چگونه طول عمر قطعات لاستیکی را به حداکثر برسانیم؟

در بسیاری از صنایع، قطعات لاستیکی نقش مهمی در ایمنی در فعالیت های روزمره دارند. برای این کار، قطعات لاستیکی باید دوام داشته باشند.قطعات لاستیکی راه های زیادی برای شکست در طول استفاده دارنددر آینده ما راه حل هایی را برای سایر مکانیسم های خرابی نیز بررسی خواهیم کرد.مثل لباس و تراشه، فرسایش شیمیایی، انبساط و شکست های غیرلاستیک.

در مورد خستگی مکانیکی، ما با عملکرد طولانی مدت و عمر اجزای لاستیکی که تحت چرخه بارگیری و تخلیه مکانیکی مکرر قرار می گیرند، درگیر هستیم.کمربند های ناقل هم زمان، قطعات مختلف لاستیک، پایه های AV نیاز به چرخه های مکانیکی مکرر در هنگام کار دارند.

خستگی مکانیکی لاستیک با شکستگی همگن (پیشگام شکستگی) در کامپوزیت های لاستیک آغاز می شود. سپس، ترک ها در بدن لاستیک همچنان افزایش می یابد،که منجر به خرابی های فاجعه بار در طول چرخه بارگیری می شود.بر اساس این مکانیسم شکست، ما باید دو جنبه را در نظر بگیریم، یکی هسته شکستگی (یعنی یکنواخت ترکیب) و مقاومت در برابر گسترش ترک خستگی ذاتی است.

انتخاب لاستیک
انتخاب لاستیک مناسب برای عملکرد خستگی مکانیکی مهم است. لاستیک طبیعی یک انتخاب عالی برای کامپوزیت های مقاوم به ترک و ترک است.توانایی کریستالیزه شدن تحت فشار منجر به تقویت خودکار نوک ترک می شوداین مکانیسم از ترک ها در هنگام آرامش دورانی و تغییر شکل بدون آرامش جلوگیری می کند و آنها را غیرفعال می کند.لاستیک مصنوعی خاص برای عملیات در دمای بالا یا شرایط شیمیایی خشن مورد نیاز استدر مقایسه با لاستیک طبیعی، عملکرد کریستالیزاسیون فشار اکثر لاستیک های مصنوعی برجسته نیست. برعکس،لاستیک مصنوعی به طور کامل به عملیات تقویت ذرات برای دستیابی به گسترش ترک و مقاومت در برابر پارگی مورد نیاز متکی است.
 

انتخاب مواد تقویت کننده
عوامل تقویت کننده مانند سیاه کربن نقش مهمی در تعیین گسترش ترک و مقاومت در برابر پارگی اجزای لاستیکی دارند.سطح و لایه ساختاری از سیاه کربنبرای بهبود بیشتر، سیاه کربن انتخاب شده باید در طول فرآیند مخلوط ترکیب، قابلیت پراکندگی خوب و حداقل ناخالصی های فیزیکی را نشان دهد.همین عوامل را باید هنگام انتخاب سایر فرمول های دانه دار در نظر گرفت.سنگ های پرکننده و ناخالصی های موجود در مواد اولیه می توانند منجر به افزایش اندازه و مقدار پیشگامان ترک در کامپوزیت شوند که هر دو می توانند اثرات منفی بر عمر خستگی داشته باشند.

ویژگی های خستگی مکانیکی
در واقع، شکست قطعات لاستیکی به ندرت با آزمایشات تجربی سریع، ارزان و گسترده لاستیکی مطابقت دارد، که یک پدیده رایج در صنعت ما است.آزمایش های نسبتا ساده، مانند شکست کشش یا آزمایش اشک، نمی تواند به طور کامل درک و طراحی عملکرد خستگی از کامپوزیت لاستیک. خوشبختانه، در Bora Carbon Black،ما تجهیزات پیشرفته ای داریم که می تواند مکانیسم های خستگی مکانیکی را مطالعه و توضیح دهد، و آنها را با سنتز لاستیک واقعی پیوند می دهد. این نوع تجهیزات شامل تجهیزات گسترش ترک خستگی بالا یا آزمایش هسته شکستگی مربوط به مکانیک شکستگی است.و همچنین تجهیزات کوچک سازی در سطح جهانی.
کربن سیاه در لاستیک طبیعی می تواند سطح جابجایی مورد نیاز برای کریستالیزاسیون کشش را با افزایش کشش محلی در ماتریس لاستیک کاهش دهد.این اساسا توانایی خود تقویت لاستیک طبیعی را افزایش می دهدکاربن سیاه مکانیسم های مصرف انرژی اضافی را در کامپوزیت های لاستیکی ادغام می کند.که همچنین یکی از دلایل اصلی افزایش مقاومت در برابر ترک و ترک لاستیک با کربن سیاه اضافه شده در مقایسه با لاستیک بدون کربن سیاه اضافه شده است.که باعث شکستن لاستیک پرکننده بشهنیروی خارجی بیشتری برای جبران انرژی مصرف شده توسط سیاه کربن در منطقه پردازش ویسکولاستیک قبل از رسیدن به نوک ترک مورد استفاده قرار می گیرد.این امر به ویژه برای لاستیک بی شکل مهم است.