Formación
El moldeo de rodillos de caucho consiste principalmente en aplicar caucho de recubrimiento sobre un núcleo metálico, utilizando métodos como el enrollado, la extrusión, el moldeo, la inyección a presión y la inyección. Actualmente, la mayoría de los productos nacionales se fabrican mediante moldeo y pegado mecánico o manual, mientras que la mayoría de los países extranjeros han implementado la automatización mecánica. Los rodillos de caucho de tamaño grande y mediano se producen básicamente mediante extrusión de perfiles, moldeo continuo con película extruida o moldeo continuo con cinta extruida. Durante el proceso de moldeo, las especificaciones, dimensiones y forma se controlan automáticamente mediante un microordenador, y algunos también se pueden moldear mediante extrusoras de ángulo recto y extrusión de formas especiales.
El método de moldeo mencionado anteriormente no solo reduce la intensidad del trabajo, sino que también elimina posibles burbujas. Para evitar que el rodillo de caucho se deforme durante la vulcanización y para prevenir la generación de burbujas y esponjas, especialmente en el caso del rodillo moldeado mediante el método de envoltura, se debe utilizar un método de presurización flexible en el exterior. Normalmente, la superficie exterior del rodillo de caucho se envuelve y enrolla con varias capas de tela de algodón o nailon, y luego se fija y presuriza con alambre de acero o cuerda de fibra. Si bien este proceso ya está mecanizado, el revestimiento debe retirarse después de la vulcanización para formar un proceso de "cecal", lo que complica el proceso de fabricación. Además, el uso de tela de revestimiento y cuerda de enrollado es extremadamente limitado y genera un gran desperdicio.
Para rodillos de caucho pequeños y micro, se pueden utilizar diversos procesos de producción, como el parcheado manual, la extrusión, la inyección a presión y la inyección y vertido. Para mejorar la eficiencia de la producción, actualmente se utilizan la mayoría de los métodos de moldeo, que ofrecen una precisión mucho mayor que los métodos sin moldeo. La inyección a presión, la inyección de caucho sólido y el vertido de caucho líquido se han convertido en los métodos de producción más importantes.
Vulcanización
Actualmente, el método de vulcanización de rodillos de caucho grandes y medianos sigue siendo la vulcanización en tanque. Si bien se ha modificado el modo de presurización flexible, aún persiste la pesada carga de trabajo que implican el transporte, la elevación y la descarga. La fuente de calor para la vulcanización puede ser vapor, aire caliente o agua caliente, siendo el vapor el método más común. Para los rodillos de caucho con requisitos especiales debido al contacto del núcleo metálico con el vapor de agua, se utiliza la vulcanización indirecta con vapor, lo que prolonga el tiempo de 1 a 2 veces. Este método se emplea generalmente para rodillos de caucho con núcleos de hierro huecos. Para rodillos de caucho especiales que no pueden vulcanizarse en un tanque, a veces se utiliza agua caliente, pero es necesario abordar el problema de la contaminación del agua.
Para evitar la delaminación del caucho y el núcleo metálico debido a la diferencia de contracción por la diferencia de conducción de calor entre el rodillo de caucho y el núcleo, la vulcanización generalmente adopta un método de calentamiento lento y aumento de presión, y el tiempo de vulcanización es mucho mayor que el tiempo de vulcanización requerido por el propio caucho. Para lograr una vulcanización uniforme por dentro y por fuera, y para que la conductividad térmica del núcleo metálico y el caucho sean similares, el rodillo de caucho grande permanece en el tanque de 24 a 48 horas, lo que equivale a entre 30 y 50 veces el tiempo normal de vulcanización del caucho.
Actualmente, la mayoría de los rodillos de caucho pequeños y micro se fabrican mediante vulcanización por moldeo a presión, lo que ha transformado por completo el método tradicional. En los últimos años, se han incorporado máquinas de moldeo por inyección para la vulcanización al vacío, permitiendo la apertura y el cierre automáticos de los moldes. Esto ha mejorado notablemente el grado de mecanización y automatización, reduciendo el tiempo de vulcanización, aumentando la eficiencia de producción y garantizando una buena calidad del producto. En particular, al utilizar una máquina de vulcanización por moldeo por inyección, los procesos de moldeo y vulcanización se combinan en uno solo, reduciendo el tiempo a entre 2 y 4 minutos. Este avance representa una importante línea de desarrollo en la producción de rodillos de caucho.
Actualmente, el caucho líquido, representado por el elastómero de poliuretano (PUR), ha experimentado un rápido desarrollo en la producción de rodillos de caucho, revolucionando tanto los materiales como los procesos. Su método de vertido elimina las complejas operaciones de moldeo y los voluminosos equipos de vulcanización, simplificando enormemente la producción de rodillos. Sin embargo, su principal inconveniente radica en la necesidad de utilizar moldes. Para rodillos de caucho de gran tamaño, especialmente para productos individuales, el coste de producción aumenta considerablemente, lo que dificulta su comercialización y uso.
Para solucionar este problema, en los últimos años ha surgido un nuevo proceso para la fabricación de rodillos de caucho PUR sin necesidad de moldes. Este proceso utiliza poliol de éter de polioxipropileno (TDIOL), poliol de éter de politetrahidrofurano (PIMG) y diisocianato de difenilmetano (MDl) como materias primas. Tras la mezcla y agitación, reacciona rápidamente y se vierte cuantitativamente sobre el núcleo metálico del rodillo de caucho, que gira lentamente. El proceso se lleva a cabo paso a paso durante el vertido y el curado, hasta la formación del rodillo. Este proceso no solo es rápido y altamente mecanizado y automatizado, sino que también elimina la necesidad de moldes voluminosos. Permite producir rodillos de caucho de diversas especificaciones y tamaños a demanda, lo que reduce considerablemente los costos. Se ha convertido en la principal línea de desarrollo de los rodillos de caucho PUR.
Además, los rodillos de caucho microfino utilizados en la fabricación de equipos de automatización de oficinas con caucho de silicona líquida también se están desarrollando rápidamente en todo el mundo. Se dividen en dos categorías: curado por calentamiento (LTV) y curado a temperatura ambiente (RTV). El equipo utilizado también difiere del PUR mencionado anteriormente, ya que forma otro tipo de molde. En este caso, el aspecto más crítico es cómo controlar y reducir la viscosidad del compuesto de caucho para que pueda mantener una presión y velocidad de extrusión determinadas.
Fecha de publicación: 7 de julio de 2021
