ゴムガスケットさまざまな工程を経て製造され、それぞれが最終製品の品質、精度、特性に影響を与えます。これらの方法には、独自の利点と制限があります。以下に、これらの製造プロセスの一部の概要を示します。
ダイカット
ダイカットは、ダイと呼ばれるツールを使用して平らな素材から形状を切り出す大量生産技術です。このダイは、製品の 2 次元プロファイルを備えた特殊なツールであり、しばしばスチール ルールと呼ばれる鋭いエッジを備えています。切断プロセスでは、機械のベッド上の材料にダイを押し込み、下向きの 1 回の動作で材料を希望の形状に剪断します。
ダイカットは、その簡単なプロセス、費用対効果の高い工具、最小限の材料無駄、および高い生産効率のため、ゴムガスケットの製造に好まれています。この技術は、配管や容器の密封などの一般的な用途で使用されるガスケットに一般的に使用されています。
ウォータージェット切断
ウォータージェット切断は、高速の水流を利用してゴムなどのさまざまな材料を切断する、従来とは異なる方法です。このプロセスでは、小さなノズルを通して水を非常に高い圧力で汲み上げ、流体圧力を高速ジェットに変換します。この強力なジェットは衝突と侵食によって材料を切断します。
ウォーター ジェット切断は、材料への応力を最小限に抑え、エッジの焼けを避けるため、圧力や温度に敏感なガスケットの製造に最適です。ただし、重要な制限は、切断プロセス中の劣化を防ぐために素材が耐水性を備えていなければならないことです。
レーザー切断
レーザー切断は、レーザーとして知られる高度に集中した光線を使用して材料を切断する、従来とは異なる技術です。レーザービームは切断線に沿って照射され、露出した領域で材料が急速に蒸発または昇華し、正確な切断が行われます。
レーザー切断は、その精度ときれいな切断プロセスで好まれています。ウォータージェット切断とは異なり、製品を濡らす必要がないため、膨潤や劣化などの問題が発生しません。さらに、レーザー切断装置は通常、ウォーター ジェット切断装置に比べてメンテナンスの必要性が低くなります。
フラッシュカット
フラッシュカットは、小さな振動ナイフを使用して、ゴムなどの柔らかい材料や半硬質の材料を切断する機械的プロセスです。ナイフはロボット システムに取り付けられ、CNC プログラムによって制御されるため、正確な自動切断が可能になります。
フラッシュカットは、ウォータージェットやレーザーカットと同様の精密技術です。材料が圧力、高温、水にさらされないという利点があります。ただし、硬い材料の切断にはあまり効果がありません。
射出成形
射出成形は主にプラスチック成形プロセスですが、ゴムの成形にも使用できます。このプロセスでは、最初にゴムを管理可能な粘度まで溶かすか、液体の未硬化ゴムの場合は直接射出します。次に、溶融したゴムが金型に射出され、最終製品のネガイメージが形成されます。金型内でゴムは固化し、硬化し、冷却されます。硬化段階の後、成形されたゴム製ガスケットが取り外されます。
射出成形は、O リングなどの丸いまたは複雑な三次元形状のゴム製ガスケットを製造するのに特に役立ちます。平面形状に限定される切断方法とは異なり、射出成形では、複雑な形状や詳細なデザインのガスケットを作成できます。
ゴムガスケット押出成形
ゴムガスケットの押出プロセスには、ゴムコンパウンドを特殊なダイに押し込んで、目的の断面形状を備えたガスケットを作成することが含まれます。この方法は汎用性が高く、EPDM、シリコーン、ネオプレン、バイトン、天然ゴムなど、さまざまな種類のゴムに使用できます。
押出は、材料を押出バレルに注ぎ込むように設計されたホッパーにゴムコンパウンドを導入することから始まります。最新のシステムには、効率的なマテリアルハンドリングのための自動ホッパーが搭載されていることがよくあります。
押出中、バレル内のらせん状スクリューがゴムコンパウンドを前方に動かし、発熱体が材料を温めて柔軟性を高めます。ゴムは金型に向かって進むにつれて圧力と温度が上昇します。ゴムが金型から出ると、材料の硬さや使用する配合に応じて膨張または膨潤することがあります。
ゴムが押出ダイから出てくると、必要な引張強度を達成するために加硫が行われます。この硬化プロセスにはゴムの加熱が含まれ、蒸気硬化、連続硬化などの方法、またはゴムを特定の長さに切断することによって実現できます。加硫は、通常、硫黄を使用してゴム分子を架橋する化学プロセスです。この段階では、ゴム配合物の配合に応じて、ゴムは断面積と長さの両方で膨張または収縮することがあります。
加硫プロセスの種類
加硫はゴムの物理的特性を高める化学処理です。このプロセスにより、ゴムの引張強度が向上し、膨張や摩耗に対する耐性が高まります。これには主に硫黄の存在下でゴムを加熱することが含まれます。
蒸気養生
蒸気硬化は少量の押し出されたゴムに適しており、安全な加硫方法と考えられています。蒸気養生を施したゴムは耐久性に優れ、特に接着用途に使用されるガスケットに有効です。
連続硬化
連続硬化は、大量または大サイズのガスケットを処理する場合に使用されます。この方法では、マイクロ波または塩浴を使用してゴムを徐々に硬化させます。エネルギー効率が高く、より均一なプロファイルのゴムガスケットを製造します。
ホットスプライシング
ホットスプライスでは、熱、圧力、ポリエチレン製のスプライスフィルムを使用してゴムプロファイルの端を接合し、しっかりと結合したガスケットを作成します。使用する熱は従来の熱でも、ポリエチレンフィルムの接着を助ける赤外線でも可能です。ホットスプライシングは、従来の加硫と比較してより強力な分子結合を実現します。この技術は、ウォーター ジェットで切断されたガスケットに適しており、きれいで正確なエッジを確保します。
ホットスプライスの種類には次のものがあります。
バットスプライシング –シールの両端が接続されてエンドレス ガスケットを形成し、接合部にほとんど応力がかかりません。
ベベルスプライス –突合せ接続が使用できない場合に使用します
ステップスプライシング –圧縮または張力下に置かれた場合に最高の接着強度を発揮します
コーナースプライシング –十分な量の静的シールを備えた継ぎ合わせられたコーナーを持つユニークで特殊なガスケットを形成するために使用されます。
成形スプライシング –新しい完全なガスケットを形成するために押出ガスケットとともに使用されます
結論
ゴムガスケットはさまざまなプロセスで製造でき、特定の製造プロセスは特定の用途によって異なります。ダイカットは通常、一般的なパイプや容器のシーリング用途に使用されます。射出成形は、円形または複雑な三次元形状のゴムガスケットの製造に特に適しています。
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