Comment maximiser la durée de vie des composants en caoutchouc?

Dans de nombreuses industries, les composants en caoutchouc jouent un rôle essentiel en matière de sécurité dans les activités quotidiennes.Les composants en caoutchouc ont de nombreuses façons de ne pas fonctionner pendant l'utilisationLa fatigue mécanique est probablement le mécanisme de défaillance le plus courant, affectant presque tous les composants liés au caoutchouc.comme l'usure et les copeaux, l'érosion chimique, l'expansion et les défaillances inélastiques.

En ce qui concerne la fatigue mécanique, nous nous intéressons aux performances à long terme et à la durée de vie des composants en caoutchouc soumis à des cycles de chargement et de déchargement mécaniques répétés.avec une puissance de sortie inférieure ou égale à 50 W, les différents composants des pneus, les bases AV nécessitent des cycles mécaniques répétés lors du travail.

La fatigue mécanique du caoutchouc commence par une fracture homogène (précurseur de la fracture) dans les composites en caoutchouc.conduisant à des pannes catastrophiques au fur et à mesure que le cycle de chargement progresseSur la base de ce mécanisme de défaillance, nous devons considérer deux aspects, l'un est la nucléation des fractures (c'est-à-dire l'uniformité du composite) et la résistance inhérente à la propagation des fissures par fatigue.

Sélection du caoutchouc
Le choix du caoutchouc approprié est le plus important pour les performances de fatigue mécanique.Sa capacité de cristallisation sous tension conduit au renforcement automatique de la pointe de la fissureCe mécanisme prévient et passive les fissures lors de la déformation cyclique et non relaxante.Le caoutchouc synthétique spécifique est nécessaire pour les opérations à haute température ou dans des conditions chimiques difficiles.En comparaison avec le caoutchouc naturel, les performances de cristallisation sous contrainte de la plupart des caoutchoucs synthétiques ne sont pas exceptionnelles.le caoutchouc synthétique repose entièrement sur des opérations de renforcement des particules pour obtenir la propagation des fissures et la résistance aux déchirures requises.
 

Sélection des agents de renforcement
Les agents de renforcement tels que le noir de carbone jouent un rôle crucial dans la détermination de la propagation des fissures et de la résistance à la déchirure des composants en caoutchouc.surface et couche structurelle en noir de carboneLe noir de carbone sélectionné doit présenter une bonne dispersibilité et des impuretés physiques minimales pendant le processus de mélange du composite, afin d'obtenir une amélioration supplémentaire.Les mêmes facteurs doivent être pris en considération lors du choix d'autres formulations granulairesLes agrégats de remplissage et les impuretés dans les matières premières peuvent entraîner une augmentation de la taille et de la quantité de précurseurs de fissures dans le composite, ce qui peut avoir des effets néfastes sur la durée de vie.

Les caractéristiques de la fatigue mécanique
En fait, la défaillance de composants en caoutchouc est rarement compatible avec des tests expérimentaux rapides, peu coûteux et généralisés, ce qui est un phénomène courant dans notre industrie.Tests relativement simplesLes tests de résistance à la traction ou les tests de déchirure ne permettent pas de comprendre et de concevoir pleinement les performances en matière de fatigue des composites en caoutchouc.Nous avons des équipements avancés qui peuvent étudier et expliquer les mécanismes de fatigue mécaniqueCe type d'équipement comprend des équipements de propagation de fissures par fatigue à haut débit ou des essais de nucléation de fissures liés à la mécanique des fractures,ainsi que des équipements de miniaturisation de classe mondiale.
Le noir de carbone dans le caoutchouc naturel peut réduire le niveau de déplacement requis pour la cristallisation de la contrainte en augmentant la contrainte locale dans la matrice de caoutchouc.Cela améliore essentiellement la capacité d'auto-renforcement du caoutchouc naturelLe noir de carbone intègre des mécanismes de consommation d'énergie excédentaire dans les composites en caoutchouc,qui est également l'une des principales raisons de l'augmentation de la résistance à la déchirure et de la résistance aux fissures du caoutchouc au noir de carbone ajouté par rapport au caoutchouc sans noir de carbone ajouté.Pour provoquer une fracture du caoutchouc de remplissage,plus de force externe doit être appliquée pour compenser l'énergie consommée par le noir de carbone dans la zone de traitement viscoélastique avant d'atteindre la pointe de fissureCeci est particulièrement important pour le caoutchouc amorphe.