 تا 90 Shore A عرضه می شوند. برای غلتک های پوشش و چاپ، سختی معمولی 60 تا 80 Shore A است. برای لمینیت و غلتک های نیپ، 50 تا 75 Shore A رایج است. طول سنج کمتر با تارهای دارای بی نظمی بهتر مطابقت دارد، در حالی که طول سنج بالاتر فشار نوک یکنواخت تری را منتقل می کند.
پرداخت سطح در پوشش و چاپ اهمیت دارد زیرا سطح غلتکی ضخامت پوشش را منتقل می کند. یک آینه یا سطح ریز آسیاب شده معمولاً با آسیاب کردن روکش لاستیکی روی یک آسیاب استوانهای پس از ولکانیزاسیون تولید میشود. تامین کنندگان غلتکی که ظرفیت سنگ زنی داخلی را حفظ می کنند، می توانند ضخامت لایه لاستیکی را تا حدود 0.1 ± تا 0.3 ± میلی متر کنترل کنند، که نوعی تلورانس است که خریدار غلتک دقیق باید به صورت کتبی درخواست کند.
برای غلتک های مورد استفاده در صنایع کاغذ و چاپ، تمرکز و تعادل دینامیکی نیز شایسته توجه است. یک غلتک با تعادل ضعیف می تواند لرزش را تحریک کرده و عمر یاتاقان را کوتاه کند. تامینکنندهای با قابلیت متعادلسازی پویا در همان کارگاه میتواند پوششی را تحویل دهد که آماده کار است، که از حمل و نقل اضافی که میتواند باعث آسیب شود جلوگیری میکند.
هنگامی که شرایط عملیاتی مشخص شود، تصمیم گیری در مورد مواد ساده است. EPDM انتخاب مناسبی برای قرار گرفتن در معرض ازن، آب، بخار و آب و هوا است. NBR انتخاب مناسبی برای روغنها، سوختها و حلالهای هیدروکربنی است. به ظاهر یا برچسب گسترده تکیه نکنید و مطمئن شوید که تامین کننده قبل از ساخت روکش، هم شیمی سیال و هم دمای واقعی سطح غلتک را درک کرده است.
هنگامی که قطر غلتک، ضخامت پوشش، سختی مورد نیاز، دمای عملیاتی و فهرست سیال را ارائه می دهید، یک سازنده غلتک با صلاحیت می تواند ترکیب دقیق را توصیه کند و تحمل قابل دستیابی را تأیید کند. درخواست از تامین کننده برای بیان میزان تحمل قبل از سفارش یکی از ساده ترین راه ها برای جلوگیری از عدم تطابق پرهزینه در تولید است.