Kauçuk karıştırma değirmeninin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:
Kauçuk karıştırma değirmeni, kauçuk işlemede kauçuğun çiğnenmesi ve karıştırılması için kullanılan önemli bir ekipmandır. Temel işlevi, kauçuğun gerekli plastikliğe veya düzgün karıştırma durumuna ulaşabilmesi için kauçuğu mekanik kuvvetle kesmek, ekstrüde etmek ve karıştırmaktır. Aşağıda temel yapı ve çalışma prensibi açısından detaylı bir açıklama yer almaktadır:
I. Temel Yapı
Kauçuk karıştırma değirmeni (prensipte en yaygın ve tipik olan açık kauçuk karıştırma değirmenini örnek olarak alırız) temel olarak aşağıdaki temel bileşenlerden oluşur:
- Silindirler: Kauçuk karışımının temel çalışma parçaları olan bir çift paralel silindirik metal silindir (genellikle çelikten yapılmış, pürüzsüz yüzeyli veya özel desenli). İki silindir aynı yönde (nadiren görülür) veya zıt yönlerde (ana tasarım) dönebilir ve dönme hızları farklıdır (bir hız oranı vardır, genellikle 1:1,2 ~ 1:1,5).
- Çerçeve: Ekipmanın stabilitesini sağlamak için silindirleri, iletim cihazını ve diğer bileşenleri destekleyen bir çerçeve.
- Transmisyon sistemi: Motor, redüktör, dişli vb. parçalardan oluşan, silindirlere dönüş gücü sağlayan, dönüş hızını ve hız oranını kontrol eden sistemdir.
- Ayarlama cihazı: Kauçuğun üzerindeki basıncı ve kesme kuvvetini kontrol etmek için iki silindir arasındaki mesafeyi (rulo aralığı) ayarlamak için kullanılır.
- Isıtma/soğutma sistemi: Bazı kauçuk karıştırma değirmenlerinin silindirlerinin içi, silindirlerin sıcaklığını ayarlamak için buhar, sıcak su veya soğuk suyun verilebileceği kanallarla donatılmıştır (örneğin, çiğneme sırasında kauçuğu yumuşatmak için ısıtmaya ihtiyaç vardır ve aşırı ısınmayı önlemek için karıştırma sırasında soğutmaya ihtiyaç duyulabilir).
II. Çalışma Prensibi
Kauçuk karıştırma değirmeninin özü, kauçuk üzerinde mekanik kuvvet oluşturmak için silindirlerin göreceli hareketini kullanmaktır. Spesifik süreç aşağıdaki gibidir:
- Besleme ve sıkıştırma
İki silindir arasına kauçuk hammaddelerini (doğal kauçuk bloklar, sentetik kauçuk parçacıkları gibi) koyun. Silindirlerin ters yönde dönmesi ve hız farkının varlığı nedeniyle kauçuk, sürtünme yoluyla silindirler arasındaki boşluğa getirilecektir (yani "ısırma"). Rulo aralığı ne kadar küçük olursa, kauçuğun üzerindeki sıkıştırma kuvveti de o kadar büyük olur. - Kesme ve germe
İki silindirin dönme hızları farklı olduğundan (örneğin, ön silindir hızlı ve arka silindir yavaştır), kauçuk silindir aralığından geçtiğinde, hızlı silindirle temas eden parça hızlanmak üzere tahrik edilirken, yavaş silindirle temas eden parça yavaş hareket eder ve bu da kauçuğun içinde güçlü kesme deformasyonuna neden olur; aynı zamanda kauçuk silindirler tarafından sıkıştırılır ve gerilir, bu da çekme deformasyonuna neden olur.
Bu kesme ve germe etkisi, kauçuk moleküler zincirleri arasındaki dolaşmayı kırarak moleküler zincirlerin kırılmasına veya dağılmasına neden olur, böylece kauçuğun esnekliğini azaltır (plastisiteyi iyileştirir, yani "çiğneme" amacı) veya bileşik maddelerin (karbon karası, kükürt, hızlandırıcılar vb. gibi) kauçuğa eşit şekilde dağılmasını sağlar (yani "karıştırma" amacı). - Rafine etme ve karıştırma
Gerçek çalışmada kauçuk, silindir üzerinde bir "kauçuk paket" (silindir yüzeyinin etrafında bir kauçuk katman) oluşturacaktır. Operatörün kauçuk paketi manuel olarak veya mekanik cihazlarla silindirden koparması, katlaması, ters çevirmesi ve ardından tekrar silindir boşluğuna beslemesi (yani "rafine etme") gerekir.
Bu işlem, kauçuğun farklı parçalarının merdane aralığından tekrar tekrar geçmesine izin vererek tüm alanların eşit kesme ve ekstrüzyona tabi olmasını sağlar ve son olarak kauçuğun genel performansını tutarlı hale getirir (çiğneme sırasında eşit plastiklik, karıştırma sırasında bileşim maddelerinin eşit dağılımı). - Sıcaklık kontrolünün yardımcı rolü
Mekanik kuvvet, kauçuğun içinde sürtünme ısısına neden olur ve sıcaklık artışı kauçuğun eskimesine neden olabilir (doğal kauçuğun aşırı ısındığında kolayca bozulması gibi). Bu nedenle sıcaklık, silindirlerin ısıtma/soğutma sistemi tarafından kontrol edilir:- Çiğneme sırasında uygun ısıtma kauçuğu yumuşatabilir, moleküler zincirler arasındaki kuvveti azaltabilir ve kesme etkisine yardımcı olabilir;
- Karıştırma sırasında soğutma, kauçuğun aşırı ısınma nedeniyle önceden vulkanize olmasını önleyebilir (örneğin, kükürt eklendikten sonra soğutmanın gerekli olması gibi) ve aynı zamanda bileşim maddelerinin yüksek sıcaklık nedeniyle ayrışmasını önleyebilir.
III. Ek Notlar
Açık kauçuk karıştırma değirmenine ek olarak, prensibi benzer ancak yapısı daha karmaşık olan kapalı bir kauçuk karıştırma değirmeni (dahili karıştırıcı gibi) da vardır: kauçuk, rotor (silindire benzer dönen bir parça) ve daha yüksek verime ve daha az toz kirliliğine sahip olan kapalı karıştırma odasındaki oda duvarı tarafından ekstrüde edilir ve kesilir, ancak çekirdek hala mekanik kuvvetin kesme ve karıştırma etkisine dayanır.
Kısacası, kauçuk karıştırma değirmeni, kauçuğun çiğnenmesini veya karıştırılmasını gerçekleştirmek için sıcaklık kontrolü ve işletim teknolojisi ile birlikte silindirlerin (veya rotorların) göreceli hareketi yoluyla kesme, ekstrüzyon ve germe kuvvetleri üretir ve sonraki kauçuk ürünlerinin (lastikler, sızdırmazlık halkaları gibi) oluşturulması için bir temel oluşturur.
Previous