dây chuyền sản xuất săm (ruột) xe máy và chế tạo máy cắt dán và máy lưu hoá săm xe

1

1
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
Mục Lục
LỜI NÓI ĐẦU 4
CHƯƠNG 1 : 6
TNG QUAN V DÂY CHUYN SẢN XUẤT SĂM LỐP HIN NAY 6
1.1. Sơ lược về lịch sử phát triển: 6
1.2. Thực trạng và thách thức đối vời nghành săm lốp ở Việt Nam 8
1.3. Sơ lược về quy trình sản xuất lốp xe: 10
1.4. Mục đích của đề tài: 14
CHƯƠNG 2 : 15
NGUYÊN LIU VÀ PHỤ GIA 15
2.1. Nguyên liệu: 15
2.1.1.Cao su thiên nhiên 15
2.1.2.Cao su tổng hợp 15
2.2. Hóa chất dùng trong công nghệ cao su 17
2.2.1. Chất độn 17
2.2.2. Chất lưu hóa. 17
2.2.3. Chất xúc tiến: 18
2.2.4. Chất trợ xúc tiến: 18
2.2.5. Chất phòng lão: 18
2.2.6. Chất hoá dẻo: 18
CHƯƠNG 3 20
QUY TRÌNH CÔNG NGH 20
3.1. Cán luyện 21
3.1.1. Nhiệt lọc: 22
3.1.2. Lọc: 23

3.2. Ép suất: 23

2

2
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
3.2.1. Quy trình sản xuất săm xe máy: 24
3.2.2. Quy trình Ép suất săm xe đạp 25
3.2.3. Thiết bị ép suất 26
3.3. Thành hình 26
3.3.1. Quy trình thành hình săm xe máy 26
3.3.2. Quy trình hình thành săm xe đạp 27
3.3.3. Thiết bi 28
3.4. Lưu hóa 28
3.4.1. Quy trình lưu hóa săm xe máy và săm xe đạp có gắn van 28
3.4.2. Quy trình lưu hóa săm xe đạp gắn van rời 29
3.4.3. Thiết bị 30
3.5. KCS- Đóng gói-Lưu kho 31
3.5.1. Quy trình công nghệ 31
CHƯƠNG 4 32
LA CHN PHƯƠNG N THIT K 32
4.1. Lựa chọn phương án cho công đoạn cắt dán 32
4.1.1. Phương án 1: Thực hiện thủ công ( cắt dán bằng tay) 32
4.1.2. Phương án 2: Thực hiện bằng máy. 33
(Lựa chọn phương án truyền động cho rãnh mang cá) 33
4.1.2.1. Phương án 1: Truyền động vít me đai ốc: 33
4.1.2.2. Phương án 2: Truyền động bánh răng thanh răng: 34
4.1.2.3. Phương án 3: Truyền động bằng khí nén: 36
4.1.3. Lựa chọn phương án cho công đoạn cắt dán: 37

4.2. Lựa chọn phương án truyền động cho bệ đỡ Khuôn máy lưu hóa: 38
4.2.1. Truyền động vít me – đai ốc : 38
4.2.2. Dẫn động bằng trục và tay quay con trượt: 41
4.2.3. Dẫn động bằng xy lanh thủy lực: 42

3

3
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
4.2.3. Phân tích chọn phương án: 43
CHƯƠNG 5 44
THIT K KỸ THUẬT MÁY CẮT-DN SĂM 44
5.1. Thông số đầu vào: 44
5.1.1 Kích thước săm (ruột xe): 44
5.1.2. Nhiệt độ cắt – dán săm 46
5.1.3.Trọng lượng các cụm cơ cấu 47
5.2. Mô tả nguyên lý hoạt động của máy: 49
5.3. Thiết kế mạch khí nén: 50
5.4. Tính toán thông số kỹ thuật của các chi tiết của mạch khí nén: 52
5.4.1. Tính toán và lựa chọn xi lanh khí nén: 52
5.4.1.1. Xi lanh nâng hạ cụm dao cắt: 52
5.4.1.2. Xi lanh nâng hạ bàn cắt săm: 59
5.4.1.3. Xi lanh nâng hạ cụm má kẹp săm trên: 66
5.4.1.4. Xi lanh đẩy cụm ngàm kẹp săm trên & dưới và xi lanh dán săm: 74
5.4.2.Lựa chọn van khí nén: 78
5.4.3.Lựa chọn van giảm áp: 80
5.4.4.Lựa chọn máy nén khí: 81
Chương 6: 84
THIT K KỸ THUẬT MY LƯU HÓA 84

6.1 Yêu cầu kỹ thuật và thông số đầu vào máy lưu hóa: 84
6.2 Thiết kế mạch thủy lực: 85
6.2.1 Nguyên lý hoạt động: 85
6.2.2 Tính toán các thông số kỹ thuật của từng chi tiết. 86
6.3 Tính chọn lò hơi gia nhiệt: 110



4

4
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, các ngành công
nghiệp đang được nhà nước quan tâm đặc biệt. Ngành công nghiệp cơ khí đã đạt
được những thành tựu quan trọng góp phần phát triển cho dất nước. Ngày nay, tự
động hoá sản xuất đã và đang phát triển mạnh trong các nhà máy sản xuất vừa và
lớn, và ngày càng được các xưởng sản xuất nhỏ áp dụng vào trong dây chuyền sản
xuất của mình nhằm năng cao chất lượng cũng như sản lượng sản phẩm.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu về đời sống của con
người ngày càng cao, trong đó nhu cầu sản phẩm từ cao su là rất lớn .Vì vậy ngành
công nghệ cao su giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống xã hội. Và một trong
những lĩnh vực công nghệ quan trọng mà chúng ta cùng quan tâm là công nghệ
sản xuất săm xe, lốp xe bởi vì chúng là những sản phẩm thiết yếu để phục vụ nhu
cầu đi lại, sản xuất của con người. Chúng ta cần phát triển ngành công nghệ này,
cải tiến công nghệ đa dạng hóa sản phẩm để từng bước đáp ứng nhu cầu thị trường
và cạnh tranh trong nước cũng như thế giới.
Các máy móc phục vụ trong dây chuyền sản xuất săm lốp xe đều được nhập

khẩu từ nước ngoài với chi phí rất cao. Để mở rộng nhu cầu tự động hoá sản xuất
trong các xưởng sản xuất nhỏ lẻ cũng như tiết kiệm chi phí cho các nhà máy sản
xuất săm lốp thì việc tự nghiên cứu, chế tạo cũng như nội địa hoá dây chuyền sản
xuất là rất quan trọng.
Là sinh viên ngành Cơ khí – Chế tạo máy, chúng em được giao nhiệm vụ
Nghiên cứu dây chuyền sản xuất săm (ruột) xe máy và chế tạo máy cắt dán và máy
lưu hoá săm xe. Mục đích của việc nghiên cứu đề tài là thiết kế được máy có chất
lượng, năng suất cao nhưng giá thành thấp phục vụ nhu cầu trong nước.

5

5
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
Tuy nhiên do yêu cầu về thời gian hạn hẹp, kiến thức còn nhiều hạn chế, việc
tìm tài liệu nghiên cứu đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy rất mong được
sự đóng góp ý kiến của thầy, cô để đề tài được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy ThS.Trương Quốc Thanh cùng các thầy,
cô đã giúp đỡ trong thời gian vừa qua để em hoàn thành tốt đề tài của mình.

6

6
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
CHƯƠNG 1 :
TNG QUAN V DÂY CHUYN SẢN XUẤT SĂM
LỐP HIN NAY

1.1. Sơ lược về lịch sử phát triển:
Trong lịch sử phát triển loài người, săm lốp xe được xem như là một phát minh
quan trọng, vì nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống như
phương tiện vận tải, thiết bị xây dựng, cấu tạo các bộ phận bên trong của máy móc
Giống như các phát minh khác, sự xuất hiện các bánh xe như những con lăn được
phát hiện sớm từ thời kì đồ đồng cách đây 5000 năm, được dùng dể đi chuyển các
vật nặng. Các bánh xe dùng trong các thiết bị vận tải được ghi nhận ở Sumeria
năm 3500 trước công nguyên, ở Assyria 3000 năm trước công nguyên. Loại xe
ngựa 4 bánh có khớp gắn vào trục ở bánh trước để điều khiển được ghi nhận
khoảng 1500 trước công nguyên.
- Loại xe có ngựa kéo được điều chỉnh dần cho phù hợp để đạt tốc độ cao và đặc
biệt là ứng dụng trong quân sự. Cùng với sự ra đời của loại bánh xe trên thì sự
hình thành lốp xe, ban đầu là da và đồng hay sắt được gắn vào để bảo vệ khung
bánh xe làm bằng gỗ khỏi bị phá hỏng.
- Sự kiện quan trọng tiếp theo chắc chắn là năm 1846 khi Thompson tính cờ phát
hiện ra mẫu cao su chứa không khí mang tính đàn hồi, được gắn vào bánh xe từ đó
làm giảm lực kéo của chiếc xe, làm sự di chuyển trở nên dễ dàng hơn, và giảm
tiếng ồn. Khái niệm này được định nghĩa một cách hoàn chỉnh hơn vào năm 1880

loại vỏ xe được bơm đầy khí nén được phát triển và sử dụng cho loại xe đạp 3
bánh.

7

7
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
- Việc khám phá ra sự lưu hoá cao su Charles Goodyear vào năm 1839 cùng với
sự phát triển công nghiệp ở Châu Âu và Bắc Mỹ lúc bấy giờ, vỏ xe đã phát triển từ
việc ban đầu chỉ tráng cao su lên vải và bao phủ các săm xe bên trong đã tiến tới
loại vỏ composite phức tạp hơn bao gồm sợi vải, dây thép và cao su.
- Sự liên kết giữa lốp và bánh xe ngày càng được hoàn thiện, ban đầu chỉ là nhờ
các băng vải tẩm cao su, (1890-1892) cải tiến với vòng dây kim loại đặt ở hai mép
lốp, 1891 lần đầu tiên săm xe được sử dụng. Trong giai đoạn này các bộ phận cấu
tạo nên lốp và săm đều hoàn thiện và thiết kế phù hợp với nhau.
Trong khuôn khổ của luận văn, chúng em chỉ xin trình bày kỹ hơn về Ruột xe
và quy trình sản xuất Ruột xe.
Ruột xe:
- Là một ống cao su dạng vòng có mặt cắt hình xuyến chứa khí nén, ruột xe có lắp
van để bơm hay xả khí. Để có thể đo được áp suất bên trọng, người ta lắp vào thân
vòi áp kế monometter.
- Ruột chưa khí nén làm cho vỏ có thể đàn hồi tốt, giảm xóc cho xe đông thời giúp
vỏ bám chặt vào niềng xe.

8

8
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
1.2. Thực trạng và thách thức đối vời nghành săm lốp ở Việt Nam
Các yếu tố đầu vào của ngành săm lốp
Như ta đã biết cao su thiên nhiên là đầu vào tối quan trọng đối với ngành sản xuất
săm lốp. Năng suất cao su của Việt Nam hiện xếp thứ 2 thế giới, thứ 5 về sản
lượng và thứ 4 về lượng cao su xuất khẩu do vậy các doanh nghiệp Việt Nam có
lợi thế lớn trong việc sản xuất các mặt hàng này.
Tuy vậy, cao su thiên nhiên chỉ là 1 trong những yếu tố đầu vào của ngành. Còn
các nguyên liệu khác như than đen, cao su tổng hợp, máy móc và dây chuyền sản
xuất, Các doanh nghiệp nước ta vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Có một
nghịch lý trong ngành cao su Việt Nam đó là: Dù là nước xuất khẩu cao su lớn
trên thế giới nhưng hàng năm, nước ta vẫn phải nhập khẩu cao su từ 100,000 đến
130,000 tấn nhằm phục vụ cho ngành sản xuất săm lốp trong nước.
Giá cao su và sự ảnh hưởng đến kết quả kinh doanh của các DN sản xuất săm
lốp
Mặc dù là nước trong top 5 về sản lượng xuất khẩu nhưng so với 2 nước đứng đầu
là Thái Lan và Indonesia thì sản lượng của Việt Nam có khoảng cách quá xa nên
ngành cao su Việt Nam không chủ động về giá mà phải phụ thuộc vào biến động
giá thế giới.
Hiện nay tại Việt Nam có 3 công ty sản xuất săm lốp niêm yết trên sàn là: Công ty
cổ phần cao su Miền Nam (Mã: CSM), Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng (Mã:
DRC) và Công ty cổ phần cao su Sao Vàng (Mã: SRC)
Giá cao su thiên nhiên có xu hướng tăng, không hỗ trợ nhiều cho doanh nghiệp

sản xuất săm lốp. Chi phí nguyên vật liệu (chủ yếu là cao su thiên nhiên và cao su
tổng hợp) chiếm khoảng 70% cơ cấu giá thành của các doanh nghiệp ngành săm

9

9
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
lốp. Vì vậy, việc cao su tăng giá mạnh trong thời gian qua sẽ ảnh hưởng mạnh đến
lợi nhuận của các doanh nghiệp trong ngành.
Trong 3 tháng đầu năm 2012, giá cao su tăng 24%. Giá cao su phần nào được hỗ
trợ do nguồn cung thắt chặt, khi Thái Lan, Indonesia và Malaysia đang trong mùa
khô, mùa cây cao su hạn chế cho mủ.
Triển vọng ngành trong thời gian tới
Giá mủ cao su nguyên liệu trên thị trường trong nước tăng khá mạnh trong 20
ngày đầu tháng 5. Cụ thể, giá thu mua mủ cao su tự nhiên loại 1 tại Bình Phước
tăng từ 15.000 đ/kg trong tuần đầu tháng 5 lên tới 18.900 đ/kg trong tuần thứ 2 của
tháng 5, và sang đến ngày 21/5 đã giảm trở lại mức 16.500 đ/kg.
Ngoài ra, từ Quý II/2012, sản lượng cao su trong nước và thế giới sẽ tăng dần cho
đến cuối năm do vào mùa khai thác. Với nguồn cung dồi dào, giá cao su có thể sẽ
giảm nhưng khó giảm sâu do mới đây Thái Lan đã chính thức can thiệp vào thị
trường quốc tế để đẩy tăng giá cao su. Thái Lan cho biết các nhà xuất khẩu sẽ mua
“cho đến khi giá cao su trong nước lên được mức 120 baht/kg, tức 3.800
USD/tấn”. Hiện giá cao su đang ở quanh mức 3.400 USD/tấn. Hơn nữa, Thái Lan
sẽ nâng mục tiêu giá cao su lên mức 150 bath/kg và sẽ đưa ra nhiều biện pháp hỗ
trợ hơn nữa nhằm đẩy giá lên 180 bath/kg vào năm tới.
Nguyên liệu đầu vào tăng giá sẽ làm tăng giá các sản phẩm săm lốp trong thời
gian tới đây
Trong ngắn hạn, nền kinh tế trong nước đang gặp khó khăn đã ảnh hưởng không
nhỏ đến ngành sản xuất săm lốp. Ngành ô tô đang ế ẩm – mặc dù đã sử dụng nhiều

chiêu thức khuyến mại nhưng thời điểm hiện tại vẫn chưa kích cầu được người
tiêu dùng, nhiều thị trường xe máy trong nước đóng băng. Nền kinh tế trì trệ đi
kèm với lạm phát thấp nên người tiêu dùng hiện tại sẽ giành ưu tiên cho các mặt

10

10
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
hàng thiết yếu thay vì mua các mặt hàng như xe máy, ô tô. Do đó trong ngắn hạn,
ngành săm lốp tam thời có thể sẽ chững lại.
Tuy nhiên trong dài hạn, khi nền kinh tế phục hồi, cơ sở hạ tầng ở nước ta ngày
càng hoàn thiện, mức thu nhập của người dân tăng lên tất yếu nhu cầu về sử dụng
các loại phương tiện giao thông như xe máy, ô tô sẽ ngày càng gia tăng mạnh mẽ.
Do vậy nhu cầu sử dụng săm lốp cho các phương tiện sẽ ngày càng cao, tạo điều
kiện cho ngành phát triển và tiêu thụ được nhiều sản phầm.
1.3. Sơ lược về quy trình sản xuất lốp xe:
Hiện nay, ruột xe làm từ những hỗn hợp vật liệu polyme khác nhau, được gọi cao
su thiên nhiên hoặc tổng hợp.

Các polyme này được trộn đều với nhau và với các chất độn, các chất trợ gia công,
các chất lưu hóa theo những công thức bí mật của mỗi nhà sản xuất.
Sau khi đã có hỗn hợp cao su bán thành phẩm với các tỷ lệ thành phần mong
muốn, người ta còn phải lọc sạch các tạp chất để tránh gây ảnh hưởng tới chất
lượng và độ kín khí của sản phẩm sau này.

Cao su sau khi lọc sạch, được đưa vào máy ép trục vít để tạo ra một ống cao su
dài. Máy ép này làm cao su "nóng chảy" rồi bị đẩy qua đầu máy có cấu tạo đặc
biệt để tạo thành ống, bên trong có phun bột cách ly nhằm chống dính lòng ống.
Ống cao su nóng này được đi tiếp vào một hệ thống làm nguội bằng nước để tránh

bị lưu hóa do lúc này nó có nhiệt độ khá cao. Việc làm mát còn giúp ổn định cấu
trúc các phân tử polyme trong bán thành phẩm.

Cuối hệ thống làm mát, ống cao su được sấy khô rồi được cắt thành từng đoạn với
chiều dài tùy theo quy cách sản phẩm. Mỗi đoạn ống sẽ được đột lỗ và gắn van,
sau đó được đưa đến máy nối để trở thành một chiếc ruột tròn kín.

11

11
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí

Công đoạn lưu hóa sẽ cho ra những chiếc ruột xe thành phẩm, chúng được kiểm
tra độ kín trước khi đóng gói, nhập kho rồi đưa ra thị trường.









Hình .1: Đột lỗ và gắn van

12

12
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp

Khoa Cơ Khí

Hình .2.1: máy nối

Hình .2.2: công đoạn nối để thành ruột xe tròn kín


13

13
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí

Hình .3.1: trước khi lưu hóa

Hình .3.2: Công đoạn lưu hóa được thực hiện trên máy lưu hóa

14

14
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí

Hình .3.3: sau khi ra khỏi máy lưu hóa

1.4. Mục đích của đề tài:
Với đề tài nghiêng cứu dây chuyền sản xuất săm lốp, thiết kế máy cắt dán
và máy lưu hóa trong dây chuyền để phục vụ cho nhà máy Cơ khí KimLongCO.
Hiện nay, nhà máy đang sử dụng máy cắt dán và máy lưu hóa trong dây chuyền
sản xuất săm lốp đã lâu đời nên các loại máy trên đều xuống cấp, vì vậy hoạt

động sản xuất rất nguy hiểm đến tính mạng của công nhân. Bên cạnh vấn đề tài
chính, không gian sản xuất đã không đem lại cho công ty một sự chọn lựa tùy ý
trong việc mua các loại máy trên đang chào bán trên thị trường. Vì vậy mục đích
của đề tài này là thiết kế máy cắt dán và máy lưu hóa trong dây chuyền sản xuất
lốp xe quy cách 2.25/2.5-17, 2.75/3-17, 2.25/2.5-16, 2.75/3-14, 3.5/4-10 năng suất
30.000 chiếc/ tháng phù hợp với tình hình hiện nay của công ty KimLongCO.




15

15
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
CHƯƠNG 2 :
NGUYÊN LIU VÀ PHỤ GIA

2.1. Nguyên liệu:
Hiện nay xí nghiệp sử dụng hai loại nguyện liệu chính: cao su thiên nhiên
và cao su tổng hợp.Nguồn nguyên liệu này đã qua hỗn luyện thành caosu bán
thành phẩm có chất độn , chất phòng lão , chất hóa dẻo …nhưng chưa có chất xúc
tiến và chất lưu hóa.
2.1.1.Cao su thiên nhiên
Cao su thiên nhiên là cao su không phân cực nên dễ hòa tan trong các dung
môi họ béo , họ thơm , không tan trong dung môi phân cực như Ceton.Tính chịu
nhiệt kém, phân hủy ở nhiệt độ 192 C.Khối lượng riêng của cao su thiên khô
là:0.914kg/cm
2.1.2.Cao su tổng hợp
 Cao su butyl:

Cao su butyl được tung ra thị trường năm 1942 ,hiện nay được sử dụng
trong nhiều lĩnh vực với nhưng yêu cầu đặc biệt.
Các nhóm cao su Butyl trên thị trường là chất đồng trùng hợp gồm một
lượng nhỏ isoprene (khoảng 1-3%) với isobutylen đựợc xúc tác bằng AlCl
3

hòa tan trong clorua metyl.
Cấu trúc hóa học của cao su butyl:




-Tính năng :cao su butyl có tính bão hòa nên đây là loại cao su sử dụng
nhiều trong những mục đích đích đặc biệt với các tính chất như:
* CH
2
C
CH
3
CH
3
H
2
C
C
CH
3
C
H
H

2
C
*
x

16

16
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
+Tính thấm khí rất nhỏ. Độ kín khí của cao su butyl 8 lần tốt hơn độ kín
khí của cao su tự nhiên.
+so sánh độ kín khí săm xe làm bằng cao su butyl và cao su thiên
Săm xe
Áp suất nguyên
thuỷ(Psi)
Áp suất bị mất (Psi)
1 tuần
2 tuần
3 tuần
Cao su thiên nhiên
28
04
08
16.5
Cao su butyl
28
0.5
01
2.0

Khi lưu hóa dung thêm nhựa PF biến tính để lưu hóa sẽ tạo sản phẩm chịu
được nhiệt độ cao và kín khí .
Tính kháng lão hóa do nhiệt: sao su butyl lưu hóa với hệ thống lưu huỳnh và
xúc tiến thường có khuynh hướng biến mềm nếu thừơng xuyên môi trường
có nhiệt độ từ 300-700
o
C F.
 Cao su Chorobutyl:
Năm 1960 Mỹ sản xuất ra loại cao su Butyl mới có biến tính bởi 1-2%
Cholor nhằm cải thiện tính chất với một số cao su có độ bão hòa cao .Cao
su Chorobutyl được chế tạo bằng cách cho một luồng khí chloro sục vào
dung dịch butyl liên tục trong dung môi hexan .Cứ mỗi phân tử chorol sẽ
thoát ra một phân tử HCL và một nguyên tử chorol sẽ xuất hiện trên mạch
cao su .
Vị trí các nguyên tử trên mạch chloro như sau :









Lưu hóa :
Do có sự xuất hiện của olefin không bão hòa và các nguyên tử chlore rất
hoạt động trong mạch cao su, có mhiều kĩ thuật lưu hóa loại cao su này:
-Lưu hóa bằng ZnO hoặc ZnCl
2.

- Lưu hóa bằng bialkyl.
H
2
C
C
Cl
CH
3
H
2
C
H
2
C
H
2
C
C
CH
3
CH
3
H
2
C
C
H
2
C

CH
3
H
2
C
n
Cl

17

17
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
Lưu hóa bằng resin.

Tímh năng sản phẩm:

-Tính thấm khí và thấm ẩm thấp.
-Tính biến dạng trễ cao.
-Kháng oxi , kháng ozon tốt.
-Chống uốn mỏi tốt.
-Kháng hóa chất tốt.
2.2. Hóa chất dùng trong công nghệ cao su
2.2.1. Chất độn
-Cải thiện lý tính sản phẩm : độ cứng , lực kéo đức, kháng mài mòn, kháng
nhiệt, giảm co rút…
-Cải thiện qui trình công nghệ :dễ đúc khuôn, cán tráng, ép đùn…
-Hạ giá thành sản phẩm .
-Trong xí nghiệp người ta thường dùng chất độn chủ yếu là than đen.
2.2.2. Chất lưu hóa.

Lưu huỳnh:
Lưu huỳnh là chất màu vàng . d= 2.07 , không mùi , không vị , không tan
trong nước ,ít tan trong cồn, eter, glycerin ,tan tốt trong Cabon di sulfua, khi
chà sát phát sinh ra điện tích âm. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt kém. T
0
nc
= 119
0

C.
 Tác dụng của lưu huỳnh :
Lưu huỳnh sử dụng làm chất lưu hóa cho cao su thiên nhiên và cao su tổng
hợp.
Lưu huỳnh có thể tác dụng vào các liên kết đôi tạo thành mâng lưới không
gian ba chiều thông qua cầu nối Sulfua . Lưu huỳnh có hai dạng khác nhau
phụ thuộc vào sự sắp xếp nguyên tử: Lưu huỳnh hòa tan và lưu huỳnh
không hòa tan . sử dụng lưu huỳnh hòa tan , sau khi lưu hóa lưu huỳnh tự do
có thể phun ra bề mặt gây ra hiện tượng phun sương. Lưu huỳnh không hoà
tan là loại lưu huỳnh chỉ phân tán mà không hoà tan vào hỗn hợp cao su.
Nên có thể hạn chế được hiện tượng phun sương. Điều cần chú ý là khi sử
dụng lưu huỳnh không tan thì nhiệt độ khi cán phải dưới 100
o
C, vì ở nhiệt
độ này trở lên lưu huỳnh không tan sẽ chuyển sang dạng lưu huỳnh hoà tan.


18

18
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp

Khoa Cơ Khí
Lượng dùng:
Cao su lưu hoá mềm: dùng 0,5-3% so với trọng lương cao su và có sử
dụng chất xúc tiến. Có thể sử dụng lên tới 10% để sản phẩm cứng lên.
Cao su lưu hoá bán cứng: từ 10-25% so với trọng lương cao su, có
chất xúc tiến ít sử dụng lưu huỳnh này bởi sản phẩm chất lượng kém.
Cao su cứng ebonic: từ 25-60%, thận trọng dễ gây lưu hoá sớm.
2.2.3. Chất xúc tiến:
Chất xúc tiến được thêm vào hỗn hợp cao su để hoạt hoá chất lưu hoá
làm tăng tốc độ phản ứng, từ đó rút ngắn thời gian lưu hoá, tăng tính năng
cơ lý và hạ giá thành sản phẩm.
Các chất xúc tiến sử dụng lúc đầu là các hợp chất vô cơ như PbCO
3
,
Ca(OH)
2
, PbO và ZnO dạng kiềm. Tuy nhiên hiệu quả của chúng thấp và
chúng được thay thế bằng các chất xúc tiến hữu cơ.
2.2.4. Chất trợ xúc tiến:
Các chất trợ xúc tiến và các chất xúc tiến tạo phức chất có nhiệm vụ
lưu hoá lưu huỳnh và làm tăng tốc độ lưu hoá, cải thiện được tính năng sản
phẩm, trong đó ZnO là chất trợ xúc tiến quan trọng nhất và được sử dụng
nhiều nhất.
2.2.5. Chất phòng lão:
Trong thời gian tồn trữ hay chế biến, một số loại cao su bị huỷ hoại
hay bị biến chất, một phần là do ánh sáng, nhiệt độ, và một số kim loại có
hại, nhưng quan trọng nhất là khi lưu hoá. Sự lão hoá của cao su biểu hiện
dưới nhiều hình thức khác nhau: biến màu, xuất hiện các vết nứt, biến cứng,
chảy nhão nên tính năng cơ lý cũng sẽ giảm.
Do đó, quá trình tạo sản phẩm, ta cần phòng lão lượng sử dụng 1- 2

% so với cao su và tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà ta dùng chất kháng
lão hoá riêng biệt đối tác với những tác nhân lão hoá.
2.2.6. Chất hoá dẻo:
Khi cao su được sơ luyện bằng máy móc, các phân tử được cắt mạch
bằng Oxy và tạp ra gốc tự do trên dây phân tử. Chất hoá dẻo xúc tác gắn
Oxy thôi thúc sự cắt đức mạch làm thời gian sơ luyện được rút ngắn do đó
giảm tiêu


19

19
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
hóa năng lượng. Tránh nhiệt nội sinh qúa nhiều làm cao su tự lưu hoá.
Ngoài ra chất hoá dẻo không làm ảnh hưởng đến tính năng cơ lý của sản
phẩm.
Chất hoá dẻo được sử dụng nhằm mục đích làm trương nở hỗn hợp,
giảm lực hút giữa các phân tử làm hỗn hợp mềm mại, tạo điều kiện cho các
chất phụ gia phân tán đều trong hỗn hợp.

20

20
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí

CHƯƠNG 3
QUY TRÌNH CÔNG NGH

SƠ ĐỒ TNG QUÁT QUI TRÌNH CÔNG NGH SẢN XUẤT SĂM
XE





-












Không đạt
Không đạt
Không đạt
Ép lọc
Cao su BTP
Cán luyện
Ép suất

Thành hình
Lưu hoá
Kiểm tra
Kiểm tra

Kiểm tra

Đạt
Đạt
Đạt
Hồi liệu
KCS-BB
Lưu kho
Không đạt
Phế phẩm

21

21
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
3.1. Cán luyện
Là quá trình gia nhiệt cho cao su để đạt độ dẻo cần thiết, đồng thời
làm cho hoá chất phân tán đều trong cao su.
Cán luyện cao su là công đoạn hết sức quan trọng, nó có ảnh hưởng
trực tiếp đến các công đoạn kế tiếp như ép suất, cắt nối, thành hình, lưu hoá… Gây
ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Đơn pha chế tốt, nhưng quá trình cán
luyện không tốt, không phù hợp thì cao su cũng như các hoá chất sẽ không kết hợp
tốt, do đó không phát huy hết hiệu quả của đơn công nghệ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cán luyện:

 Tính chất của cao su bán thành phẩm.
 Nhiệt độ: đây là yếu tố rất quan trọng, nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm
cho cao su tự lưu hoá trên máy, ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp thì
quá trình luyện sẽ chậm và khó đạt độ dẻo mong muốn.
 Thời gian: nếu luyện quá lâu có thể làm cho cao su quá mềm dẻo dẫn
đến việc làm giảm một số tính chất cơ lý, nếu luyện không đủ thời
gian sẽ không đạt được độ dẻo mong muốn.
 Thiết bị: liên quan đến tốc độ trục cán, độ láng của trục, hệ thống
nước giải nhiệt.
 Con người: quá trình cắt đảo dao và tay nghề của người công nhân.

QUY TRÌNH









CAO SU BTP
NHIT LC
NHIT Ủ THÊM
HOÁ CHẤT
CN RA BĂNG
LC

22

22
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
3.1.1. Nhiệt lọc:
3.1.1.1. Quy trình:
Cao su bán thành phẩm được cho vào máy nhiệt luyện, dưới tác dụng
nhiệt cơ học cao su bắt đầu chuyển từ trạng thái nguội cứng sang trạng thái nóng
và đạt độ dẻo mong muốn. Khi khối cao su dẻo bắt đầu ôm trục, công nhân sẽ
dùng dao cắt đảo để khối cao su được cán đều hơn. Khi cao su đã lán mặt đều thì
người công nhân sẽ lấy cao su ra thành từng cuộn và chuyển sang công đoạn sau.

23

23
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
Quá trình luyện được tiến hành 10 – 12 phút, máy hoạt động không
quá 75
o
C. Trong quá trình cán luyện có hệ thống nước giải nhiệt cho vào liên tục
trong trục cán để ổn định nhiệt độ.
3.1.1.2. Thiết bị:
3.1.2. Lọc:
Cao su khi nhiệt luyện được xuất ra ở dạng cuộn và được chuyển sang công
đoạn lọc. Cuộn cao su sẽ được cho vào phễu nhập liệu, đi qua trục cán và qua hệ
thống lưới lọc để loại bỏ tạp chất. Sản phẩm thu được là những sợi cao su được cắt
thành bó và cân. Quá trình lọc nhằm loại bỏ các tạp chất còn sót lại trong cao su.
Đây là quá trình luyện hở, ngoài ra còn có quá trình luyện kín. Ưu điểm của quá
trình luyện kín là có thể tạo ra sản phẩm theo đơn của khách hàng, tuy nhiên nó bị
khống chế bởi nhiệt độ vì quá trình luyện kín xảy ở nhiệt độ cao ( khoảng 165

o
C)
sẽ làm cho cao su bị lưu hoá.
3.2. Ép suất:
Đây là phương pháp hình thành BTP thường được dùng nhiều nhất, Ép suất
được áp dụng trong công nghệ cao su vì nhiều nguyên nhân sau:
 Nhiều tiết diện phức tạp của sản phẩm không cho phép dùng khuôn ép để
tạo hình vì giá thành của các khuôn phù hợp rất cao.
 Ép suất là phương pháp duy nhất có những chi tiết dài so với tiết diện.
















24

24
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí

3.2.1. Quy trình sản xuất săm xe máy:













Quy trình:
Cao su dạng băng được cho vào miệng phễu. tùy vào yêu cầu sản phẩm mà
ta chọn loại đầu tạo hình. Phôi săm sau khi ép ra khoải miệng theo băng tải qua hệ
thống chì kẻ mực để kẻ chỉ cho săm. Máy ép suất có phễu chứa bột TALC được
phun vào trong nụ để chống dính từ bêng trong. Phôi được ổn định bằng băng tải
tới các vòi phun nước ở trên. Mặt dưới phôi sẽ đi qua dung dịch bột TALC, mặt
trên được thổi sạch nước bằng các ống thổi khí để chuẩn bị cho quá trình đóng
mộc và ghi mã phôi. Tiếp theo, phôi săm được cắt và đưa vào công đoạn đục lỗ,
dán van. Lúc này, mặt trên phôi sẽ được phủ bột TALC dạng dung dịch. Người
công nhân sẽ tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn nếu phôi đạt
yêu cầu sẽ được chuyển lên xe đưa đến bộ phận cắt nối.



BTP DẠNG
BĂNG

PHỄU
CẮT
BĂNG TẢI N ĐỊNH
ĐỤC LỖ, DÁN VAN
KIỂM TRA
PHUN BỘT TALC
ĐÓNG MỘC
HOÀN TẤT

25

25
Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Luận văn tốt nghiệp
Khoa Cơ Khí
3.2.2. Quy trình Ép suất săm xe đạp











Cao su dạng băng sẽ được đưa vào miệng phễu của máy ép suất. Cao su sẽ
được đùn bằng trục vít để đùn qua đầu tạo hình. Đồng thời bột TALC và khí sẽ
được thổi vào phôi thông qua nụ để tạo phồng cho phôi. Sau khi ra khỏi máy ép
suất cao su tạo thành phôi dạng ống. Phôi này được làm nguội bằng hệ thống

máng nước giải nhiệt. Sau khi làm nguội phôi sẽ được cắt bằng dao được lập trình
theo thông số thích hợp.








CAO SU BĂNG
MÁY ÉP SUẤT
PHÔI
LÀM NGUỘI
KIỂM TRA
HOÀN THÀNH