고무 롤러의 생산 공정 - 2부

형성

고무 롤러 성형은 주로 금속 코어에 고무 코팅을 접착하는 것으로, 랩핑법, 압출법, 성형법, 사출압력법, 사출법 등이 있습니다. 현재 국내에서는 주로 기계식 또는 수동 접착 성형 방식이 사용되고 있으며, 해외 대부분은 기계 자동화를 실현했습니다. 대형 및 중형 고무 롤러는 기본적으로 프로파일 압출, 압출 필름을 이용한 연속 접착 성형 또는 압출 테이프를 이용한 연속 권선 성형으로 생산됩니다. 성형 과정에서 규격, 치수 및 외형은 마이크로컴퓨터에 의해 자동 제어되며, 직각 압출기 및 특수 형상 압출 방식을 사용하는 경우도 있습니다.

상기 성형 방법은 노동 강도를 줄일 뿐만 아니라 기포 발생 가능성도 제거합니다. 특히 래핑 방식으로 성형된 고무 롤러의 경우, 가황 과정에서 고무 롤러의 변형을 방지하고 기포 및 스폰지 발생을 막기 위해 외부에서 유연한 가압 방식을 사용해야 합니다. 일반적으로 고무 롤러의 외면은 여러 겹의 면직물이나 나일론 천으로 감싸고 감은 후, 강선이나 섬유 로프로 고정하고 가압합니다. 이 공정은 이미 기계화되었지만, 가황 후 "맹장" 형성을 위해 덮개 천을 제거해야 하므로 제조 공정이 복잡해집니다. 또한, 덮개 천과 감는 로프의 사용량이 매우 제한적이고 소모량이 많아 폐기물이 발생합니다.

소형 및 초소형 고무 롤러의 경우, 수동 패칭, 압출 성형, 압력 사출, 주입 등 다양한 생산 공정이 사용될 수 있습니다. 생산 효율을 높이기 위해 현재는 대부분 성형 방식이 사용되고 있으며, 이는 비성형 방식보다 훨씬 높은 정확도를 제공합니다. 압력 사출, 고체 고무 사출, 액체 고무 주입 방식이 가장 중요한 생산 방식으로 자리 잡았습니다.

가황

현재 대형 및 중형 고무 롤러의 가황 방식은 여전히 ​​가황 탱크 가황 방식입니다. 가압 방식이 유연하게 변화되기는 했지만, 운송, 인양 및 하역 작업의 높은 노동 부담에서 완전히 벗어나지는 못했습니다. 가황 열원은 증기, 열풍, 온수 세 가지가 있으며, 주류는 여전히 증기입니다. 금속 심이 수증기와 접촉하는 등 특수한 요구 사항이 있는 고무 롤러는 간접 증기 가황 방식을 채택하며, 이 경우 가황 시간이 1~2배 연장됩니다. 이는 주로 중공 철심을 가진 고무 롤러에 사용됩니다. 가황 탱크 가황이 불가능한 특수 고무 롤러의 경우 온수를 이용한 가황이 가능하지만, 수질 오염 문제 해결이 필요합니다.

고무 롤러와 금속 코어 사이의 열전도율 차이로 인한 수축률 차이로 고무와 금속 코어가 박리되는 것을 방지하기 위해, 일반적으로 가황 공정에서는 서서히 가열하고 압력을 높이는 방식을 사용하며, 가황 시간은 고무 자체의 가황 시간에 비해 훨씬 길다. 내외부의 균일한 가황을 달성하고 금속 코어와 고무의 열전도율을 비슷하게 하기 위해, 대형 고무 롤러는 탱크 내에서 24~48시간 동안 유지되는데, 이는 일반 고무 가황 시간의 약 30~50배에 해당한다.

소형 및 초소형 고무 롤러는 이제 대부분 판형 가황 프레스 성형 가황 방식으로 전환되어 기존의 가황 방식이 완전히 바뀌었습니다. 최근에는 사출 성형기에 금형을 설치하고 진공 가황을 적용하는 방식이 도입되었으며, 금형의 자동 개폐 기능도 향상되었습니다. 기계화 및 자동화 수준이 크게 높아져 가황 시간이 단축되고 생산 효율이 높아지며 제품 품질이 우수해졌습니다. 특히 고무 사출 성형 가황기를 사용할 경우 성형과 가황 두 공정을 하나로 통합하여 시간을 2~4분으로 단축할 수 있어 고무 롤러 생산 발전의 중요한 방향으로 자리 잡고 있습니다.

현재 폴리우레탄 엘라스토머(PUR)로 대표되는 액상 고무는 고무 롤러 생산 분야에서 빠르게 발전하여 소재 및 공정 혁명의 새로운 길을 열었습니다. 주입 방식을 채택하여 복잡한 성형 공정과 부피가 큰 가황 설비를 없애고 고무 롤러 생산 공정을 크게 간소화했습니다. 그러나 가장 큰 문제점은 금형을 사용해야 한다는 점입니다. 특히 대형 고무 롤러, 그중에서도 맞춤형 제품의 경우 생산 비용이 크게 증가하여 보급 및 사용에 어려움을 초래합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근 금형 제작이 필요 없는 새로운 PUR 고무 롤러 제조 공정이 등장했습니다. 이 공정은 폴리옥시프로필렌 에테르 폴리올(TDIOL), 폴리테트라하이드로퓨란 에테르 폴리올(PIMG), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDL)를 원료로 사용합니다. 혼합 및 교반 후 빠르게 반응하여 천천히 회전하는 고무 롤러 금속 코어에 정량적으로 부어집니다. 주입 및 경화가 단계적으로 진행되어 최종적으로 고무 롤러가 성형됩니다. 이 공정은 공정이 짧고 기계화 및 자동화 수준이 높을 뿐만 아니라 부피가 큰 금형이 필요 없어 다양한 규격과 크기의 고무 롤러를 자유롭게 생산할 수 있어 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 따라서 PUR 고무 롤러의 주요 개발 방향으로 자리 잡았습니다.

또한, 액상 실리콘 고무를 사용하여 사무 자동화 장비 제조에 사용되는 초미세 고무 롤러도 전 세계적으로 빠르게 발전하고 있습니다. 이러한 롤러는 열경화형(LTV)과 상온경화형(RTV) 두 가지 유형으로 나뉩니다. 사용되는 장비 또한 앞서 언급한 PUR과는 다르며, 또 다른 형태의 성형 방식을 사용합니다. 여기서 가장 중요한 문제는 고무 배합물의 점도를 제어하고 낮춰 일정한 압력과 압출 속도를 유지하는 것입니다.


게시 시간: 2021년 7월 7일