对千页轮制作工艺的建议
对千页轮制作工艺的建议
一)对渗透性的影响因素
在千页轮生产过程中,如何在预热温度及时间、辊胶的温度及时间、加粉量(粉的目数和种类)、砂布目数、胶水的混合粘度、胶水的凝胶时间、千页轮的叶片松紧度等诸多因素的影响下,将渗透性调整到恰到好处,既能均匀渗过边缝、同卡盘接触面粘接牢固;又不至于胶水过分外溢,导致砂布局部变硬、容易折断。此工艺的控制是千页轮生产管控的关键,既是技术,也是艺术。
预热温度及时间:预热温度越高,胶水的混合粘度越低,渗透性越好,方便添加大量填充料,既降低了成本又减少收缩,有利于粘接;但是在温度越高的情况下凝胶也越快,过快的凝胶会过早的失去渗透性而且容易导致渗透不均匀,过慢的凝胶会延长辊胶和初固化的时间而降低生产效率。预热的时间仅仅为了保证砂布片温度的均匀性,一般1-2小时足够。因此预热温度需根据胶水的凝胶时间确定!而凝胶时间主要由固化剂的固化快慢确定的。
胶水的凝胶时间:主剂采用E-44比128要凝胶快,二者不同比例混合的凝胶时间介乎二者之间。固化剂的品种不同,凝胶时间有很大的差别,如650聚酰胺100°C凝胶不到2分钟,H-305-1芳香胺100°C凝胶4分10秒,H-305芳香胺100°C凝胶4分50秒,593脂肪胺100°C凝胶1分钟。可见用593和650如果预热到100°C,肯定无法渗透均匀甚至会暴聚。但是我公司H-305\H-305-1,在100°C环境下有较长的凝胶时间和足够的渗透时间,完全可以采用此工艺.
胶水的混合黏度:胶水的混合黏度越高,渗透性越差。树脂采用E-44比128 具备更高的黏度,尤其在冬天不好操作,低黏度的固化剂带给体系更好的渗透性,填充粉体加量越大体系的混合粘度越高。因此粉料的添加量直接影响固定树脂和固化剂体系的混合粘度和渗透性。
粉的选择和加粉量:不同种类的填充料具备不同的增粘效果;原则上越细的粉料(目数越大)增粘效果越显著,越粗的粉料(目数越小)流动性分散性越差。因此,一般建议使用320目-400目的粉体最合适。除非表面处理过的粉体,一般在潮湿环境下很容易上潮,上潮后的粉体固化物强度差,极易造成飞片。加粉量越大,粘度越高,渗透性越差。
砂布目数:越粗的砂布,磨料的颗粒越粗,磨料间的间隙就越大,这样就越容易渗透;反之,越细的砂布,磨料的颗粒越细,磨料间的间隙就越小,这样就越难渗透。因此,一般粗砂多加粉,细砂少加粉。
辊胶的温度及时间:固定环氧和固化剂体系的前提下,辊胶时间跟预热温度有关,预热温度越高,辊胶的时间的越短,渗透性更强,但渗透时间缩短;预热温度越低,辊胶的时间需要越长,渗透性变差但时间就会延长。当然,固化越快的体系辊胶时间越短,固化越慢的体系辊胶时间越长。
千页轮叶片松紧度:千页轮叶片越紧,间隙越小,越难以渗透;反之,千页轮的叶片越松,间隙越大,越容易渗透!这跟生产厂家的制作工艺有关系。
加粉与不加粉的差别:使用纯胶灌注一般认为粘接强度肯定会更高,其实不然,环氧固化后是收缩的,收缩产生的应力会抵消粘接的强度,产生开裂的可能,因此通过添加粉料降低收缩,反而对粘接强度的提高有好处。另外一个最大的好处就是降低成本。因此,一般建议加粉制作千页轮。
操作习惯的影响:准确称量,用习惯聚酰胺651体系的往往对称量不太在意,但是芳香胺或者改性脂肪胺体系对配比有严格要求,不称量或者称量不准都容易导致问题的产生;混合的均匀性,不要用木棍手动搅拌,建议采用电动高速搅拌器,因为混合不均匀造成的问题也不少;从预热烘箱中取出轮子后要在基本固定的时间内完成涂胶和上辊胶机的工序,因为轮子出烘箱后一直在冷却,环境温度越低冷却越快,冷却后的轮子等于没有达到预热的效果;粉体随意堆积,直接接触地面,极容易导致上潮;用习惯了聚酰胺651,不知道耐高温体系还需要后固化,感觉胶水有硬度了就是完全固化了。
二)制定制作工艺的建议
因为太多因素在影响千页轮做做的渗透性,因此渗透性的调整显得很难掌握。故建议于下:
第一:掌握所用纯胶体系的性能,这步非常关键。如粘度,凝胶时间,耐热性,韧性,粘接强度。凝胶快的体系采用低温预热甚至不预热不加粉的方式,凝胶慢的体系采用高温预热的方式;粘度高的体系采用较高温度预热,粘度低的体系采用较低温度预热或者不预热;粘度低而且凝胶慢的体系采用高温预热且添加较多粉料的方式。目标是方便渗透和缩短辊胶时间、降低成本。
第二:确定预热温度及时间。如128/H-305-1体系,在环境温度25°C时,确定为预热温度100°C*1-2小时;128/H-211体系,确定为预热温度70°C*1-2小时.都是依据凝胶时间和体系的粘度来确定的,以达到后面辊胶工序在常温下辊胶2小时内基本固化为目标。
第三:确定粉的种类和目数。如选用400目活性碳酸钙或者400目的滑石粉、硅微粉等。
第四:根据砂布目数的不同,通过实验确定每种目数砂布的加粉量。如在上述条件下,60目的加粉量,80目的加粉量,100目的加粉量。。。。。。600目的加粉量,1000目的加粉量,实验的依据是观察渗透性是否达标。然后固定比例在生产车间正式施行。原则上材料不要发生变动,如果某一种或者几种材料发生变动,以上数据要重新测试。
第五:辊胶时间及环境温度。以环境温度25°C为依据,原则上希望在辊胶1小时候内胶水基本固化,从辊胶机上取下来集中堆放或烘烤。如果在25°C环境下辊胶时间超过2小时甚至更长,则提高轮子的预热温度,或者要求厂家修改配方、加快固化速度。
随各地地域不同,环境温度在不断的变动之中,室内温度从0度到40°C,使得辊胶无法以固定的时间来衡量。尤其在环境温度低于15°C时,很多问题都产生了。如常温下固化时间延长,固化度下降,辊胶延长,甚至不固化。。。。为了保障产品质量的稳定性,那就需要固定辊胶的环境温度,如在35-40°C恒温环境下完成辊胶。
第六:关于后固化。环氧有很多种固化体系,低温的、常温的、中那就需要提高辊胶的环境温度,如在40°C恒温环境下辊胶温的、高温的,并非都是常温的或者低温固化体系。一般耐高温环氧体系必须经历较高温的后固化才能达到最终性能,即使常温固化体系,经历高温一定时间后后其性能均能达到最佳的水平。每一个的固化体系的最佳固化条件需要科研人员反复试验验证,并非手感出来的。
因此,改性芳香胺系列固化剂具备耐高温的特点,但是都必须由后固化来保证其足够的交联密度,才能达到最终性能。如H-305-1,需要在辊胶完成基本固化后,任意时间段增加100°C*2小时的后固化,才能达到最终性能。
三)比如用128/H-305-1制作千页轮的工艺建议:
1、 预热温度 轮子成型后进烘箱预热100°C*2小时
2、 加粉量 采用活性碳酸钙粉LM3001。根据砂布目数不同调整加粉量,以刚好达到渗透为目标。通过实验确定每种目数砂布的加粉量,然后固定配方比例,作为标准用于生产。
3、 辊胶 环境温度低于15度,进入恒温箱辊胶;高于15度在常温下辊胶。保证在2个小时内能下辊胶机。
4、 堆积。从滚胶机上下来后,就地堆积或者进入恒温箱放置。
5、 统一烘烤。一段时间堆积的轮子一次进入烘箱。100°C*2小时后固化。随烘箱冷却或者出烘箱后喷水雾处理。
6、 喷雾。为防止经历高温烘烤后砂布变脆,从烘箱出来后喷水雾处理回潮,以增强砂布韧性和弹性。
7、 检测出货。