Standardni gumeni dijelovi su jeftini i generalno obavljaju posao. Međutim, moderni automobili pomjeraju granice dizajna i uključuju dijelove i karakteristike koje nikada prije nisu korištene. Ovi novi dizajni i dalje zahtijevaju gumene dijelove, ali dizajn oko postojećih proizvoda nije idealan.
Prilagođeno oblikovani gumeni dijelovi nude dizajnerima i proizvođačima automobila veću fleksibilnost. Također se uklapaju i bolje rade jer su prilagođeni njihovim specifičnim primjenama.
Ovaj članak istražuje prednosti odabira prilagođenih gumenih dijelova za automobile. Objasnit ćemo zašto biste trebali uzeti u obzir ove dijelove, gumene materijale koje možete birati i još mnogo toga. Također ćemo objasniti faktore koji se uzimaju u obzir prilikom kreiranja ovih dijelova kako bi se postigli najbolji rezultati.
Zašto prilagođeni gumeni dijelovi?
Prilagođeno oblikovani gumeni dijelovi koštaju više od standardnih, dostupnih dijelova. Međutim, ovu razliku u cijeni je lako opravdati.
1. Fleksibilnost dizajna
Prilagođeno oblikovane komponente omogućavaju vam da postignete puni potencijal vašeg dizajna. Kada možete koristiti samo standardne dijelove, na kraju ćete se morati žrtvovati u obliku ili funkciji svojih dijelova. To može dovesti do nezadovoljavajućih rezultata za vas ili krajnje korisnike.
Prilagođeni dijelovi uklanjaju ova ograničenja, omogućavajući vam da pomjerite granice vašeg dizajna. Ovo dobro funkcionira za nove dijelove veće složenosti ili namjerno neuobičajenih oblika.
1. Fleksibilnost dizajna
Prilagođeno oblikovane komponente omogućavaju vam da postignete puni potencijal vašeg dizajna. Kada možete koristiti samo standardne dijelove, na kraju ćete se morati žrtvovati u obliku ili funkciji svojih dijelova. To može dovesti do nezadovoljavajućih rezultata za vas ili krajnje korisnike.
Prilagođeni dijelovi uklanjaju ova ograničenja, omogućavajući vam da pomjerite granice vašeg dizajna. Ovo dobro funkcionira za nove dijelove veće složenosti ili namjerno neuobičajenih oblika.
2. Bolje performanse
Standardni gumeni dio možda neće odgovarati kao prilagođeni. Rezultat će biti slabe performanse koje bi mogle dovesti do prekomjerne buke, curenja tekućine i drugih problema.
Prilagođene komponente će vjerovatno imati dobre rezultate zbog fokusiranog pristupa njihovom dizajnu.
3. Bolja estetika
Slično performansama, prilagođeni dijelovi će vjerovatno proizvesti bolju estetiku. Odluke o dizajnu i proizvodnji mogu se donijeti kako bi se postigao prilagođeni proizvod koji je vizualno usklađen s ostatkom dizajna.
4. Razvoj dijelova danas je jeftiniji i brži
Napredak u kompjuterskom dizajnu, 3D štampanju i drugim oblicima proizvodnje učinio je razvoj delova jeftinijim i dugotrajnijim.
Moderni CAD softver olakšava kreiranje strukturalno kvalitetnih dizajna. Brzi prototipovi se mogu napraviti pomoću 3D štampanja za rano testiranje. Ovi i drugi razvoji smanjili su troškove proizvodnje gumenih proizvoda po narudžbi.
5. Niži dugoročni troškovi
Gumeni dio koji se loše uklapa u automobil može biti skup i za vlasnike automobila i za proizvođače. Nije neuobičajeno da proizvođači izdaju skupo povlačenje zbog lošeg dijela koji ugrožava živote. Takvi dijelovi također mogu dovesti do skupih kvarova. Prilagođeno oblikovani dijelovi koji su napravljeni da pristaju mogu pomoći u izbjegavanju takvih situacija.
Vrste korištenih gumenih materijala
Proizvođači mogu napraviti gumene dijelove po narudžbi od širokog spektra gumenih materijala. Neke uobičajene opcije su objašnjene u nastavku.
Prirodna guma
Prirodna guma se ekstrahuje iz biljaka, uglavnom iz drveta Para kaučuka. Ovo je bio najraniji oblik gume i koristi se i danas. Može se koristiti za apsorpciju udara, smanjenje vibracija i cijevi. Može se koristiti i za kaiševe za prijenos snage, gumene zaptivke i fleksibilne spojnice.
Prirodna guma je bolja od sintetičke gume u različitim slučajevima upotrebe, npr. u aplikacijama na visokim ili niskim temperaturama. Takođe je osjetljiv na tečnosti na bazi nafte.
Neopren
Neopren se još naziva i polikloroprenom, a izumio ga je DuPont 1930. Otporniji je na degradaciju od prirodne gume.
Ovaj gumeni materijal se koristi za zaptivke, kontrolu buke, obloge i električnu izolaciju. Takođe se koristi za izradu remena za automobilske ventilatore.
Silikonska guma
Silikonska guma je napravljena od silikonskog polimera. Postoje različite formulacije ovog elastomera ovisno o namjeravanoj primjeni. Silikonska guma se može koristiti na temperaturama do 300 stepeni ili do -55 stepeni.
Primjena silikonske gume uključuje proizvodnju o-prstenova i električne izolacije. U automobilskoj industriji ovaj materijal se koristi za zaptivanje hladnjaka, čaure, vazdušne jastuke, prigušivače vibracija i druge oblike zaptivanja.
Viton
Viton je još jedan elastomer koji je razvio DuPont. Ove gume se zajednički nazivaju FKM i poznate su po svojoj izuzetnoj otpornosti na toplinu i kemikalije koja pokriva oksigenirana goriva, maziva, ulja i mnoge mineralne kiseline.
Viton je korišćen za izradu O-prstenova i gumenih zaptivki za brizgaljke goriva, creva, zaptivke i izolaciju kablova.
EPDM
EPDM guma je razvijena 60-ih godina. Napravljen je od etilena, propilena i diena i poznat je po svojoj otpornosti na sunčevu svjetlost. Takođe se dobro ponaša protiv toplote, pare i ozona i ima dobru hemijsku otpornost na ketone, alkalije i hidraulične tečnosti.
EPDM se obično koristi za izradu zaptivki za vrata i prozore automobila. Može se koristiti i za metlice brisača, mehove, čaure, kablove, creva u sistemu za hlađenje itd.
NBR
Nitrilna guma je napravljena od butadiena i akrilonitrila i otpornija je na goriva, ulja i kiseline od prirodne gume. Ovaj materijal je napravljen 1931. godine i počela je komercijalna proizvodnja u Njemačkoj.
U automobilskoj industriji ovaj elastomer se smatra dobrim izborom za zaptivke, crijeva za ulje, otvore i sisteme za gorivo. Takođe se nalazi u sistemima ovjesa nekih trkaćih automobila.
Uobičajeni prilagođeni oblikovani gumeni dijelovi u automobilima
Tipovi gumenih dijelova koji se mogu oblikovati po narudžbi ograničeni su samo maštom. U automobilima ovi dijelovi često uključuju:
pečati:Zaptivke se koriste za zadržavanje tečnosti unutar ili izvana. Zaptivke se mogu naći u radijatorima, sistemima za gorivo, izduvnim sistemima, oko instrumenata, itd. Zaptivke i O-prstenovi su primjeri pečata koji se koriste u automobilima.
ušice:Ovo su prstenovi postavljeni unutar rupa za zaštitu kablova ili bilo čega drugog što će proći kroz rupu od abrazije.
cijevi:Cijevi i crijeva kanališu tekućine i plinove između komponenti.
čahure:Oni se koriste za apsorpciju vibracija. Mogu se nazvati i antivibracionim nosačima.
Gusenice:Mogu se koristiti za pričvršćivanje dijelova bez pričvršćivača ili ljepila.
kape:Koristi se za pokrivanje otvora kao što su otvoreni vrhovi i krajevi cijevi.
mehovi:Deformabilni pneumatski uređaji koji podsjećaju na harmonike. Pune se i sadrže zrak do određenih pritisaka prije nego što ga ispuste.
Proizvodni procesi za prilagođene gumene dijelove
Usluge oblikovanja gume po narudžbi dolaze s različitim opcijama procesa. Izbor procesa je određen složenošću karakteristika, veličinom i geometrijom dijela i drugim faktorima.
Injection Molding
Injekciono prešanje je proces u kojem se rastopljena guma ili prekursori tekuće gume ubrizgavaju u zapečaćeni kalup kako bi se formirao dio. Tečni ili rastopljeni gumeni materijal se ubrizgava pod visokim pritiskom. Pritisak i toplota uzrokuju da se dio očvrsne ili vulkanizira prije nego što bude izbačen.
Ovaj proces je jedan od najskupljih metoda oblikovanja gume, ali je najbolji za masovnu proizvodnju dijelova, posebno onih sa složenom geometrijom.
Kompresijsko oblikovanje
U ovom proizvodnom procesu, deformabilni gumeni materijal se stavlja unutar jedne polovine otvorenog kalupa prije nego što se druga polovina zatvori na njega. Materijal se drži unutar kalupa pod pritiskom dok ne očvrsne.
Kompresijsko prešanje je jeftinije od brizganja kada su vam potrebni veliki dijelovi jednostavne geometrije. Također možete imati više šupljina u kalupu kako biste napravili nekoliko dijelova u svakom ciklusu.
Transfer Molding
Transfer moulding ima sličnosti i sa injekcijskim i kompresijskim kalupom. Određena količina materijala se priprema i stavlja unutar komore na vrh zatvorenog kalupa. Klip se zatim zatvara na komoru i potiskuje materijal u kalup preko kanala.
Materijal se drži pod pritiskom unutar kalupa koji se otvara tek nakon što se dio stvrdne. Proces oblikovanja prijenosne gume ima jednostavniji alat od brizganja. Pogodan je za male proizvodne serije i obično oblikuje gumu oko metalnih dijelova.
Ekstruzija
Ekstruzija uključuje probijanje materijala kroz matricu kako bi se proizveli dijelovi konzistentnog poprečnog presjeka. Matrica je alat u koji je urezan profil poprečnog presjeka. Ovaj proces proizvodi malo otpada što dovodi do nižih troškova.
Ekstrudiranjem se mogu proizvesti lijevane gumene komponente jednostavnih poprečnih presjeka kao što su cijevi ili složenih poprečnih presjeka kao što su brtve vrata. Ekstrudirani dijelovi mogu se rezati na različite dužine ovisno o primjeni.
Faktori koje treba uzeti u obzir prilikom izrade prilagođenih oblikovanih gumenih dijelova
Izrada prilagođene gumene komponente je značajna investicija. Kako biste osigurali da je ova investicija dobro iskorištena, postoje ključni faktori koje biste trebali uzeti u obzir kao što su:
Geometrija dijela:Geometrija dijela će utjecati na proces dizajna, odabir materijala i izbor procesa proizvodnje. Neke geometrije se mogu ekonomski postići samo korištenjem određenih procesa i materijala i mogu biti izazovne za dizajn.
Izbor materijala:Odabir materijala je kritičan proces jer svi gumeni materijali ne rade dobro u određenim automobilskim okruženjima. Morat ćete uzeti u obzir temperature i hemikalije prisutne gdje će se dio ugraditi.
Tolerancije:Neki gumeni dijelovi moraju biti oblikovani s vrlo uskim tolerancijama kako bi se postigla željena forma i funkcija. Međutim, to povećava složenost proizvodnje i troškove. Stoga mora postojati ravnoteža da se troškovi drže u određenim granicama.
Planirana količina:Ovo određuje najbolju metodu oblikovanja gume. Ubrizgavanje gume ima visoku cijenu alata, ali je obično najisplativije rješenje za masovnu proizvodnju. Kompresijsko i transferno prešanje su pogodnije za manje količine proizvodnje.
Stručnost:Stručnost u dizajnu i proizvodnji vašeg proizvođača može vam uštedjeti mnogo vremena i novca.Iskusni proizvođači će vam reći koji su dizajni ostvarivi, koje promjene treba napraviti i koji procesi i materijali najbolje odgovaraju vašoj situaciji.Ovo će vam uštedjeti nevolje učenja iz neuspjelih pokušaja.
Kontrola i ispitivanje kvaliteta
Prilagođeno oblikovani dijelovi moraju biti podvrgnuti različitim testovima kako bi se osiguralo da će raditi kako se očekuje. Materijali se mogu ponašati nepredvidivo kada su podvrgnuti određenim uslovima. Kontrola kvaliteta također osigurava da kvalitet proizvoda ostane isti u različitim serijama.
1. Inspekcija materijala
Materijali koji se koriste za izradu gumenih dijelova po narudžbi trebaju biti podvrgnuti određenim testovima prije proizvodnje. Materijali sa istim imenom mogu imati različita svojstva koja utiču na kvalitet proizvoda. To može biti zbog krivotvorenja, razlika u formulaciji, izloženosti okolišu, itd.
Inspekcija materijala može uključivati različite nivoe vizuelne analize i fizičko ili hemijsko ispitivanje.
2. Inspekcije u procesu
Male razlike u parametrima procesa mogu uzrokovati velike razlike u performansama proizvoda. Otkrivanje takvih problema nakon proizvodnje povećava troškove proizvodnje.
Proizvodni proces treba da ima sisteme za vizuelnu kontrolu delova i proveru dimenzija. Procesne parametre kao što su temperatura i pritisak takođe treba pažljivo pratiti.
3. Testiranje nakon proizvodnje
Ovo bi mogao biti najsveobuhvatniji skup testova jer se izvode na gotovim proizvodima. Trebalo bi uspostaviti standarde prije nego što se testiranje obavi kako bi se osiguralo da se izvode ispravni testovi za predviđanje performansi prilagođenog gumenog dijela u stvarnom životu.
Testovi provedeni na gumenim proizvodima po narudžbi uključuju:
Set kompresije:Odrediti koliko se materijal može oporaviti nakon deformacije.
tvrdoća:Nekim aplikacijama su potrebni čvrsti materijali, dok drugi ne.
Testovi starenja gume:Oni se koriste za predviđanje kako se materijal ponaša tokom vremena i koliko dugo može pouzdano funkcionirati.
Vlačna čvrstoća:Određuje kolika je sila povlačenja potrebna da bi se dio trajno deformirao.
Dobar proizvođač će imati pristup sistemima potrebnim za obavljanje takvih testova.
Zaključak
Prilagođeno oblikovani gumeni proizvodi mogu podići dizajn vaših automobila na novi nivo. Prilagođeno oblikovanje vam daje dijelove koji izgledaju i rade bolje, a proces je jeftiniji nego što je nekada bio. Danas takođe imate pristup širem spektru gumenih materijala.
Postoje različiti proizvodni procesi, uključujući brizganje i prešanje, ali određeni faktori kao što je geometrija dijelova diktiraju ove odluke. Konačno, kontrola kvaliteta i testiranje nikada ne treba zanemariti kada se kreiraju gumeni dijelovi po mjeri.