橡胶制品生产中,硫化、挤出、模压等工艺对温度的稳定性与冷却效率要求严苛 —— 硫化温度偏差会导致橡胶交联度不均,冷却不足会延长脱模时间,甚至影响制品弹性与耐用性。专用橡胶制品冷水机通过工艺适配设计,满足多环节生产需求:
1. 硫化机精准控温
针对橡胶硫化机(如平板硫化机、注射硫化机),冷水机采用 “双区温控系统”,可同时控制硫化机加热板与模具的温度:加热板需维持 150-200℃(根据橡胶类型调整,如天然橡胶硫化适配 150-160℃,丁腈橡胶适配 170-180℃),冷水机通过 “热量补偿调节”,实时抵消加热板散热损失,确保温度波动≤±1℃;模具则需通过冷水机冷却至 60-80℃,避免模具温度过高导致橡胶制品硫化过度(硬度增加、弹性下降)。例如在轮胎胎面硫化中,冷水机可将模具温度稳定在 70±0.5℃,确保胎面花纹清晰、硫化均匀,成品拉伸强度提升 10%-15%。
2. 挤出成型快速冷却
橡胶挤出工艺(如胶管、密封条挤出)中,挤出后的橡胶胚料需快速冷却定型,否则易出现变形、收缩。冷水机采用 “喷淋 + 辊筒复合冷却系统”:先通过高压冷水喷淋将胚料表面温度从 120℃降至 80℃,再通过冷却辊筒(水温控制在 20-25℃)进一步降温至 40℃以下,定型时间缩短至传统自然冷却的 1/4。例如在汽车密封条挤出中,快速冷却可使密封条尺寸公差控制在 ±0.1mm,避免后期装配时出现密封不严问题,同时提升生产线速度(从 10m/min 提升至 15m/min)。
3. 模具防粘与脱模辅助
橡胶制品与模具表面易粘连,传统脱模需涂抹脱模剂,既增加成本又可能污染制品。专用冷水机通过 “模具低温稳定” 功能,将模具表面温度控制在 55-65℃(低于橡胶粘连临界温度 70℃),配合模具表面特氟龙涂层,可减少 80% 脱模剂使用量。同时,冷水机在脱模前 10 秒会短暂降低模具温度 5-8℃,使橡胶制品与模具间产生微小收缩间隙,脱模力降低 30%,避免制品撕裂、变形,尤其适用于精密橡胶制品(如 O 型圈、密封垫)生产。
4. 车间多工序协同控温
橡胶制品车间常同时运行硫化机、挤出机、切边机等设备,冷水机采用 “集中供冷 + 分区调节” 设计:中央主机组(制冷量 200-500kW)提供稳定冷源,通过分支管路将冷水输送至各工序设备,每个设备可独立设定冷却参数(如硫化机模具水温 60℃,挤出冷却辊水温 25℃)。通过 “车间生产管理系统联动”,冷水机可根据设备运行状态自动调整流量 —— 如某台硫化机停机时,对应管路流量自动减少,避免能源浪费,比分散式冷水机节能 20%-25%。
橡胶制品生产对温度敏感且工序连贯,冷水机操作需兼顾工艺精度与生产效率,以橡胶专用水冷式冷水机为例:
1. 开机前系统与设备检查
• 系统检查:确认冷却介质(工业乙二醇水溶液,浓度 35%-45%,防冻且防橡胶腐蚀)液位达到水箱刻度线的 90%,检测主水泵出口压力(稳定在 0.4-0.6MPa),查看各设备管路接口密封状态(采用耐油密封接头,无渗漏);
• 设备检查:根据工序连接冷却对象(硫化机接模具冷却水路,挤出机接喷淋与冷却辊回路),安装温度传感器(硫化模具传感器嵌入模腔,冷却辊传感器贴附表面),根据橡胶类型设定目标温度(天然橡胶硫化模具 60-65℃,挤出冷却辊 20-25℃)。
1. 分工序参数精准设定
根据橡胶制品不同工艺需求,调整关键参数:
• 硫化工序:模具水温设定 55-70℃(按橡胶类型适配),水流速度调至 2.0-2.5m³/h,开启 “恒温补偿” 模式,确保硫化过程中温度稳定;
• 挤出工序:喷淋水温设定 18-22℃,冷却辊水温设定 20-25℃,水流速度调至 3.0-3.5m³/h,开启 “快速定型” 模式,缩短胚料冷却时间;
• 精密制品(O 型圈):模具水温设定 55-60℃,开启 “脱模辅助” 模式,脱模前自动降温 5℃,降低脱模难度;
• 设定后开启 “工艺锁定” 功能,禁止非操作人员调整参数,防止误操作导致制品报废。
1. 运行中动态监测与调整
通过冷水机 “橡胶生产监控平台”,实时查看各设备水温、水流速度、模具温度等数据,每 20 分钟记录 1 次(形成生产工艺台账)。若出现 “硫化模具温度偏高报警”(多因加热板功率异常或水路堵塞),需暂停硫化机,检查加热板温控器与模具水路,清理堵塞物后重新启动;若挤出制品出现变形(如胶管椭圆度超标),需微调冷却辊水温(±2-3℃)或喷淋压力,直至制品尺寸达标;若脱模时出现制品粘连,需降低模具水温 3-5℃,并检查模具涂层是否完好。
2. 换产与停机维护
当生产线更换橡胶品种(如从天然橡胶换为丁腈橡胶)或制品规格时,需按以下流程操作:
• 换产前:降低冷水机负荷,关闭对应设备冷却回路,拆卸模具清理残留橡胶碎屑,根据新制品工艺要求重新设定水温与流量参数;
• 换产后:小批量试生产(20-30 件),检测制品硫化度(如硬度、弹性)与尺寸精度,确认无问题后恢复满负荷运行;
• 日常停机维护(每日生产结束后):关闭各设备冷却回路,5 分钟后关闭主机组,清理喷淋系统滤网(去除橡胶残渣),检查冷却介质浓度(不足时补充乙二醇),为次日生产做准备。
1. 特殊情况应急处理
• 冷却介质泄漏:立即停机,关闭对应管路阀门,用耐油抹布清理泄漏区域(避免介质污染橡胶原料或设备),更换损坏的管路或密封件后,补充冷却介质并排气(防止水路气泡影响冷却),再重新启动;
• 突然停电:迅速关闭冷水机总电源,断开与硫化机、挤出机的连接,防止介质倒流进入加热系统;恢复供电后,先启动主机组,待水温稳定至目标值后,再逐步启动生产设备,避免瞬间高温损坏模具;
• 硫化机突发超温(如加热板温度骤升至 220℃):立即切断硫化机电源,启动冷水机 “应急冷却” 模式,加大模具水路流量,快速降低模具温度,同时检查加热板温控器是否故障,排除问题前禁止恢复生产,防止橡胶过度硫化。
• 日常维护:每日清洁设备表面与喷淋系统滤网,每 2 小时检查各设备温度与压力;每周更换冷却介质过滤器,清理模具水路残留橡胶;每月对换热器进行除垢(使用橡胶行业专用除垢剂,避免腐蚀管路),校准温度传感器;每季度对主压缩机进行维护,更换润滑油与密封件;
• 选型建议:硫化工序选 “高精度恒温冷水机”(控温 ±0.5℃),挤出工序选 “大流量冷却冷水机”(流量≥3m³/h),精密制品生产选 “脱模辅助型冷水机”,大型橡胶厂建议选 “集中供冷系统”(主机组 + 分区管路);同时需根据设备功率与产能匹配制冷量(如 1000 吨平板硫化机需配套 50-60kW 冷水机,Φ50mm 胶管挤出线需配套 30-40kW 冷水机),确保满足多工序冷却需求,保障橡胶制品质量与生产效率。
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