As juntas de borracha desempenham um papel crucial nos trocadores de calor de placas, garantindo uma vedação apertada entre as placas de metal para evitar fugas de fluido e manter uma transferência de calor eficiente.O processo de fabrico destas juntas requer precisão e atenção aos pormenores para satisfazer os exigentes requisitos de várias aplicações industriaisEste artigo aprofunda o processo de fabrico passo a passo de juntas de borracha para trocadores de calor de placas.
Seleção da matéria-prima
O primeiro e mais importante passo na fabricação de juntas de borracha é a selecção cuidadosa das matérias-primas.A escolha do composto de borracha depende das condições de funcionamento específicas do trocador de calor de placa, tais como temperatura, pressão e a natureza dos fluidos a serem manuseados.
- Borracha de nitril butadieno (NBR): Conhecido por sua excelente resistência a óleos, combustíveis e solventes, o NBR é amplamente usado em aplicações onde se espera contato com produtos à base de petróleo.
- Monómeros de etileno-propileno-dieno (EPDM): O EPDM oferece boa resistência ao calor, ao intemperismo e aos produtos químicos, tornando-o adequado para uso em ambientes de alta temperatura e com fluidos à base de água.
- Borracha de fluorocarbonetos (Viton): O Viton apresenta uma resistência excepcional a altas temperaturas, produtos químicos e solventes, tornando-o ideal para aplicações industriais adversas.
- Borracha de silicone: A borracha de silicone é valorizada pela sua resistência e flexibilidade a altas temperaturas, tornando-a adequada para aplicações em que se encontram grandes variações de temperatura.
A borracha crua é tipicamente recebida sob a forma de balas ou blocos, e deve cumprir padrões de qualidade rigorosos para garantir o desempenho da junta final.
Mistura e composição
Uma vez selecionado o material de borracha apropriado, o próximo passo é misturar e compor. Este processo envolve combinar a borracha crua com vários aditivos para obter as propriedades desejadas.Os aditivos podem incluir::
- Agentes vulcanizantes: Estes agentes, como o enxofre, ajudam a ligar as moléculas de borracha durante o processo de cura, melhorando as propriedades mecânicas e a durabilidade da junta.
- Aceleradores: Os aceleradores são usados para acelerar o processo de vulcanização, reduzindo o tempo e a energia necessários para o curado.
- Empilhadeiras: Adicionam-se preenchimentos, tais como negro de carbono ou sílica, para aumentar a resistência, dureza e resistência ao desgaste da junta.
- Fabrico a partir de matérias têxteis: Os plastificantes ajudam a melhorar a flexibilidade e a capacidade de processamento da borracha.
- Antioxidantes e agentes antienvelhecimento: Estes aditivos protegem a borracha da degradação causada pelo calor, oxigênio e radiação UV, prolongando a vida útil da junta.
O processo de mistura é efectuado num misturador interno ou num moinho de dois rolos. A borracha bruta e os aditivos são gradualmente adicionados ao misturador,e os ingredientes são bem misturados sob condições de temperatura e pressão controladasO objectivo é alcançar um composto homogéneo com propriedades consistentes.
Calendário ou extrusão
Depois de o composto de borracha ser misturado, ele precisa ser formado em uma folha ou em uma forma específica.
- Calendário: No processo de calandragem, o composto de borracha passa por um conjunto de rolos aquecidos que o prensam e aplanam em uma folha fina e uniforme.A espessura da folha é controlada ajustando o espaço entre os rolosA calandragem é adequada para a produção de juntas ou folhas planas que serão processadas.
- Extrusão: A extrusão consiste em forçar o composto de borracha através de uma matriz para formar um perfil contínuo.com um diâmetro superior a 50 mm,O perfil extrudido é então resfriado e cortado ao comprimento desejado.
A escolha entre a calandragem e a extrusão depende da concepção da junta e dos requisitos de produção.
Moldagem
Uma vez que a folha de borracha ou perfil é formado, o próximo passo é moldar a junta em sua forma final.
- Moldagem por compressão: Na moldagem por compressão, o composto de borracha é colocado em uma cavidade do molde aquecida. O molde é então fechado e a pressão é aplicada para forçar a borracha a preencher a cavidade.O calor e a pressão fazem com que a borracha se vulcanize e tome a forma do moldeA moldagem por compressão é adequada para a produção de juntas de formas simples e de grandes dimensões.
- Moagem por transferência: O moldagem por transferência é semelhante ao moldagem por compressão, mas o composto de borracha é primeiro colocado em uma panela de transferência.O composto é então forçado para a cavidade do molde através de um sistema de corredor sob pressãoEste método permite um controlo mais preciso das dimensões das juntas e é adequado para a produção de juntas de formas complexas.
- Moldagem por injecção: O moldagem por injecção é um processo de alta velocidade em que o composto de borracha é derretido e injetado numa cavidade do molde sob alta pressão.Este método é ideal para a produção em massa de juntas de qualidade consistente e tolerâncias apertadas.
O molde utilizado no processo de moldagem deve corresponder à forma e às dimensões específicas da junta necessárias para o trocador de calor da placa.como aço ou alumínio, para resistir ao calor e à pressão durante o processo de moldagem.
Vulcanização
A vulcanização é um passo crítico no processo de fabricação, pois transforma o composto de borracha de um material macio e pegajoso em uma junta elástica e durável.As moléculas de borracha estão ligadas através de uma reação química, o que melhora as propriedades mecânicas da junta, tais como resistência à tração, alongamento e resistência ao calor e produtos químicos.
O processo de vulcanização é efectuado numa prensa quente ou numa autoclave.e tempo necessário para vulcanização dependem do tipo de composto de borracha e da espessura da juntaNormalmente, as temperaturas de vulcanização variam de 150°C a 200°C, e o processo pode demorar entre alguns minutos e várias horas.
A vulcanização adequada é essencial para garantir o desempenho e a longevidade da junta.levando a uma redução das propriedades mecânicas e a uma potencial falha no serviço.
Trim e acabamento
Após a vulcanização, a junta pode ter o excesso de borracha piscando em torno de suas bordas, que precisa ser removida.ou automaticamente utilizando máquinas de aparar especializadasO objectivo é obter bordas limpas e precisas que se encaixem perfeitamente nas ranhuras das juntas do trocador de calor da placa.
Uma vez concluído o corte, a junta pode ser submetida a processos adicionais de acabamento, como lavagem, secagem e tratamento de superfície.A lavagem remove quaisquer agentes de liberação ou resíduos do processo de moldagemO tratamento de superfície, como revestimento ou impressão, pode ser aplicado para melhorar o desempenho da junta ou fornecer marcas de identificação.
Controle e ensaios de qualidade
O controlo da qualidade é uma parte integrante do processo de fabrico para garantir que cada junta cumpre as especificações exigidas.incluindo:
- Inspecção dimensional: As dimensões da junta, tais como espessura, largura e forma, são medidas para garantir que correspondem aos requisitos de projeto.
- Teste de resistência à tração e alongamento: Este ensaio mede a capacidade da junta para resistir às forças de tração e ao alongamento na ruptura, que são importantes indicadores da sua resistência mecânica.
- Teste de dureza: A dureza da junta é medida com um durômetro Shore para garantir que cumpre a faixa de dureza especificada.
- Teste de conjunto de compressão: Este ensaio avalia a capacidade da junta para recuperar a sua forma após uma compressão prolongada, o que é crucial para manter uma vedação apertada.
- Teste de resistência química: A junta é exposta a vários produtos químicos para avaliar a sua resistência à degradação e ao inchaço.
- Teste de resistência à temperatura: A junta é submetida a altas e baixas temperaturas para avaliar o seu desempenho em diferentes condições ambientais.
Apenas as juntas que tenham passado todos os ensaios de controlo de qualidade são aprovadas para transporte e utilização em trocadores de calor de placas.
Embalagem e distribuição
Após o controlo de qualidade, as juntas são cuidadosamente embaladas para as proteger de danos durante o transporte e armazenagem.Caixas de cartão, ou recipientes personalizados para evitar contaminação, umidade e danos físicos.
As juntas são então distribuídas aos fabricantes dos trocadores de calor de placa ou directamente aos utilizadores finais.local seco, longe da luz solar e dos produtos químicos, são essenciais para manter a sua qualidade até à sua instalação.
Em conclusão, o processo de fabrico de juntas de borracha para trocadores de calor de placas envolve várias etapas críticas, desde a selecção da matéria-prima até ao controlo e ensaio da qualidade.Cada etapa requer precisão e atenção aos detalhes para garantir que a junta final atenda aos exigentes requisitos das aplicações de trocador de calor de placaCom os avanços nos materiais e tecnologias de fabricação,As juntas de borracha continuam a desempenhar um papel vital na operação eficiente e fiável dos trocadores de calor de placas em várias indústrias.
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