Sự phân tán cao su không đồng đều trên Máy Trộn Hở hiếm khi chỉ do một cài đặt duy nhất gây ra. Trong hầu hết trường hợp, nguyên nhân là sự kết hợp không ổn định giữa nhiệt độ hỗn hợp, khe hở trục cán, tỷ số ma sát, phương pháp cấp liệu và tình trạng của các trục cán. Kết quả có thể quan sát được là các đốm, vệt, bột chưa được hòa trộn, màu sắc không đồng đều hoặc hỗn hợp có tính chất khác nhau giữa các phần của tấm cao su. Hậu quả nghiêm trọng hơn thường xuất hiện ở giai đoạn sau, trong quá trình đùn, cán tráng, lưu hóa hoặc kiểm tra sản phẩm cuối cùng.

Mục tiêu thực tế không chỉ là duy trì máy cán hoạt động. Mục tiêu là tạo đủ lực cắt có kiểm soát để phá vỡ và phân tán các thành phần mà không làm cao su quá nóng, mất khối cao su tích tụ hoặc giữ vật liệu ở hai đầu trục. Một quy trình trộn ổn định đáng tin cậy hơn việc liên tục khắc phục lỗi sau khi chúng xuất hiện.

Bắt đầu bằng cách xác định nơi vấn đề phân tán phát sinh

Trước khi thay đổi cài đặt máy, hãy quan sát dạng khuyết tật. Điều này giúp phân biệt vấn đề trộn với vấn đề chuẩn bị vật liệu.

Một sai lầm phổ biến là phản ứng với mọi khuyết tật bằng cách siết khe cán ngay lập tức. Khe hở hẹp hơn có thể tăng lực cắt, nhưng cũng làm tăng nhiệt và có thể khiến hỗn hợp khó kiểm soát hơn. Nếu thành phần được bổ sung quá nhanh hoặc cao su chưa được tạo băng đúng cách trước đó, áp lực lớn hơn chỉ có thể tạo ra một mẻ nóng hơn và kém đồng đều hơn.

Tạo băng cao su ổn định trước khi thêm các thành phần nhạy cảm

Cao su cần tạo thành một băng liên tục, đồng đều trên trục làm việc trước khi đưa vào hầu hết chất độn, chất màu, chất lưu hóa hoặc các thành phần mịn khác. Băng mỏng, đứt đoạn hoặc không ổn định không tạo ra bề mặt nhất quán để hòa trộn. Vật liệu có thể rơi vào khe cán thành từng cục, đi qua vùng làm việc hoặc bị giữ lại trong khối cao su tích tụ mà không nhận đủ lực cắt.

Với một mẻ mới, hãy bắt đầu bằng cách gia nhiệt và cán dẻo cao su nền cho đến khi nó phản ứng ổn định với thao tác cắt và gấp. Mục tiêu không phải là một khoảng thời gian cụ thể; các loại polyme và công thức khác nhau sẽ có đặc tính khác nhau. Dấu hiệu vận hành hữu ích là một băng cao su mịn có thể được cắt, nâng lên và đưa trở lại mà không bị rách quá mức hoặc trượt không dự đoán được.

Giữ vật liệu ở vị trí trung tâm theo chiều ngang mặt trục. Khi băng chỉ nằm ở giữa, hỗn hợp sẽ nhận được ít chuyển động ngang trục hơn và các vùng mép có thể không được gia công đầy đủ. Việc cắt định kỳ từ đầu vào tâm là cần thiết vì sự phân tán là ba chiều: các thành phần phải được phân bố theo chiều dày và chiều rộng, không chỉ được kéo giãn theo một hướng.

Kiểm soát nhiệt độ trước khi nó chi phối mẻ trộn

Nhiệt độ cao su ảnh hưởng đến độ nhớt, và độ nhớt quyết định mức độ hiệu quả của lực cắt trong việc phá vỡ các cụm thành phần. Nếu hỗn hợp quá lạnh, nó có thể khó hòa trộn và để lại các hạt nhìn thấy được. Nếu quá nóng, cao su có thể mềm quá mức, trượt trên trục, mất khối cao su tích tụ ổn định hoặc bắt đầu phản ứng sớm khi có các vật liệu nhạy nhiệt.

Theo dõi cả nhiệt độ trục cán và trạng thái của hỗn hợp. Sự tuần hoàn nước hoặc dầu giúp duy trì bề mặt trục trong phạm vi vận hành, nhưng không đảm bảo rằng bản thân hỗn hợp ở nhiệt độ phù hợp. Ma sát, các lần cán lặp lại với khe hở hẹp và thời gian trộn kéo dài có thể làm nhiệt độ hỗn hợp tăng nhanh ngay cả khi các trục có vẻ được làm mát đầy đủ.

Khi độ phân tán giảm trong một ca chạy dài, đừng cho rằng tăng số lần cán sẽ giải quyết được vấn đề. Trước tiên, hãy kiểm tra xem mẻ trộn có trở nên quá mềm hay không. Mở khe cán rộng hơn một chút, giảm khối cao su tích tụ, khôi phục lưu lượng làm mát hoặc rút ngắn chu kỳ trộn có thể hiệu quả hơn so với tiếp tục gia công mạnh.

Sử dụng khe cán và tỷ số ma sát như một cặp đồng bộ

Cài đặt khe cán quyết định mức độ biến dạng mà hỗn hợp nhận được khi đi qua giữa các trục. Tỷ số ma sát, được tạo ra bởi sự khác biệt về tốc độ bề mặt trục, bổ sung tác động cắt. Không nên điều chỉnh riêng lẻ từng yếu tố.

Khe cán rộng với ma sát thấp có thể di chuyển vật liệu hiệu quả nhưng cung cấp khả năng trộn phân tán hạn chế. Khe cán rất hẹp với ma sát cao có thể tạo lực cắt mạnh, nhưng có thể gây quá nhiệt, co ngót quá mức hoặc tạo ra tấm cao su khó xử lý. Sự cân bằng phù hợp phụ thuộc vào loại polyme, hàm lượng chất độn, khối lượng mẻ và giai đoạn của công thức.

Hãy sử dụng phương pháp theo từng giai đoạn. Giai đoạn trộn đầu có thể cần cài đặt hỗ trợ tạo băng và hòa trộn an toàn. Sau khi chất độn đã đi vào cao su, việc siết khe có kiểm soát và cắt lặp lại có thể cải thiện sự phân bố. Các chất lưu hóa nhạy nhiệt thông thường chỉ nên được thêm vào sau khi các thành phần trước đó đã phân tán đầy đủ và hỗn hợp đã được đưa trở lại trạng thái nhiệt có kiểm soát. Việc thêm chúng quá sớm dễ dẫn đến tiếp tục trộn một hỗn hợp vốn nên được làm nguội và hoàn thiện kịp thời.

Cấp bột theo từng phần, không cấp một lượng lớn trong một lần

Bột mịn thường là nguồn gây ra các khuyết tật phân tán có thể nhìn thấy vì chúng đi vào máy cán khác với cao su. Đổ một lượng lớn vào khe cán có thể làm quá tải khối cao su tích tụ. Một phần vật liệu được kéo vào, trong khi phần còn lại rơi ra, tạo thành các vùng khô hoặc bị cuốn đi mà không được polyme làm ướt đúng cách.

Thêm chất độn và chất màu theo từng phần có thể kiểm soát được, để mỗi phần được hấp thụ trước khi đưa phần tiếp theo vào. Duy trì khối cao su tích tụ đủ lớn để cấp liên tục cho khe cán nhưng không quá lớn đến mức vật liệu nằm phía trước các trục với rất ít chuyển động. Khối cao su tích tụ phải được đảo liên tục, không chỉ đơn thuần tích lại.

Tình trạng của thành phần quan trọng không kém phương pháp bổ sung. Độ ẩm, bao bị nén chặt, chất màu cũ và các cục chất độn không được phá vỡ đều có thể tồn tại qua một chu kỳ cán thông thường dưới dạng khuyết tật có thể nhìn thấy. Sàng lọc hoặc phá vỡ các khối kết tụ trước khi nạp liệu thường nhanh hơn so với cố gắng dùng lực cắt để tách chúng sau khi đã vào cao su.

Cải thiện quy trình thao tác của người vận hành, không chỉ cài đặt máy

Trên Máy Trộn Hở, trình tự cắt và gấp là một phần của quá trình trộn. Một mẻ chỉ được đưa qua khe cán nhiều lần có thể trở nên mịn về bề ngoài nhưng vẫn chứa các thành phần phân bố không đồng đều. Cắt ngang, bóc tách, gấp và di chuyển hỗn hợp từ hai đầu trục về phía tâm sẽ buộc vật liệu ở các vùng khác nhau hoán đổi vị trí.

Sử dụng một quy trình có thể lặp lại cho từng công thức. Ghi lại khối lượng mẻ gần đúng, thứ tự bổ sung, tiến trình điều chỉnh khe cán, điều kiện nhiệt độ trục và số lần cắt ngang chính. Đây không phải là thủ tục giấy tờ không cần thiết; nó giúp có thể so sánh một mẻ lỗi với một mẻ ổn định. Khi mỗi người vận hành sử dụng một trình tự khác nhau, máy cán có thể bị quy trách nhiệm cho biến động thực tế xuất phát từ sự không nhất quán của quy trình.

An toàn phải luôn là một phần của quy trình đó. Không bao giờ đưa tay vào khe cán hoặc sử dụng dụng cụ tự chế để chỉnh khối cao su tích tụ. Dụng cụ cầm tay phù hợp, nút dừng khẩn cấp hoạt động tốt và quy trình vận hành rõ ràng là thiết yếu khi thực hiện cắt và gấp thường xuyên.

Các điều kiện cơ khí âm thầm làm suy giảm độ phân tán

Nếu một bên của tấm cao su liên tục trộn khác với bên còn lại, hãy kiểm tra máy cán trước khi thay đổi công thức. Khe hở trục không đồng đều, ổ trục bị mòn, độ võng trục, bề mặt trục hư hỏng hoặc các đường làm mát không đồng nhất có thể tạo ra khác biệt cục bộ về lực cắt và nhiệt độ. Những vấn đề này đặc biệt dễ bị bỏ sót khi hỗn hợp có vẻ chấp nhận được ở giữa tấm cao su.

Kiểm tra để đảm bảo khe cán song song trên toàn bộ chiều rộng trục có thể sử dụng và các trục sạch sẽ. Sự tích tụ trên bề mặt trục làm thay đổi độ bám cục bộ và có thể tạo ra các vệt. Xác nhận rằng dòng làm mát đến cả hai trục đồng đều, đặc biệt sau bảo dưỡng hoặc khi máy cán đã ngừng hoạt động. Tỷ số ma sát ổn định cũng phụ thuộc vào việc hệ thống truyền động duy trì tốc độ trục nhất quán khi có tải.

Đối với sản xuất liên quan đến lốp xe, chất lượng trộn cũng cần được xem xét trước công đoạn tạo tấm ở hạ nguồn. Máy cán tráng không thể khắc phục độ phân tán kém; nó có thể làm các vệt, hạt và biến động độ dày trở nên rõ hơn trên tấm thành phẩm. Vì vậy, khi đánh giá thiết bị cho một dây chuyền lốp hiện có, máy cán tráng đã qua sử dụng cần được đánh giá cùng với tính nhất quán của hỗn hợp ở công đoạn trước, tình trạng trục và yêu cầu sản xuất của dây chuyền.

Biện pháp thực tế khi một mẻ trộn có vẻ không đồng đều

1. Ngừng thêm thành phần mới và kiểm tra băng cao su, khối cao su tích tụ và bề mặt tấm cao su.
2. Kiểm tra xem hỗn hợp quá lạnh và khó biến dạng, hay quá nóng và mềm.
3. Xác minh khe cán đồng đều và hỗn hợp không tích tụ ở một đầu trục.
4. Thực hiện cắt ngang và gấp có chủ đích để di chuyển vật liệu trên toàn bộ bề mặt trục.
5. Nếu vẫn còn các cục nhìn thấy được, hãy xem xét liệu nguồn gốc có phải là nguyên liệu thô kết tụ thay vì thời gian trộn không đủ hay không.
6. Xem lại trình tự bổ sung trước khi tăng lực cắt hoặc kéo dài chu kỳ.

Cách đáng tin cậy nhất để ngăn ngừa sự phân tán cao su không đồng đều là làm cho quy trình có thể lặp lại: điều kiện trục ổn định, băng cao su được tạo đúng cách, bổ sung thành phần từ từ, lực cắt được kiểm soát và gia công ngang trục đủ để loại bỏ các vùng nhận được ít sự trộn hơn. Khi những yếu tố cơ bản này được kiểm soát, các khuyết tật sẽ dễ truy tìm và khắc phục hơn trước khi ảnh hưởng đến công đoạn sản xuất tiếp theo.