W wielu gałęziach przemysłu elementy gumowe odgrywają kluczową rolę w zakresie bezpieczeństwa w codziennych działaniach.Komponenty gumowe mają wiele sposobów awarii podczas użytkowania, zmęczenie mechaniczne jest prawdopodobnie najczęstszym mechanizmem awarii, wpływającym na niemal wszystkie elementy związane z gumą.takie jak zużycie i ślady, erozji chemicznej, rozszerzenia i awarii nieelastycznych.
Jeśli chodzi o zmęczenie mechaniczne, zależy nam na długotrwałej wydajności i trwałości użytkowania elementów gumowych poddawanych wielokrotnym mechanicznym cyklom załadunku i rozładunku.o pojemności nieprzekraczającej 10 W, różne komponenty opon, podstawy AV wymagają powtarzających się cykli mechanicznych podczas pracy.
Zmęczenie mechaniczne gumowe rozpoczyna się od homogennego złamania (przedbiegającego złamania) w kompozytach gumowych.prowadzące do katastrofalnych awarii w miarę postępu cyklu ładowaniaW oparciu o ten mechanizm awarii należy wziąć pod uwagę dwa aspekty, jeden z nich to nukleacja pęknięć (tj. jednolitość kompozytu) i wrodzona odporność na rozpływ pęknięć z powodu zmęczenia.
Wybór gumy
Wybór odpowiedniej gumy jest najważniejszy dla mechanicznej wytrzymałości.Jego zdolność krystalizacji pod obciążeniem prowadzi do automatycznego wzmocnienia końcówki pęknięciaMechanizm ten zapobiega pęknięciom podczas cyklicznego rozluźnienia i deformacji bez rozluźnienia i pasywuje je.Specyficzna guma syntetyczna jest wymagana do pracy w wysokich temperaturach lub w trudnych warunkach chemicznych.W porównaniu z kauczukiem naturalnym większość kauczuku syntetycznego nie wykazuje znakomitych właściwości krystalizacyjnych.Kauczuk syntetyczny opiera się w całości na operacjach wzmacniania cząstek, aby osiągnąć wymaganą odporność na rozprzestrzenianie się pęknięć i łzawienie.
Wybór środków wzmacniających
Czynniki wzmacniające, takie jak czarny węgiel, odgrywają kluczową rolę w określeniu rozprzestrzeniania się pęknięć i odporności na rozdarcie elementów gumowych.powierzchnia powierzchni i warstwa konstrukcyjna czarnego węglaWybrany czarny węgiel musi wykazywać dobrą dyspersję i minimalne zanieczyszczenia fizyczne podczas procesu mieszania kompozytu, aby osiągnąć dalszą poprawę.Te same czynniki należy uwzględnić przy wyborze innych preparatów granulowanychAgregaty wypełniające i zanieczyszczenia w surowcach mogą prowadzić do zwiększenia wielkości i ilości prekursorów pęknięć w kompozycie, co może mieć negatywny wpływ na trwałość.
Charakterystyka zmęczenia mechanicznego
W rzeczywistości awaria części gumowych rzadko jest zgodna z szybkim, niedrogim i powszechnym eksperymentalnym testowaniem gumowym, co jest powszechnym zjawiskiem w naszej branży.Stosunkowo proste badaniaNa szczęście, w Bora Carbon Black, firma zajmująca się produkcją materiałów kompozytowych z gumy, która jest w stanie wykorzystać wszystkie możliwości dostępne w tym sektorze, w tym testy na niezdolność do rozciągania się lub rozdarcia, nie jest w stanie w pełni zrozumieć i zaprojektować wydajności kompozytów gumowych w zakresie zmęczenia.Mamy zaawansowane urządzenia, które mogą badać i wyjaśniać mechanizm zmęczenia mechanicznego., a następnie połączyć je z rzeczywistą syntezą gumy.oraz światowej klasy sprzęt do miniaturyzacji.
Czarny węgiel w gumie naturalnej może zmniejszyć poziom przemieszczenia wymagany do krystalizacji naprężenia poprzez zwiększenie lokalnego naprężenia w matrycy gumy.To zasadniczo zwiększa zdolność samopowiększania naturalnej gumy.Czarny węgiel integruje mechanizmy nadmiernego zużycia energii do kompozytów gumowych,który jest również jednym z głównych powodów zwiększenia wytrzymałości na roztrzaskanie i odporności na pęknięcia gumy z dodatkiem czarnego węgla w porównaniu z gumą bez dodatku czarnego węgla/Powodując pęknięcie gumy,więcej siły zewnętrznej musi zostać zastosowana w celu zrekompensowania energii zużytej przez czarny węgiel w obszarze przetwarzania lepkowymiotnego przed osiągnięciem końca pęknięciaJest to szczególnie ważne w przypadku gumy amorficznej.