Formazione
Lo stampaggio di rulli in gomma consiste principalmente nell'incollare un rivestimento di gomma su un'anima metallica, e comprende metodi come l'avvolgimento, l'estrusione, lo stampaggio, l'iniezione a pressione e lo stampaggio a iniezione. Attualmente, i principali prodotti nazionali sono realizzati con incollaggio e stampaggio meccanici o manuali, mentre la maggior parte dei paesi esteri ha implementato l'automazione meccanica. I rulli in gomma di grandi e medie dimensioni sono generalmente prodotti mediante estrusione profilata, stampaggio a incollaggio continuo con film estruso o stampaggio a avvolgimento continuo con nastro estruso. Allo stesso tempo, nel processo di stampaggio, le specifiche, le dimensioni e la forma sono controllate automaticamente da un microcomputer, e alcuni possono essere stampati anche con il metodo dell'estrusore ad angolo retto e dell'estrusione di forme speciali.
Il metodo di stampaggio sopra descritto non solo riduce l'intensità del lavoro, ma elimina anche la possibile formazione di bolle. Per evitare la deformazione del rullo di gomma durante la vulcanizzazione e la formazione di bolle e spugne, soprattutto per i rulli di gomma stampati con il metodo di avvolgimento, è necessario utilizzare un metodo di pressatura flessibile all'esterno. Solitamente, la superficie esterna del rullo di gomma viene avvolta con diversi strati di tessuto di cotone o nylon, quindi fissata e pressata con filo d'acciaio o fune di fibra. Sebbene questo processo sia già meccanizzato, il rivestimento deve essere rimosso dopo la vulcanizzazione per formare un "cecale", il che complica il processo di produzione. Inoltre, l'uso del tessuto di rivestimento e della fune di avvolgimento è estremamente limitato e il consumo è elevato, generando sprechi.
Per i rulli di gomma di piccole e micro dimensioni, si possono utilizzare diversi processi produttivi, come la riparazione manuale, l'estrusione, l'iniezione a pressione, lo stampaggio a iniezione e la colata. Al fine di migliorare l'efficienza produttiva, oggigiorno si utilizzano prevalentemente metodi di stampaggio, che garantiscono una precisione nettamente superiore rispetto ai metodi non di stampaggio. L'iniezione a pressione, lo stampaggio a iniezione di gomma solida e la colata di gomma liquida sono diventati i metodi di produzione più importanti.
Vulcanizzazione
Attualmente, il metodo di vulcanizzazione dei rulli in gomma di grandi e medie dimensioni è ancora la vulcanizzazione in vasca. Sebbene la modalità di pressurizzazione flessibile sia stata modificata, rimane il pesante onere del lavoro di trasporto, sollevamento e scarico. La fonte di calore per la vulcanizzazione ha tre metodi di riscaldamento: vapore, aria calda e acqua calda, ma il vapore rimane il più diffuso. I rulli in gomma con esigenze particolari dovute al contatto del nucleo metallico con il vapore acqueo adottano la vulcanizzazione indiretta a vapore, che prolunga i tempi di lavorazione di 1 o 2 volte. Questo metodo è generalmente utilizzato per i rulli in gomma con nucleo in ferro cavo. Per i rulli in gomma speciali che non possono essere vulcanizzati in vasca, a volte si utilizza acqua calda, ma è necessario risolvere il problema del trattamento dell'acqua inquinata.
Per evitare la delaminazione tra la gomma e l'anima metallica dovuta alla diversa contrazione termica tra il rullo di gomma e l'anima stessa, la vulcanizzazione viene solitamente effettuata con un metodo di riscaldamento lento e aumento graduale della pressione, e il tempo di vulcanizzazione è molto più lungo di quello richiesto dalla gomma stessa. Per ottenere una vulcanizzazione uniforme sia all'interno che all'esterno e per uniformare la conduttività termica dell'anima metallica e della gomma, il grande rullo di gomma rimane nella vasca per 24-48 ore, ovvero circa 30-50 volte il tempo di vulcanizzazione normale della gomma.
Oggi la maggior parte dei rulli in gomma di piccole e micro dimensioni viene prodotta con il metodo tradizionale di vulcanizzazione tramite pressatura e stampaggio a caldo, rivoluzionando completamente il settore. Negli ultimi anni, le macchine per lo stampaggio a iniezione, che integrano stampi e vulcanizzazione sottovuoto, consentono l'apertura e la chiusura automatica degli stampi. Il grado di meccanizzazione e automazione è notevolmente migliorato, con conseguente riduzione dei tempi di vulcanizzazione, elevata efficienza produttiva e ottima qualità del prodotto. In particolare, l'utilizzo di una macchina per lo stampaggio a iniezione e la vulcanizzazione combina i processi di stampaggio e vulcanizzazione in un unico ciclo, riducendo i tempi a soli 2-4 minuti, rappresentando un importante passo avanti per lo sviluppo della produzione di rulli in gomma.
Attualmente, la gomma liquida, rappresentata dall'elastomero poliuretanico (PUR), si è sviluppata rapidamente nella produzione di rulli in gomma, aprendo la strada a una vera e propria rivoluzione di materiali e processi. L'adozione del metodo di colata elimina le complesse operazioni di stampaggio e le ingombranti attrezzature di vulcanizzazione, semplificando notevolmente il processo produttivo dei rulli in gomma. Tuttavia, il problema principale rimane la necessità di utilizzare stampi. Per i rulli in gomma di grandi dimensioni, soprattutto per i prodotti personalizzati, i costi di produzione aumentano considerevolmente, ostacolando la diffusione e l'utilizzo di questo materiale.
Per risolvere questo problema, negli ultimi anni è emerso un nuovo processo di produzione di rulli in gomma PUR senza l'utilizzo di stampi. Questo processo impiega poliolo etere di poliossipropilene (TDIOL), poliolo etere di politetraidrofurano (PIMG) e difenilmetano diisocianato (MDl) come materie prime. Dopo la miscelazione, la miscela reagisce rapidamente e viene versata quantitativamente sul nucleo metallico del rullo in gomma, che ruota lentamente. Il processo si articola in fasi di colata e polimerizzazione, dando origine al rullo in gomma. Questo metodo non solo è rapido, altamente meccanizzato e automatizzato, ma elimina anche la necessità di stampi ingombranti. Permette di produrre rulli in gomma di diverse specifiche e dimensioni a piacimento, riducendo notevolmente i costi. È diventato la principale direzione di sviluppo per i rulli in gomma PUR.
Inoltre, i rulli di gomma microfine utilizzati nella produzione di apparecchiature per l'automazione d'ufficio con gomma siliconica liquida si stanno rapidamente sviluppando in tutto il mondo. Si dividono in due categorie: a polimerizzazione a caldo (LTV) e a polimerizzazione a temperatura ambiente (RTV). Anche l'attrezzatura utilizzata è diversa da quella del PUR sopra menzionato, formando un altro tipo di stampo. In questo caso, la questione più critica è come controllare e ridurre la viscosità della mescola di gomma in modo da poter mantenere una determinata pressione e velocità di estrusione.
Data di pubblicazione: 7 luglio 2021
