การก่อตัว
การขึ้นรูปลูกกลิ้งยางส่วนใหญ่เป็นการนำยางเคลือบผิวมาติดบนแกนโลหะ ซึ่งรวมถึงวิธีการห่อ วิธีการอัดรีด วิธีการขึ้นรูป วิธีการฉีดขึ้นรูป และวิธีการฉีด ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ในประเทศส่วนใหญ่ยังคงใช้การติดและขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรหรือด้วยมือ และประเทศส่วนใหญ่ในต่างประเทศได้นำระบบอัตโนมัติทางกลมาใช้แล้ว ลูกกลิ้งยางขนาดใหญ่และขนาดกลางโดยพื้นฐานแล้วผลิตโดยการอัดรีดขึ้นรูป การขึ้นรูปติดต่อเนื่องด้วยฟิล์มอัดรีด หรือการขึ้นรูปพันต่อเนื่องด้วยเทปอัดรีด ในขณะเดียวกัน ในกระบวนการขึ้นรูปนั้น ข้อกำหนด ขนาด และรูปร่างภายนอกจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติด้วยไมโครคอมพิวเตอร์ และบางส่วนยังสามารถขึ้นรูปได้ด้วยวิธีการอัดรีดมุมฉากและการอัดรีดรูปทรงพิเศษ
วิธีการขึ้นรูปที่กล่าวมาข้างต้นไม่เพียงแต่ช่วยลดความเหนื่อยล้าของแรงงาน แต่ยังช่วยขจัดปัญหาฟองอากาศที่อาจเกิดขึ้นได้อีกด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้ลูกกลิ้งยางเสียรูปทรงระหว่างการวัลคาไนซ์และป้องกันการเกิดฟองอากาศและฟองน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับลูกกลิ้งยางที่ขึ้นรูปด้วยวิธีการห่อหุ้ม ต้องใช้วิธีการอัดแรงดันที่ยืดหยุ่นจากภายนอก โดยปกติแล้ว พื้นผิวด้านนอกของลูกกลิ้งยางจะถูกห่อและพันด้วยผ้าฝ้ายหรือผ้าไนลอนหลายชั้น จากนั้นจึงยึดและอัดแรงดันด้วยลวดเหล็กหรือเชือกใย แม้ว่ากระบวนการนี้จะถูกทำให้เป็นเครื่องจักรแล้ว แต่ก็ต้องเอาวัสดุห่อหุ้มออกหลังจากวัลคาไนซ์เพื่อสร้าง "ถุง" ซึ่งทำให้กระบวนการผลิตซับซ้อนขึ้น นอกจากนี้ การใช้ผ้าห่อหุ้มและเชือกพันนั้นมีจำกัดมากและสิ้นเปลืองมาก ก่อให้เกิดของเสียจำนวนมาก
สำหรับการผลิตลูกกลิ้งยางขนาดเล็กและขนาดจิ๋ว สามารถใช้กระบวนการผลิตได้หลากหลาย เช่น การปะด้วยมือ การอัดขึ้นรูป การฉีดขึ้นรูป การฉีดและเท เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ปัจจุบันจึงนิยมใช้กระบวนการขึ้นรูปเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีความแม่นยำสูงกว่าวิธีการที่ไม่ใช้การขึ้นรูป การฉีดขึ้นรูป การฉีดวัสดุยางแข็ง และการเทวัสดุยางเหลว ได้กลายเป็นวิธีการผลิตที่สำคัญที่สุด
การวัลคาไนซ์
ปัจจุบัน วิธีการวัลคาไนซ์ลูกกลิ้งยางขนาดใหญ่และขนาดกลางยังคงเป็นการวัลคาไนซ์ในถังวัลคาไนซ์ แม้ว่าโหมดการอัดแรงดันแบบยืดหยุ่นจะเปลี่ยนไป แต่ก็ยังคงต้องใช้แรงงานหนักในการขนส่ง ยก และขนถ่าย แหล่งความร้อนในการวัลคาไนซ์มีสามวิธี ได้แก่ ไอน้ำ อากาศร้อน และน้ำร้อน โดยวิธีหลักยังคงเป็นไอน้ำ ลูกกลิ้งยางที่มีข้อกำหนดพิเศษเนื่องจากการสัมผัสของแกนโลหะกับไอน้ำจะใช้วิธีการวัลคาไนซ์ด้วยไอน้ำทางอ้อม ซึ่งจะใช้เวลานานขึ้น 1-2 เท่า โดยทั่วไปจะใช้กับลูกกลิ้งยางที่มีแกนเหล็กกลวง สำหรับลูกกลิ้งยางพิเศษที่ไม่สามารถวัลคาไนซ์ด้วยถังวัลคาไนซ์ได้ บางครั้งจะใช้น้ำร้อนในการวัลคาไนซ์ แต่จำเป็นต้องแก้ปัญหามลพิษทางน้ำ
เพื่อป้องกันไม่ให้ยางและแกนโลหะแยกตัวออกจากกันเนื่องจากความแตกต่างของการหดตัวและการนำความร้อนระหว่างลูกกลิ้งยางและแกนยาง การวัลคาไนซ์จึงมักใช้วิธีการให้ความร้อนและการเพิ่มแรงดันอย่างช้าๆ และเวลาในการวัลคาไนซ์จะนานกว่าเวลาการวัลคาไนซ์ที่ยางต้องการมาก เพื่อให้ได้การวัลคาไนซ์ที่สม่ำเสมอทั้งภายในและภายนอก และเพื่อให้การนำความร้อนของแกนโลหะและยางใกล้เคียงกัน ลูกกลิ้งยางขนาดใหญ่จึงอยู่ในถังเป็นเวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมง ซึ่งนานกว่าเวลาการวัลคาไนซ์ยางปกติประมาณ 30 ถึง 50 เท่า
ปัจจุบันลูกกลิ้งยางขนาดเล็กและขนาดจิ๋วส่วนใหญ่เปลี่ยนมาใช้กระบวนการวัลคาไนซ์แบบแผ่นอัดขึ้นรูป ซึ่งเปลี่ยนแปลงวิธีการวัลคาไนซ์ลูกกลิ้งยางแบบดั้งเดิมไปอย่างสิ้นเชิง ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ มีการใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปในการติดตั้งแม่พิมพ์และการวัลคาไนซ์แบบสุญญากาศ โดยแม่พิมพ์สามารถเปิดและปิดได้โดยอัตโนมัติ ระดับของการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และทำให้เวลาในการวัลคาไนซ์สั้นลง ประสิทธิภาพการผลิตสูง และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปยางแบบวัลคาไนซ์ กระบวนการขึ้นรูปและการวัลคาไนซ์จะรวมเข้าด้วยกัน และสามารถลดเวลาลงเหลือเพียง 2-4 นาที ซึ่งกลายเป็นทิศทางสำคัญสำหรับการพัฒนาการผลิตลูกกลิ้งยาง
ในปัจจุบัน ยางเหลวที่นำโดยโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ (PUR) ได้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในการผลิตลูกกลิ้งยาง และได้เปิดทางสู่การปฏิวัติวัสดุและกระบวนการผลิตแบบใหม่ โดยใช้วิธีการเทขึ้นรูป ทำให้ไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนและอุปกรณ์วัลคาไนซ์ขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิตลูกกลิ้งยางได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ปัญหาใหญ่ที่สุดคือจำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ สำหรับลูกกลิ้งยางขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะบุคคล ต้นทุนการผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการส่งเสริมและการใช้งาน
เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว กระบวนการผลิตลูกกลิ้งยาง PUR แบบใหม่โดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์จึงปรากฏขึ้นในช่วงไม่กี่ปีมานี้ โดยใช้โพลีออกซีโพรพิลีนอีเทอร์โพลีออล (TDIOL) โพลีเตตระไฮโดรฟิวแรนอีเทอร์โพลีออล (PIMG) และไดฟีนิลมีเทนไดไอโซไซยาเนต (MDl) เป็นวัตถุดิบ วัตถุดิบจะทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วหลังจากผสมและคนให้เข้ากัน จากนั้นจึงเทลงบนแกนโลหะของลูกกลิ้งยางที่หมุนช้าๆ กระบวนการนี้จะค่อยๆ เกิดขึ้นทีละขั้นตอนในขณะที่เทและบ่ม จนกระทั่งได้ลูกกลิ้งยางออกมา กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ใช้เวลาน้อย มีการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติสูง และยังช่วยลดความจำเป็นในการใช้แม่พิมพ์ขนาดใหญ่ สามารถผลิตลูกกลิ้งยางที่มีขนาดและคุณสมบัติต่างๆ ได้ตามต้องการ ซึ่งช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก จึงกลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของลูกกลิ้งยาง PUR
นอกจากนี้ ลูกกลิ้งยางขนาดเล็กพิเศษที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์สำนักงานอัตโนมัติด้วยยางซิลิโคนเหลวก็กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วทั่วโลก โดยแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การอบด้วยความร้อน (LTV) และการอบที่อุณหภูมิห้อง (RTV) อุปกรณ์ที่ใช้ก็แตกต่างจาก PUR ข้างต้น ทำให้เกิดรูปแบบการหล่ออีกแบบหนึ่ง ประเด็นสำคัญที่สุดคือวิธีการควบคุมและลดความหนืดของสารประกอบยางเพื่อให้สามารถรักษาแรงดันและความเร็วในการอัดขึ้นรูปได้ตามต้องการ
วันที่โพสต์: 7 กรกฎาคม 2564
