Štandardné gumené diely sú lacné a vo všeobecnosti zvládnu prácu. Moderné autá však posúvajú hranice dizajnu a obsahujú diely a prvky, ktoré sa predtým nepoužívali. Tieto nové dizajny stále vyžadujú gumené časti, ale navrhovanie okolo existujúcich produktov nie je ideálne.
Gumené diely vyrobené na mieru ponúkajú dizajnérom a výrobcom automobilov väčšiu flexibilitu. Tiež sa hodia a fungujú lepšie, pretože sú prispôsobené ich špecifickým aplikáciám.
Tento článok skúma výhody výberu gumených dielov vyrobených na mieru pre automobily. Vysvetlíme vám, prečo by ste mali zvážiť tieto časti, gumové materiály, z ktorých si môžete vybrať, a ďalšie. Vysvetlíme tiež faktory, ktoré sa berú do úvahy pri vytváraní týchto častí, aby ste dosiahli čo najlepšie výsledky.
Prečo lisované gumené diely na mieru?
Gumové diely vyrobené na mieru sú drahšie ako štandardné, bežne dostupné diely. Tento rozdiel v nákladoch sa však dá ľahko zdôvodniť.
1. Flexibilita dizajnu
Súčiastky vyrobené na mieru vám umožňujú dosiahnuť plný potenciál vašich návrhov. Keď môžete používať iba štandardné diely, nakoniec budete musieť obetovať formu alebo funkciu vašich dielov. To môže viesť k neuspokojivým výsledkom pre vás alebo koncových používateľov.
Vlastné diely odstraňujú tieto limity, čo vám umožňuje posúvať hranice vašich návrhov. Toto funguje dobre pre nové časti s väčšou zložitosťou alebo zámerne neobvyklými formami.
1. Flexibilita dizajnu
Súčiastky vyrobené na mieru vám umožňujú dosiahnuť plný potenciál vašich návrhov. Keď môžete používať iba štandardné diely, nakoniec budete musieť obetovať formu alebo funkciu vašich dielov. To môže viesť k neuspokojivým výsledkom pre vás alebo koncových používateľov.
Vlastné diely odstraňujú tieto limity, čo vám umožňuje posúvať hranice vašich návrhov. Toto funguje dobre pre nové časti s väčšou zložitosťou alebo zámerne neobvyklými formami.
2. Lepší výkon
Štandardná gumená časť nemusí sedieť tak dobre ako vlastná. Výsledkom bude slabý výkon, ktorý sa môže premietnuť do nadmerného hluku, únikov tekutín a iných problémov.
Vlastné komponenty budú pravdepodobne fungovať dobre vďaka sústredenému prístupu k ich dizajnu.
3. Lepšia estetika
Podobne ako pri výkone, zákazkové diely pravdepodobne prinesú lepšiu estetiku. Je možné urobiť rozhodnutia o dizajne a výrobe, aby ste dosiahli vlastný produkt, ktorý je vizuálne v súlade so zvyškom dizajnu.
4. Vývoj dielov je dnes lacnejší a rýchlejší
Pokroky v počítačom podporovanom dizajne, 3D tlači a iných formách výroby spôsobili, že vývoj dielov je menej nákladný a časovo náročný.
Moderný CAD softvér uľahčuje vytváranie štrukturálne zdravých návrhov. Rýchle prototypy je možné vyrobiť pomocou 3D tlače na skoré testovanie. Tento a ďalší vývoj znížili výrobné náklady na zákazkové gumené výrobky.
5. Nižšie dlhodobé náklady
Zle padnúci gumený diel v aute môže byť drahý pre majiteľov áut aj výrobcov. Nie je nezvyčajné, že výrobcovia vydávajú drahé zvolávacie akcie z dôvodu zle pasujúcej časti, ktorá ohrozuje životy. Takéto diely môžu tiež viesť k drahým poruchám. Časti vyrobené na mieru, ktoré sú vyrobené na mieru, môžu pomôcť vyhnúť sa takýmto situáciám.
Typy použitých gumových materiálov
Výrobcovia môžu vyrábať gumové diely na mieru zo širokej škály gumených materiálov. Niektoré bežné možnosti sú vysvetlené nižšie.
Prírodná guma
Prírodný kaučuk sa získava z rastlín, najmä z kaučukovníka Para. Toto bola najstaršia forma gumy a používa sa dodnes. Môže sa použiť na tlmenie nárazov, zníženie vibrácií a hadičky. Môže byť tiež použitý pre remene na prenos sily, gumové tesnenia a pružné spojky.
Prírodný kaučuk je lepší ako syntetický kaučuk v rôznych prípadoch použitia, napr. pri aplikáciách pri vysokých alebo nízkych teplotách. Je tiež citlivý na kvapaliny na báze ropy.
Neoprén
Neoprén sa tiež nazýva polychloroprén a bol vynájdený spoločnosťou DuPont v roku 1930. Je odolnejší voči degradácii ako prírodný kaučuk.
Tento gumový materiál sa používa na tesnenia, kontrolu hluku, výplň a elektrickú izoláciu. Používa sa tiež na výrobu remeňov automobilových ventilátorov.
Silikónová guma
Silikónová guma je vyrobená zo silikónového polyméru. Existujú rôzne formulácie tohto elastoméru v závislosti od zamýšľaných aplikácií. Silikónový kaučuk je možné použiť pri teplotách až do 300 stupňov alebo nízkych až do -55 stupňov .
Aplikácie silikónovej gumy zahŕňajú výrobu O-krúžkov a elektrickej izolácie. V automobilovom priemysle sa tento materiál používa na tesnenia chladičov, priechodky, airbagy, tlmiče vibrácií a iné formy tesnenia.
Viton
Viton je ďalší elastomér vyvinutý spoločnosťou DuPont. Tieto gumy sa súhrnne nazývajú FKM a sú známe svojou vynikajúcou tepelnou a chemickou odolnosťou, ktorá zahŕňa okysličené palivá, mazivá, oleje a mnohé minerálne kyseliny.
Viton sa používa na výrobu O-krúžkov a gumových tesnení pre vstrekovače paliva, hadice, tesnenia a izolácie káblov.
EPDM
EPDM guma bola vyvinutá v 60-tych rokoch. Vyrába sa z etylénu, propylénu a diénu a je známy svojou odolnosťou voči slnečnému žiareniu. Tiež dobre funguje proti teplu, pare a ozónu a má dobrú chemickú odolnosť proti ketónom, zásadám a hydraulickým kvapalinám.
EPDM sa bežne používa na výrobu tesnení pre dvere a okná automobilov. Dá sa použiť aj na stieracie lišty, vlnovce, priechodky, káblové zväzky, hadice v chladiacom systéme atď.
NBR
Nitrilový kaučuk je vyrobený z butadiénu a akrylonitrilu a je odolnejší voči palivám, olejom a kyselinám ako prírodný kaučuk. Tento materiál bol vyrobený v roku 1931 a komerčná výroba začala v Nemecku.
V automobilovom priemysle sa tento elastomér považuje za dobrú voľbu pre tesnenia, olejové hadice, priechodky a palivové systémy. Vyskytuje sa aj v systémoch odpruženia niektorých pretekárskych áut.
Bežné vlastné lisované gumené diely v automobiloch
Typy gumených dielov, ktoré je možné tvarovať na mieru, sú obmedzené len fantáziou. V automobiloch tieto diely často zahŕňajú:
tesnenia:Tesnenia sa používajú na udržanie tekutín vo vnútri alebo vonku. Tesnenia možno nájsť v radiátoroch, palivových systémoch, výfukových systémoch, okolo prístrojov atď. Tesnenia a O-krúžky sú príklady tesnení používaných v automobiloch.
Priechodky:Sú to krúžky umiestnené vo vnútri otvorov na ochranu káblov alebo čohokoľvek iného, čo prejde otvorom pred oderom.
Hadičky:Rúry a hadice vedú kvapaliny a plyny medzi komponenty.
Puzdrá:Tie slúžia na pohlcovanie vibrácií. Môžu byť tiež označené ako antivibračné držiaky.
Prísavky:Môžu sa použiť na upevnenie dielov bez spojovacích prvkov alebo lepidiel.
Vrchnáky:Používa sa na zakrytie otvorov, ako sú otvorené vrchy a konce rúrok.
Mechy:Deformovateľné pneumatické zariadenia, ktoré pripomínajú akordeóny. Pred vypustením sú naplnené vzduchom a obsahujú ho do určitého tlaku.
Výrobné procesy pre gumené diely na mieru
Vlastné služby tvarovania gumy prichádzajú s rôznymi možnosťami procesu. Výber procesu je určený zložitosťou prvkov, veľkosťou a geometriou dielu a ďalšími faktormi.
Vstrekovanie
Vstrekovanie je proces, pri ktorom sa roztavená guma alebo prekurzory tekutej gumy vstrekujú do utesnenej formy, aby vytvorili súčasť. Kvapalný alebo roztavený kaučukový materiál sa vstrekuje pri vysokom tlaku. Tlak a teplo spôsobujú, že súčiastka pred vysunutím podstúpi vytvrdzovanie alebo vulkanizáciu.
Tento proces je jednou z najdrahších metód lisovania gumy, ale je najlepší pre hromadnú výrobu dielov, najmä dielov so zložitou geometriou.
Lisovanie lisovaním
V tomto výrobnom procese sa do jednej polovice otvorenej formy umiestni deformovateľný gumový materiál predtým, ako sa na ňu uzavrie druhá polovica. Materiál je držaný vo vnútri formy pod tlakom, kým nevytvrdne.
Lisovanie je lacnejšie ako vstrekovanie, keď potrebujete veľké diely s jednoduchou geometriou. Vo forme môžete mať aj viacero dutín, aby ste v každom cykle vyrobili niekoľko častí.
Pretlačovacie lisovanie
Pretlačovacie lisovanie má podobnosti so vstrekovaním aj lisovaním. Pripraví sa špecifické množstvo materiálu a umiestni sa do komory na vrchu uzavretej formy. Piest sa potom uzavrie na komore a tlačí materiál do formy cez kanál.
Materiál je udržiavaný pod tlakom vo vnútri formy, ktorá sa otvára až po vytvrdnutí dielu. Proces tvarovania transferovej gumy má jednoduchšie nástroje ako vstrekovanie. Je vhodný pre malé výrobné série a bežne formuje gumu okolo kovových častí.
Extrúzia
Extrúzia zahŕňa pretláčanie materiálu cez matricu na výrobu dielov s konzistentným prierezom. Matrica je nástroj, do ktorého je vyrezaný profil prierezu. Tento proces produkuje málo odpadu, čo vedie k nižším nákladom.
Extrúzia môže produkovať lisované gumené komponenty s jednoduchými prierezmi, ako sú rúrky, alebo zložitými prierezmi, ako sú tesnenia dverí. Extrudované časti môžu byť rezané na rôzne dĺžky v závislosti od aplikácie.
Faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri vytváraní vlastných lisovaných gumových dielov
Vytvorenie gumeného komponentu vyrobeného na mieru je významnou investíciou. Aby sa zabezpečilo správne využitie tejto investície, mali by ste zvážiť kľúčové faktory, ako napríklad:
Geometria dielu:Geometria dielu ovplyvní proces návrhu, výber materiálu a výber výrobného procesu. Niektoré geometrie sa dajú ekonomicky dosiahnuť len použitím určitých procesov a materiálov a ich návrh môže byť náročný.
Výber materiálu:Výber materiálu je kritickým procesom, pretože nie všetky gumené materiály fungujú dobre v určitých automobilových prostrediach. Budete musieť vziať do úvahy teploty a chemikálie prítomné v mieste, kde bude diel inštalovaný.
Tolerancie:Niektoré gumené diely musia byť tvarované s veľmi úzkymi toleranciami, aby sa dosiahol požadovaný tvar a funkcia. To však zvyšuje zložitosť výroby a náklady. Preto musí existovať rovnováha, aby sa náklady udržali v určitých medziach.
Plánované množstvo:To určuje najlepšiu metódu tvarovania gumy. Vstrekovanie gumy má vysoké náklady na nástroje, ale je zvyčajne cenovo najefektívnejším riešením pre hromadnú výrobu. Lisovanie a pretlačovanie sú vhodnejšie pre menšie objemy výroby.
odbornosť:Odbornosť v oblasti dizajnu a výroby vášho výrobcu vám môže ušetriť veľa času a peňazí.Skúsení výrobcovia vám povedia, ktoré návrhy sú dosiahnuteľné, aké zmeny by sa mali vykonať a aké procesy a materiály najlepšie vyhovujú vašej situácii.To vám ušetrí problémy s učením sa z neúspešných pokusov.
Kontrola kvality a testovanie
Diely vyrobené na mieru musia byť podrobené rôznym testom, aby sa zabezpečilo, že budú fungovať podľa očakávania. Materiály sa môžu pri určitých podmienkach správať nepredvídateľne. Kontrola kvality tiež zabezpečuje, že kvalita produktu zostáva rovnaká v rôznych šaržiach.
1. Kontrola materiálu
Materiály používané na zákazkové lisovanie gumových dielov by mali byť pred výrobou podrobené určitým testom. Materiály s rovnakými názvami môžu mať rôzne vlastnosti, ktoré ovplyvňujú kvalitu produktu. Môže to byť spôsobené falšovaním, rozdielmi vo formulácii, vystavením životnému prostrediu atď.
Kontrola materiálu môže zahŕňať rôzne úrovne vizuálnej analýzy a fyzického alebo chemického testovania.
2. Priebežné kontroly
Malé rozdiely v procesných parametroch môžu spôsobiť veľké rozdiely vo výkonnosti produktu. Objavenie takýchto problémov po výrobe zvyšuje výrobné náklady.
Výrobný proces by mal mať systémy na vizuálnu kontrolu dielov a kontrolu rozmerov. Mali by sa tiež pozorne sledovať parametre procesu, ako je teplota a tlak.
3. Post-výrobné testovanie
Toto môže byť najkomplexnejší súbor testov, pretože sa vykonávajú na hotových výrobkoch. Pred vykonaním testovania by mali byť zavedené normy, aby sa zabezpečilo, že sa vykonajú správne testy na predpovedanie výkonu na mieru tvarovanej gumenej časti v reálnom živote.
Testy vykonané na vlastných gumových výrobkoch zahŕňajú:
Kompresná sada:Určiť, do akej miery sa materiál môže zotaviť po deformácii.
Tvrdosť:Niektoré aplikácie vyžadujú tvrdé materiály, zatiaľ čo iné nie.
Skúšky starnutia gumy:Používajú sa na predpovedanie toho, ako sa materiál správa v priebehu času a ako dlho môže spoľahlivo fungovať.
Pevnosť v ťahu:Určuje, aká ťažná sila je potrebná na trvalú deformáciu dielu.
Dobrý výrobca bude mať prístup k systémom potrebným na vykonanie takýchto testov.
Záver
Vlastné lisované gumové výrobky môžu posunúť vaše automobilové návrhy na novú úroveň. Vlastné lisovanie vám dáva diely, ktoré vyzerajú a fungujú lepšie a proces je lacnejší ako kedysi. Dnes máte tiež prístup k širšej škále gumených materiálov.
Existujú rôzne výrobné procesy, vrátane vstrekovania a transferového lisovania, ale určité faktory, ako napríklad geometria dielov, budú diktovať tieto rozhodnutia. Napokon, pri vytváraní gumených dielov na mieru by sa nikdy nemala ignorovať kontrola kvality a testovanie.