I. Haupttypen und Eigenschaften der Dämpfung von Gummikomponenten
Dämpfungskautschukkomponenten können nach Materialtypen, strukturellen Formen und Anwendungsszenarien klassifiziert werden. Verschiedene Arten von Produkten weisen signifikante Unterschiede in der Dämpfungsleistung, der Anpassungsfähigkeit der Umwelt und der Lebensdauer auf.
1. Klassifizierung nach Materialtyp
Naturkautschuk (NR) -basierte Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Hohe Elastizität, ausgezeichnete dynamische mechanische Eigenschaften und ein mäßiger Dämpfungskoeffizient (tan δ) im Bereich von 0. 1 - 0. 3.
Anwendungen: Häufig in niederfrequenten Schwingungsszenarien wie Automobilmontage verwendet.
Einschränkungen: Schlechter Hochtemperaturresistenz und Alterungsbeständigkeit. Die langfristige Servicetemperatur liegt normalerweise unter 80 Grad.
Butyl Gummi (IIR) -basierte Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Die hohe Hysterese der molekularen Kette verleiht sie mit einer ausgezeichneten Dämpfungsleistung (Tan δ kann oben 0. 5) und sie hat eine starke Ozonresistenz und eine chemische Korrosionsbeständigkeit.
Anwendungen: Stoß - absorbierende Pads für Schienentransitfahrzeuge, Bauen von Isolationslagern.
Einschränkungen: Niedrige mechanische Festigkeit, und sie muss durch Füllen und Verstärkung verbessert werden.
Nitril - Butadiene Gummi (NBR) -basierte Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Ausgezeichneter Ölwiderstand, geeignet für ölige Umgebungen und eine mäßige Dämpfungsleistung (tan δ ≈ 0. 2 - 0. 4).
Anwendungen: Versiegelungs- und Schockabsorbungskomponenten für hydraulische Geräte.
Einschränkungen: Offensichtliche niedrige Temperaturbrecht, und sie muss für die Optimierung Weichmacher hinzufügen.
Silikonkautschuk (VMQ) -basierte Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Breitem Temperaturwiderstandsbereich ({{0}} Grad), stabile Dämpfungsleistung, aber relativ niedrig tan δ (0. 05 - 0. 2).
Anwendungen: Stoßdämpfung in Hochtemperaturumgebungen in der Luft- und Raumfahrt.
Einschränkungen: Hohe Kosten, und es muss mit Füllstoffen kombiniert werden, um die Dämpfungsleistung zu verbessern.
Polyurethan-Gummi (PU) -basierte Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Hohe tragende Kapazität, gute Verschleißwiderstand und ein weit verstellbarer Bereich von Dämpfungskoeffizienten (0. 1 - 0. 6).
Anwendungen: Pufferblöcke für schwere Maschinen, Vibrationsisolierung für Präzisionsinstrumente.
Einschränkungen: Schlechte Widerstand gegen Wärme - und - Feuchtigkeitsalterung, und es ist anfällig für Hydrolyse.
2. Klassifizierung nach struktureller Form
Dämpfungskomponenten vom Typ Kompression
Eigenschaften: Sie leiten Energie durch axiale Kompressionsdeformation ab, haben eine einfache Struktur und eine hohe Tragfähigkeit.
Typische Produkte: Bauen von Isolationslagern und Brückenschock-Absorbing-Pads.
Schere - Typ Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Sie absorbieren Energie durch Scherverformung, haben eine empfindliche dynamische Reaktion und sind zur Unterdrückung von Hochfrequenzschwingungen geeignet.
Typische Produkte: Automobilaufhängung Buchsen, motorische Stoßdämpferbasen.
Verbund - Typ -Dämpfungskomponenten
Eigenschaften: Sie kombinieren Kompressions- und Scherstrukturen, haben eine ausgezeichnete umfassende Leistung, aber eine hohe Konstruktionskomplexität.
Typische Produkte: Stoßdämpfer für Hochgeschwindigkeits-Bahnen, Vibrationsisolationssysteme für Präzisionsmaschinenmaschinen.
3.. Klassifizierung nach Anwendungsfeld
Automobilfeld: Motorhalterungen, Ableitungen und Chassis -Buchsen erfordern Ermüdungswiderstand und Leistung in einem weiten Temperaturbereich.
Baufeld: Isolationslager und -dämpfer müssen hohe Lastanforderungen erfüllen und eine lange Lebensdauer haben (mehr als 50 Jahre).
Industrieausrüstung: Stoß - absorbierende Pads für Pumpen und Ventile, Pufferblöcke für Stanzmaschinen, wobei der Schwerpunkt auf Ölfestigkeit und Aufprallwiderstand liegt.
Ii. Formel Design von Dämpfungskautschukkomponenten
Das Formeldesign ist die Kernverbindung zur Ausgleichsdämpfungsleistung, der mechanischen Festigkeit und der Anpassungsfähigkeit der Umwelt. Es ist notwendig, die synergistischen Auswirkungen von Matrixmaterialien, Füllsystemen, Vulkanisierungssystemen und funktionellen Additiven umfassend zu berücksichtigen.
1. Auswahl der Matrixmaterialien
Auswahl an Hauptkautschern:
Hohe Dämpfungsszenarien: IIR oder NBR mit einem hohen Acrylnitrilgehalt wird vorzugsweise ausgewählt.
Breite Anforderungen an Temperatur - Reichweite: Silikongummi oder Fluorkautschuk (FKM) wird verwendet.
Niedrige Kostenlösungen: NR wird in Kombination mit zurückgewonnenem Gummi verwendet (der Anteil ist normalerweise weniger als 30%).
Mischtechnologien:
NR/Br -Mischung: Es verbessert die niedrige Temperaturelastizität und wird für Geräte in Kaltregionen verwendet.
IIR/EPDM -Mischung: Es gleicht die Dämpfungsleistung und den Alterungswiderstand aus.
2. Design des Füllsystems
Füllstoffe verstärken:
Carbon Black (N550, N660): Es verbessert die mechanische Festigkeit, aber übermäßiger Gebrauch verringert die Dämpfung (die Füllmenge beträgt normalerweise oder gleich 60 phr).
Kieselsäure (sio₂): Es verbessert die Festigkeit und erhöht Tan δ gleichzeitig, insbesondere für Silikonkautschuksysteme (die Dosierung ist 20 - 40 phr).
Funktionsfüller:
Graphit/Kohlefaser: Es verbessert die Wärmeleitfähigkeit und verhindert die Wärmeakkumulation.
Glimmerpulver/Vermiculit: Es blockiert die Ausbreitung von Schallwellen und verbessert den Schall -Isolierungseffekt.
3. Optimierung des Vulkanisationssystems
Schwefelvulkanisierungssystem:
Anwendbare Materialien: Nr, sbr.
Eigenschaften: Hochkreuz - Verknüpfungsdichte, aber schlechter Wärmewiderstand. Es ist notwendig, einen Scorch -Inhibitor CTP hinzuzufügen.
Peroxid -Vulkanisationssystem:
Anwendbare Materialien: IIR, EPDM, Silikonkautschuk.
Eigenschaften: Gutes hoher Temperaturwiderstand, niedriger Kompressionssatz, aber die Dosierung von DCP muss kontrolliert werden (1 - 3 phr).
Harzvulkanisationssystem:
Anwendbare Materialien: Iir.
Eigenschaften: Das Kreuz - Verknüpfungsnetzwerk ist einheitlicher und die dynamische Leistung stabil, aber die Kosten sind relativ hoch.
4. Weichmacher und funktionelle Zusatzstoffe
Weichmacher:
Ester (DOP, DOS): Sie verbessern die niedrige Temperaturleistung von NBR, und die Dosierung beträgt weniger als oder gleich 20 phr.
Paraffinöl: Es wird für IIR verwendet, um die Mooney -Viskosität zu reduzieren und Migration zu vermeiden.
Dämpfungsmodifikatoren:
Behinderte Phenole (wie ao - 60): Sie erhöhen Tan δ durch molekulare Kettenreibung.
Ton/organischer Montmorillonit: Sie erhöhen den Grenzflächen -Reibungsverlust.
Schutzsysteme:
Antioxidantien (RD, 4020): Sie verzögern thermische - oxidative Alterung.
Antiozonanten (6PPD): Sie werden für Outdoor -Szenarien verwendet.
5. Einfluss von Prozessparametern
Mischprozess: Futtermaterialien in Phasen, um das Versenk zu verhindern. Die Temperatur des internen Mischers wird bei 110 - 130 Grad gesteuert.
Vulkanisationsbedingungen: IIR erfordert eine lange Vulkanisierung (160 Grad × 30 min) und Silikongummi verwendet zwei Stufenvulkanisierung (200 Grad × 4 h).
III. Zukünftige Entwicklungstrends
Umweltschutz: Entwickeln von Bio -basierten Gummi (wie Löwenzahngummi) und Formeln ohne aromatische Öle.
Hoch - Leistung: Verwenden nanoskaliger Füllstoffe (wie Kohlenstoffnanoröhren) und intelligenten Dämpfungsmaterialien (magnetorheologische Elastomere).
Integriertes Design: Verwenden der 3D -Drucktechnologie, um das integrierte Formen komplexer Strukturen zu erreichen.
Das Design von Dämpfungskautschukkomponenten sollte eine Anwendung sein - Szenario - orientiert, und die Leistungsbilanz kann durch Materialauswahl, Formeloptimierung und strukturelle Innovation erreicht werden. Mit dem Durchbruch neuer Materialien und der Anwendung der intelligenten Fertigungstechnologie spielen die Dämpfung von Gummikomponenten in Zukunft eine Schlüsselrolle in einer breiteren Reihe von Feldern.
