Удаление облоя: обрезка, галтовка, криообработка

Облой у формовой резиновой детали появляется в момент смыкания пресс-формы. Заготовку смеси кладут в гнездо с небольшим избытком, чтобы форма заполнилась целиком, и лишнее выдавливается в зазор между половинами формы. После вулканизации на детали остаётся тонкая резиновая плёнка по линии разъёма, иногда кольцевой гребень по наружному и внутреннему диаметру.

Облой растёт от износа формы, лишней смеси и слабого смыкания

Толщину облоя задают четыре вещи. Первая: зазор по плоскости разъёма. У новой формы он минимален, а с каждой тысячей циклов кромки гнёзд скругляются, и плёнка становится толще. Вторая: масса заготовки. Если навеску не взвешивают, лишняя смесь уходит в облой. Третья: усилие пресса, которого не хватает на многогнёздную форму большой площади. Четвёртая: текучесть смеси, которая у мягких марок выше.

Поэтому облой служит индикатором состояния оснастки. На новой форме его толщина обычно составляет сотые доли миллиметра, и он отделяется легко. Облой толщиной в несколько десятых миллиметра и гребень, который рвётся вместе с краем детали, говорят о том, что форме нужен ремонт или пересмотр навески. Кому принадлежит форма и как её ремонтируют, зависит от договора на пресс-форму для РТИ.

Четыре способа снять облой с резины

Каждый способ использует одно отличие тонкой плёнки от толстого тела детали. Нож отделяет плёнку по контуру, барабан и дробь отбивают её, холод делает её хрупкой раньше детали, абразив выравнивает торец.

Отдельно стоит отрывной облой. Форму делают с тонкой канавкой у кромки детали, и облой после вулканизации отрывается рукой по этой линии почти без следа. Такой облой закладывают при проектировании формы, на готовой оснастке его не добавить.

Дерево выбора способа начинается с размера детали

Первый вопрос: помещается ли деталь в барабан. Крупные детали, длинные профили и мембраны большого диаметра в барабан не идут, их обрезают ножом вручную или на станке. Второй вопрос для мелких деталей: сколько их. Если сотни, проще обрезать на станке или вручную, если тысячи, их отправляют на криообработку. Третий вопрос: есть ли у детали тонкие лепестки и губы, которые на холоде тоже станут хрупкими.

Дерево на схеме читается так. Деталь не помещается в барабан: обрезка ножом. Помещается, но нужна в десятках или сотнях штук: обрезка на станке или вручную. Помещается и нужна тысячами: криообработка, если у детали нет тонких губ и лепестков, которые промерзают почти так же быстро, как облой; иначе галтовка с подобранным режимом или обрезка. У манжеты с тонкой уплотняющей кромкой этот последний вопрос решает технолог по пробной партии.

Криообработка делает облой хрупким раньше детали

Детали загружают в барабан установки и охлаждают парами или струёй жидкого азота, который кипит при −196 °C. Тонкий облой промерзает за секунды и переходит в стеклообразное состояние, а толстое тело детали ещё сохраняет упругость. В этот момент барабан вращается, а детали обдают мелкой пластиковой дробью, обычно поликарбонатной, размер которой подбирают под деталь. Хрупкая плёнка откалывается, деталь отскакивает от дроби без повреждений.

Режим подбирают под марку смеси и размер детали: время охлаждения, размер и скорость дроби, длительность цикла. У силикона и некоторых морозостойких марок стеклование наступает при более низкой температуре, чем у NBR и EPDM, поэтому цикл получается длиннее. После обработки детали прогревают до комнатной температуры и проверяют, не застряла ли дробь в отверстиях и канавках. Для деталей с глухими отверстиями малого диаметра это отдельный пункт приёмки.

Ручная обрезка опасна надрезом

Нож у кромки манжеты легко уходит в тело детали. Надрез глубиной в десятую долю миллиметра на уплотняющей губе не виден глазом при беглом осмотре, но под давлением раскрывается и становится каналом утечки, а при работе растёт в трещину. Поэтому ручную обрезку ведут острым лезвием вдоль поверхности, а не поперёк, и не срезают облой заподлицо там, где деталь уплотняет.

На крупных деталях, например на резиновых сильфонах и мембранах диаметром 300–500 мм, обрезка ножом остаётся основным способом, и её качество зависит от исполнителя. Здесь помогает эталон: одна деталь из первой партии, которую заказчик принял, хранится как образец допустимого следа обрезки для всех следующих партий.

Облой убирают ещё на стадии оснастки

Самый дешёвый облой тот, которого почти нет. Литьевые формы с точной подгонкой разъёма и дозированным впрыском дают деталь с облоем в сотые доли миллиметра, и обрезка сводится к контролю. Оснастка при этом дороже, и считать её стоит для серии в тысячи деталей в год, так окупается литьё резины под давлением.

Для компрессионных форм работает другая мера: линию разъёма выводят на поверхность, которая не уплотняет. У манжеты это торец или тыльная сторона, а не кромка губы. У кольца круглого сечения разъём проходит по диаметру, и для подвижного кольца облой на нём ограничивают строже. Такие решения принимают при проектировании формы на участке формования и вулканизации.

Облой записывают на чертеже по поверхностям

Без требований на чертеже изготовитель снимает облой по своему стандарту, и партия может оказаться либо дороже нужного, либо с плёнкой на рабочей кромке. Запись делают по поверхностям, с буквенным обозначением на виде детали. Пример записи: «Облой по линии разъёма не более 0,2 мм. На поверхности А облой и следы обрезки не допускаются. Остальные поверхности: облой не более 0,5 мм».

Строгое требование ко всем поверхностям сразу удорожает деталь без пользы для узла: больше ручной работы, длиннее цикл криообработки, выше отбраковка. Линию разъёма и технические требования указывают на чертеже формовой детали. Для колец круглого сечения допустимые отклонения поверхности задают стандарты на кольца (ГОСТ 18829-73, ISO 3601-3), актуальные значения берите из их действующих редакций.

Оставшийся облой меняет сжатие кольца

Пример с допущениями: кольцо сечением 2,5 мм стоит в канавке глубиной 1,9 мм, расчётное сжатие (2,5 − 1,9) / 2,5 = 24 %. Если по наружному диаметру остался гребень облоя высотой 0,2 мм и он пришёлся на линию контакта, местное сечение 2,7 мм, а сжатие в этом месте (2,7 − 1,9) / 2,7 ≈ 30 %. Кольцо по окружности прижато неравномерно, и в подвижном узле гребень стирается первым, оставляя риску.

Отсюда правило замера: сечение кольца меряют в стороне от линии разъёма, а гребень облоя оценивают отдельно. Если сечение мерить через облой, кольцо покажет завышенный размер и будет отбраковано зря, а деталь с недопустимым облоем может пройти по размеру.

Партию принимают по облою отдельно от размеров

Приёмка формовых деталей по облою начинается с выборки. Из партии отбирают детали из разных гнёзд формы, потому что облой у гнёзд разный. Каждую осматривают при хорошем освещении, уплотняющие кромки под лупой. Высоту остатка облоя и следа обрезки сравнивают с чертежом и с эталонной деталью, сечение колец меряют вне линии разъёма. После криообработки отдельно проверяют, нет ли дроби в отверстиях.

Результат записывают по фактам: сколько деталей в выборке, сколько с облоем сверх допуска, на какой поверхности, из какого гнезда, с фотографией. По такой записи изготовитель находит изношенное гнездо формы и не перебирает всю партию. Перед отгрузкой у нас партию пересчитывают, осматривают, выборочно меряют главные размеры и отправляют фото, а на складе заказчика ведут входной контроль РТИ. На производстве проверки идут по правилам контроля качества.

Короткие ответы про облой

Как удалить облой с резинового кольца?

Облой с резинового уплотнительного кольца удаляют обрезкой на станке, когда колец сотни, и криообработкой жидким азотом с пластиковой дробью, когда их тысячи. Ручная обрезка подходит для единичных колец большого диаметра. После любого способа сечение кольца проверяют вне линии разъёма, а на рабочем диаметре подвижного кольца гребень облоя должен быть снят полностью.

Почему появляется облой на резиновых деталях?

Облой на резиновых деталях появляется, когда смесь при смыкании пресс-формы выдавливается в зазор между её половинами. Его толщину увеличивают износ кромок гнёзд, лишняя масса заготовки, недостаточное усилие пресса и высокая текучесть мягкой смеси. Тонкий облой в сотые доли миллиметра нормален для компрессионного прессования, растущий от партии к партии сигнализирует о ремонте формы.

Что дешевле: криообработка или ручная обрезка облоя?

Криообработка дешевле ручной обрезки на тысячах мелких одинаковых деталей, потому что за один цикл барабан обрабатывает всю загрузку. На десятках деталей или на крупных изделиях, которые не помещаются в барабан, дешевле обрезка ножом. Точное соотношение зависит от размера детали, марки смеси и требований к следу на рабочей поверхности.

Требования к облою задают до первой партии

Требование к облою дешевле всего учесть, пока форма ещё не изготовлена: линию разъёма можно увести с рабочей кромки, предусмотреть отрывной облой или выбрать литьевую оснастку. Поэтому к заявке на формовые РТИ по чертежу прикладывают не только размеры и марку смеси, но и обозначенные поверхности, где облой недопустим, тираж в год и способ, которым деталь будет принимать склад. Если деталь уже выпускается, вместе с заявкой на следующую партию пришлите эталонный образец с допустимым следом обрезки.