전단 강도는 타이어 성형에 사용되는 실리콘 재료의 성능에 중추적 인 역할을하는 중요한 기계적 특성입니다. 타이어 성형을위한 실리콘의 전용 공급 업체로서, 타이어 제조 산업의 엄격한 요구 사항을 충족하는 고품질 제품을 제공하는 데 전단 강도의 뉘앙스를 이해하는 것이 필수적입니다.
전단 강도는 무엇입니까?
전단 강도는 재료가 전단에서 실패하기 전에 견딜 수있는 전단 응력의 최대량을 나타냅니다. 타이어 성형에 대한 실리콘의 맥락에서, 실리콘 재료의 두 층이 서로 반대 방향으로 미끄러질 때 전단 응력이 발생합니다. 이것은 타이어 성형 공정에서, 특히 타이어가 곰팡이에서 제거 될 때 또는 생산 중에 곰팡이에 역동적 인 힘이있을 때 발생할 수 있습니다.
수학적으로, 전단 강도 (τ)는 공식 τ = f/a를 사용하여 계산되며, 여기서 F는 재료의 교차 - 단면 영역 A에 평행 한 힘이다. 전단 방식으로 실리콘에 힘이 적용될 때, 재료는이 힘을 특정 지점까지 저항시킨다. 전단 응력이 실리콘의 전단 강도를 초과하면 재료가 변형되거나 파손됩니다.
타이어 성형에 대한 실리콘의 전단 강도에 영향을 미치는 요인
화학 성분
실리콘의 화학 구조는 전단 강도의 주요 결정 요인입니다. 실리콘은 실리콘, 산소, 탄소 및 수소 원자로 구성된 중합체입니다. 크로스 - 실리콘 중합체 사슬의 밀도는 전단 강도를 포함한 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 더 높은 크로스 - 연결 밀도는 일반적으로 더 단단하고 강한 재료를 초래하여 더 높은 전단 응력을 견딜 수 있습니다. 예를 들어, 제조 공정에서 특정 크로스 - 연결 제제를 추가하면 중합체 사슬 사이의 교차 수를 증가시켜 실리콘의 전단 강도를 향상시킬 수 있습니다.
필러 함량
필러는 종종 기계적 특성을 향상시키기 위해 실리콘 재료에 첨가됩니다. 타이어 성형에 실리콘에 사용되는 일반적인 충전제에는 실리카, 탄소 검은 색 및 금속 산화물이 포함됩니다. 이 충전제는 실리콘 매트릭스를 강화하여 전단 강도를 증가시킬 수 있습니다. 충전제의 크기, 모양 및 농도는 모두 재료의 최종 전단 강도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 잘 분산 된 나노 크기의 필러는 실리콘 중합체 사슬과 더 효과적으로 상호 작용할 수 있기 때문에 더 큰 입자에 비해 더 나은 강화를 제공 할 수 있습니다.
온도
온도는 실리콘의 전단 강도에 큰 영향을 미칩니다. 낮은 온도에서는 실리콘이 더 단단 해지고 전단 강도가 증가합니다. 그러나 온도가 상승함에 따라 중합체 사슬이 더욱 이동하고 재료가 더 부드러워집니다. 이로 인해 전단 강도가 감소합니다. 타이어 성형 응용 분야에서, 실리콘 몰드는 생산 공정 동안, vulcanization 단계의 고온에서 데 몰딩 동안 냉각기 온도에 이르기까지 광범위한 온도에 노출 될 수있다. 따라서 적절한 온도 의존적 전단 강도 특성을 가진 실리콘 재료를 선택하는 것이 중요합니다.
타이어 성형에서 전단 강도의 중요성
곰팡이 내구성
타이어 성형에서, 실리콘 몰드는 타이어 제조 공정 동안 반복 전단력을 적용한다. 곰팡이에서 타이어가 제거 될 때 실리콘에 작용하는 상당한 양의 전단 응력이 있습니다. 실리콘의 전단 강도가 너무 낮 으면 곰팡이가 시간이 지남에 따라 변형되거나 파손되어 서비스 수명이 줄어 듭니다. 높은 전단 - 강도 실리콘은 이러한 힘을 견딜 수있어 곰팡이가 더 오랜 기간 동안 양호한 상태로 유지되며, 이는 타이어 제조업체에 효과적입니다.
타이어 품질
실리콘 몰드의 전단 강도는 또한 생성 된 타이어의 품질에 영향을 미칩니다. 전단 강도가 충분한 곰팡이는 성형 공정 동안 모양과 치수를 정확하게 유지할 수 있습니다. 이를 통해 타이어에는 일관된 트레드 패턴, 측벽 디자인 및 전체 차원이 있습니다. 대조적으로, 전단 강도가 열악한 금형은 전단 응력 하에서 변형 될 수 있으며, 이는 불균일 한 트레드 마모 또는 부적절한 측벽 모양과 같은 타이어의 결함을 초래할 수있다.
타이어 성형에 대한 실리콘의 전단 강도를 테스트합니다
실리콘 재료의 전단 강도를 측정하기 위해 사용할 수있는 몇 가지 표준 테스트 방법이 있습니다. 일반적인 방법 중 하나는 랩 전단 테스트입니다. 이 시험에서, 2 개의 실리콘 시편은 랩 조인트 구성에서 함께 결합되며, 조인트가 실패 할 때까지 전단력이 본드 라인에 평행하게 적용된다. 이어서, 전단 강도는 적용된 최대 힘과 결합의 교차 단면 영역에 따라 계산된다.
또 다른 방법은 비틀림 테스트로, 비틀림 힘을 적용하여 원통형 실리콘 시편의 전단 강도를 측정합니다. 이 테스트는 타이어 성형 중에 실리콘 곰팡이가 경험할 수있는 회전 전단력을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 실리콘의 전단 강도를 정확하게 측정함으로써 공급 업체는 제품이 타이어 제조업체의 특정 요구 사항을 충족하도록 할 수 있습니다.
타이어 성형 공급 업체 용 실리콘으로서 우리의 제품
타이어 성형을위한 실리콘의 주요 공급 업체로서, 우리는이 응용 분야에서 전단 강도의 중요성을 이해합니다. 우리는 고객의 다양한 요구를 충족시키기 위해 다른 전단 강도 특성을 가진 다양한 실리콘 제품을 제공합니다. 우리의 R & D 팀은 실리콘의 전단 강도를 향상시키기 위해 화학 성분 및 제조 공정을 개선하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.
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참조
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- Mark, JE, & Erman, B. (2007). 고무 같은 탄성 : 분자 프라이머. 와일리 - 비교.
- Waddell, WH, & Boudrea, RJ (1999). 실리콘 엘라스토머. Kirk- 화학 기술의 Othmer 백과 사전. John Wiley & Sons, Inc.