Резиновые валики из EPDM и NBR: выбор правильного состава | Джинхан Машинери

Представьте себе упаковочный завод с двумя производственными линиями, расположенными на расстоянии нескольких метров друг от друга. На одной линии резиновые валики на станции нанесения покрытия через несколько месяцев затвердевают и на них появляются крошечные трещины. На следующей линии ролики ламинирующей станции разбухают, размягчаются и требуют срочной замены. Первая линия обрабатывает покрытия на водной основе в теплой и влажной атмосфере с периодической очисткой паром. Вторая линия обрабатывает клеи на основе растворителей с масляным туманом в воздухе. Обе проблемы обычно не являются следствием плохого обслуживания; это проблема выбора материалов.

Быстрый вывод таков: выбирайте ЭПДМ (мономер этилен-пропилен-диена), когда озон, вода, пар и атмосферные воздействия на открытом воздухе воздействуют на резину. Выбирайте НБР (нитрилбутадиеновый каучук), когда основным контактом являются нефтяные масла, топливо и углеводородные растворители. Как только это основное правило станет ясным, вы сможете с уверенностью оценить остальную часть спецификации.

Что на самом деле отличает EPDM от NBR

EPDM представляет собой сополимер этилена и пропилена с небольшим количеством третьего диенового мономера. Диен добавляется для того, чтобы каучук можно было вулканизировать, но ненасыщенные связи располагаются в виде боковых групп, а не в основной цепи. Эта структура делает полимер необычайно устойчивым к воздействию озона и ультрафиолета, поскольку озон разрушает двойные связи в основной цепи. Вот почему EPDM заслужил репутацию благодаря устойчивости к атмосферным воздействиям, кислороду и воде.

NBR представляет собой сополимер бутадиена и акрилонитрила. Нитрильные группы создают полярность, что делает материал устойчивым к неполярным жидкостям, таким как минеральные масла, топливо и смазки. Цена этой полярности заключается в том, что бутадиеновые сегменты сохраняют двойные связи в основной цепи, что делает NBR уязвимым для озона, ультрафиолета и атмосферных воздействий с течением времени. Короче говоря, EPDM — это водостойкий каучук, а NBR — это каучук, изготовленный на основе нефти и растворителей.

Для роликовых систем это различие не является академической деталью. Ролик, который разбухает в процессе эксплуатации, не только теряет точность размеров, но и меняет профиль поверхности и может повредить транспортируемое полотно или лист. Треснувший валик может привести к попаданию на изделие частиц резины. Понимание химической среды является первым и наиболее важным шагом проектирования.

Прямое сравнение: EPDM и резина NBR

В таблице ниже приведено практическое параллельное сравнение. Это типичные значения для коммерческих марок соединений; Точные свойства готового валика также зависят от системы наполнителя, уровня пластификатора и метода отверждения, выбранного производителем валика.

Резиновые ролики из EPDM: там, где озон, вода и погода имеют значение

Ролики из EPDM являются предпочтительным выбором, когда технологический поток содержит воду, пар, водные чистящие средства или когда валок подвергается воздействию внешних условий. Материал образует тонкий защитный окисленный поверхностный слой, а не продолжает разрушаться, что сохраняет размер катка стабильным в течение длительных интервалов обслуживания.

Общие приложения включают в себя полиграфия и издательство печатные машины, в которых используются краски и покрытия на водной основе, оборудование для производства бумаги, в котором присутствуют конденсат и пар, а также конвейерные ролики в логистических и складских помещениях, которые могут работать в некондиционируемых помещениях. В каждом из этих случаев ролик редко видит нефтяные масла, но постоянно видит влагу и озон, вырабатываемые электродвигателями и коронирующим оборудованием.

Толщина покрытия ролика часто указывается от 5 до 25 мм в зависимости от диаметра и нагрузки, а слой резины должен быть отшлифован после вулканизации, чтобы обеспечить концентричность и чистоту поверхности, требуемые машиной. Для высокоскоростной станции нанесения покрытия обычно используются значения шероховатости поверхности Ra от 0,4 до 0,8 микрометра; Опытный изготовитель роликов сможет последовательно обеспечить эти допуски.

Ролики из озоностойкой резины EPDM для промышленного применения Эти ролики из EPDM устойчивы к разрушению озона, сохраняя гибкость и прочность в средах, богатых озоном. Они идеально подходят для печати и упаковки, обеспечивают бесперебойную работу и длительный срок службы. Посмотреть продукт →

Резиновые ролики из NBR: созданы для контакта с маслом, топливом и растворителями.

Ролики из NBR отлично подходят для работы в средах, содержащих минеральные масла, гидравлические жидкости, смазки или углеводородные растворители. Полимер противостоит набуханию и размягчению в этих жидкостях, помогая сохранить диаметр ролика и твердость поверхности, от которых зависит применение.

Типичные области применения включают линии металлообработки и формовки, в которых используются смазочные материалы на масляной основе, резина и пластик переработка, где сам состав может содержать маслянистые пластификаторы, и упаковочные линии, на которых при ламинировании используются клеи на основе растворителей. Ламинирующий валик, на котором нанесен клей на основе растворителя, быстро выйдет из строя, если покрытие изготовлено из EPDM, тогда как покрытие из NBR сохранит свои размеры в течение нескольких месяцев непрерывного производства.

Абразивность – еще одно соображение. NBR демонстрирует очень хорошую износостойкость, поэтому на линиях, где полотно имеет шероховатую или минеральную поверхность, покрытие из NBR может превзойти многие обычные резиновые смеси. Те же рекомендации применимы и к твердости: выбор более высокого значения по Шору А повышает грузоподъемность, но снижает прилегаемость, поэтому поставщику следует указать в спецификации скорость линии, давление зажима и требования к поверхности продукта.

Водостойкие ролики из нитриловой резины для влажной или маслянистой среды Нитриловые ролики устойчивы к набуханию от воды и масел, обеспечивая долговечность в пищевой промышленности, упаковке и морских условиях. Их устойчивость к истиранию и сцепление обеспечивают надежную работу в условиях влаги. Посмотреть продукт →

Как выбрать: правила принятия решений и риски закупок

Процесс выбора можно свести к трем практическим правилам.

1. Определите доминирующую жидкость в процессе. Если ролик контактирует с маслом, смазкой, топливом или углеводородным растворителем, выберите NBR. Если он контактирует с водой, паром, чистящими средствами, озоном или ультрафиолетом, выберите EPDM. Если присутствуют обе среды, подумайте, можно ли изолировать одну среду путем экранирования или перенаправления жидкости, поскольку ни один товарный каучук не превосходит обе среды.
2. Измерьте фактическую температуру поверхности ролика, а не температуру в помещении. Валик, расположенный внутри сушилки или рядом с нагретой зоной, может нагреваться до 90°C, даже если в зале температура 25°C. При этой температуре разрыв в сроке службы между NBR, рассчитанным на температуру 100°C, и EPDM, рассчитанным на температуру 120°C, становится значительным.
3. Подтвердите полный список химикатов, включая чистящие растворители. Ролик, который хорошо работает в обычном производстве, может быть испорчен агрессивным моющим химикатом. В случае сомнений проверьте состав на реальных химических свойствах, прежде чем приступить к полному производству.

Основной риск при закупках связан с выбором по цвету, цене или общему описанию, например «резиновый валик», а не по составу. Набухающий ролик может заклинить зажим, перегрузить привод и привести к образованию брака. На затвердевающем валике могут образовываться плоские пятна, вызывающие вибрацию и неравномерность покрытия. Стоимость простоя одного вышедшего из строя ролика часто значительно превышает разницу в цене между покрытием из EPDM и NBR.

Твердость, качество поверхности и производственный допуск

После того как семейство составов определено, следующим уровнем спецификации является твердость и геометрия поверхности. Резиновые валики обычно поставляются с твердостью от 20 до 90 по Шору А. Типичная твердость валиков для нанесения покрытий и печати составляет от 60 до 80 по Шору А; для ламинирующих и прижимных валиков обычно используется твердость по Шору А от 50 до 75. Более низкий твердость лучше соответствует полотнам с неровностями, тогда как более высокий твердость передает более равномерное давление зажима.

Качество поверхности имеет большое значение при нанесении покрытия и печати, поскольку поверхность валика передает толщину покрытия. Зеркальную или мелкошлифованную поверхность обычно получают путем шлифовки резинового покрытия на круглошлифовальном станке после вулканизации. Поставщики валков, которые сохраняют собственные шлифовальные возможности, могут контролировать толщину резинового слоя с допуском примерно от ±0,1 до ±0,3 мм, который является допуском, который покупатель прецизионных роликов должен запрашивать в письменной форме.

Для валков, используемых в бумажной и полиграфической промышленности, также заслуживают внимания концентричность и динамическая балансировка. Плохо сбалансированный ролик может вызвать вибрацию и сократить срок службы подшипника. Поставщик с возможностью динамической балансировки в той же мастерской может доставить готовое к эксплуатации покрытие, что позволяет избежать дополнительных манипуляций и транспортировки, которые могут привести к повреждению.

Резюме и рекомендации

Решение о выборе материала становится простым, если известны условия эксплуатации. EPDM — правильный выбор для защиты от воздействия озона, воды, пара и погодных условий; NBR — правильный выбор для масел, топлива и углеводородных растворителей. Не полагайтесь на внешний вид или широкую этикетку и убедитесь, что поставщик понимает как химический состав жидкости, так и фактическую температуру поверхности ролика, прежде чем изготовлять крышку.

Когда вы укажете диаметр ролика, толщину покрытия, требуемую твердость, рабочую температуру и список жидкостей, компетентный производитель валков может порекомендовать точный состав и подтвердить достижимый допуск. Попросить поставщика указать допуск перед заказом — один из самых простых способов избежать дорогостоящего несоответствия в производстве.