Cordón recubierto de aramida para neumáticos: adherencia, especificaciones de inmersión y opciones de refuerzo

Una fábrica de neumáticos rechaza un envío de cuerdas de aramida para neumáticos por un motivo que no tiene nada que ver con la resistencia. El cable alcanza su objetivo de tracción, la torsión se encuentra dentro de la tolerancia, cada paquete pesa lo que debería y, sin embargo, el valor de adherencia y despegado vuelve a ser de 12 N/cm frente a un mínimo de 16 N/cm. El lote no se puede utilizar porque un cordón que no se adhiere al compuesto desnatado no puede transportar carga en una tela de cinturón.

El recubrimiento decide si ese envío pasa. El cordón de aramida recubierto para neumáticos es un sistema en lugar de un solo producto: una fibra químicamente inerte de alto módulo, un baño de varias etapas que le da a la fibra una superficie reactiva al caucho y un compuesto adaptado a la química del baño. Si se utiliza mal el revestimiento, el cable más fuerte de la planta se comportará como un cable suelto. Si se hace bien, la aramida ofrece lo que el poliéster y el nailon no pueden ofrecer, que es rigidez con poco peso y muy bajo alargamiento bajo carga.

Lo que realmente le hace el recubrimiento a un cordón de aramida

La para-aramida no tratada es difícil de unir. Su superficie lleva pocos grupos polares, tiene baja energía superficial y forma una estructura de núcleo de piel que fibrila bajo la abrasión. El caucho por sí solo no lo sujetará. El recubrimiento resuelve el problema por etapas.

• Pre-inmersión. Una capa a base de epoxi o isocianato humedece la fibra, sella la piel exterior y deja sitios reactivos para la siguiente etapa. Sin él, la capa superior no tiene nada que agarrar.
• Sobretodo. Una inmersión de látex de resorcinol formaldehído forma el puente entre la fibra y el caucho, curándose formando una red que se une a ambos lados durante la vulcanización.
• Selección de látex. Los sistemas de látex de vinilpiridina son comunes en aramida porque toleran el comportamiento rígido y de bajo alargamiento del cordón y mantienen viva la unión bajo flexión repetida.

La recogida de inmersión se especifica como un rango en lugar de un número único, y normalmente se verifica pesando el cable antes y después del secado. La pastilla delgada deja zonas descubiertas donde el caucho nunca se adhiere. El exceso de recogida endurece el cable, bloquea los intersticios que el caucho necesita para penetrar y acorta la vida de fatiga. Ambas fallas parecen idénticas en una prueba de tracción y completamente diferentes en servicio.

Comparación de la aramida con los cables que reemplaza

La tabla explica la mayoría de las decisiones sobre especificaciones. Un alargamiento de rotura de aproximadamente el 3 por ciento significa que la aramida alcanza la tensión de trabajo después de muy poco recorrido, por lo que una capa reforzada crece menos bajo carga y la pieza mantiene su geometría. Es por eso que la aramida aparece en capas superiores, paredes laterales planas, correas de alta resistencia y transmisiones de alto torque. El mismo número conlleva el riesgo: con poco estiramiento disponible, las cargas de choque viajan directamente al empalme, la polea y la línea de unión. Los sistemas de aramida viven o mueren dependiendo de la calidad de la adhesión y de qué tan bien el recubrimiento sobrevive a la flexión repetida.

Medidas de recubrimiento que deciden la aceptación.

Tres números resuelven la mayoría de las disputas: captación de inmersión, adherencia y humedad. Los tres pertenecen a la especificación de compra con un rango y un método de prueba adjuntos, porque un certificado que simplemente dice "aprobado" no le dice nada al comprador sobre el comportamiento de un lote a otro.

Pruebas que vale la pena nombrar en la orden de compra.

1. Resistencia al pelado de adherencia o prueba H en una muestra vulcanizada, cotizada en N/cm contra un mínimo, utilizando el mismo compuesto que utiliza la línea de producción.
2. Captación de inmersión mediante método gravimétrico, expresado como un rango porcentual en lugar de un valor objetivo.
3. Diámetro del cordón y densidad lineal, con el calibre y la tolerancia indicados.
4. Nivel de torsión y dirección del cordón doblado, en vueltas por metro, con una tolerancia.
5. Contracción o fuerza de contracción a la temperatura que realmente ve la pieza, no a temperatura ambiente.
6. Contenido de humedad en el momento de la entrega, más el método de embalaje que lo mantiene allí.

La humedad es un problema de revestimiento, no de almacén

Una inmersión RFL es higroscópica y la propia aramida recupera la humedad del aire. El cable que ha permanecido en un almacén abierto puede absorber suficiente agua para cambiar tanto la lectura de recogida como el enlace vulcanizado, razón por la cual los revestimientos sellados, el desecante y las ventanas de almacenamiento cortas son más importantes de lo que la mayoría de los compradores esperan. El cable almacenado durante meses se debe volver a probar antes de que llegue al calendario en lugar de liberarlo con un certificado antiguo.

Donde la aramida recubierta gana su valor fuera de los neumáticos

La misma lógica de recubrimiento se aplica a las correas de caucho industriales. El cordón de aramida y el tejido de aramida se utilizan cuando un accionamiento o un transportador tiene que mantener la tensión, funcionar caliente y resistir el corte sin añadir peso ni crecimiento. En este grupo se encuentran las líneas de impresión y embalaje, la maquinaria textil, los equipos de manipulación de cables y los sistemas de transporte fotovoltaicos, al igual que las máquinas procesadoras de alimentos, cuyas correas se raspan y lavan a diario.

Las correas revestidas son el ejemplo más claro. Aquí el refuerzo se coloca debajo o dentro de una cubierta de goma, y ​​la cubierta hace el trabajo de agarrar, soltar y proteger el cable. La unión entre cubierta, cordón y carcasa es el mismo problema de adhesión descrito anteriormente, sólo que la geometría ha cambiado. Debido a que las condiciones de la máquina varían tanto, Las correas recubiertas generalmente se personalizan según las condiciones específicas de la máquina. en lugar de ser elegidos de un catálogo.

Correas de caucho recubiertas y variantes de correas de distribución recubiertas de caucho Las opciones de correas revestidas personalizadas combinan superficies de alta fricción con diseños de cintas planas o de sincronización para tareas de impresión, embalaje, procesamiento de alimentos y tracción. Ver producto →

Cuando una transmisión necesita un acoplamiento positivo en lugar de fricción, un miembro tensor de aramida dentro de una correa síncrona mantiene la longitud del paso estable bajo carga y calor. Esto es importante en transmisiones largas y de alto torque donde un miembro de poliéster crecería y cambiaría la sincronización.

Correas síncronas de caucho para transmisiones y distribución Las correas de distribución de caucho utilizan cordón de fibra de vidrio, caucho de cloropreno y una capa de dientes de nailon para posicionamiento, transporte y transmisión frecuente de arranque y parada en maquinaria listada. Ver producto →

Algunas aplicaciones necesitan una construcción que ningún artículo estándar cubre: un ancho específico, una posición de unión, un revestimiento de tejido, un borde resistente a los cortes o un perfil adaptado a una polea existente. Se construyen como correas de procesamiento especiales y es en ellas donde el refuerzo de aramida suele ser especificado por el fabricante de la máquina en lugar del equipo de mantenimiento.

Cinturones de procesamiento especiales personalizados para agarre y posicionamiento Las superficies de la correa y los perfiles de los dientes personalizables añaden resistencia al desgaste, agarre antideslizante y posicionamiento preciso donde las construcciones estándar no cubren la geometría requerida. Ver producto →

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Preguntas que previenen un lote fallido

Los compradores que preguntan esto antes del primer pedido evitan la mayoría de fallos de adhesión:

1. ¿A qué compuesto de caucho se unirá el cordón? ¿Se ha validado la inmersión con ese compuesto en lugar de con una receta de prueba genérica?
2. ¿Cuál es el valor mínimo de adhesión en N/cm y con qué método de prueba?
3. ¿Qué rango de captación de inmersión está garantizado y cómo se mide?
4. ¿Qué radio de flexión verá la pieza terminada? ¿Se ha sometido el cable a pruebas de fatiga en ese radio?
5. ¿Qué contenido de humedad se garantiza en el momento de la entrega y cómo se empaqueta el cable?
6. ¿Puede el proveedor confirmar la longitud del recorrido por paquete y las longitudes sin empalmes, ya que el cordón de aramida no se puede empalmar dentro de una capa sin crear un punto débil?

Cada respuesta reduce el riesgo. Un proveedor que sólo puede indicar la resistencia a la tracción no vende un cordón recubierto, sino hilo.

El cordón de aramida recubierto para neumáticos es un sistema de unión y debe comprarse de esa manera. La fibra proporciona rigidez, bajo alargamiento y resistencia al corte, pero la inmersión proporciona lo único que permite que esas propiedades lleguen al caucho. Especifique la captación, la adhesión y la humedad con rangos y métodos, haga coincidir el recubrimiento con el compuesto y la aramida mantendrá en forma una correa o una lona de neumático durante toda su vida útil. Deje el revestimiento fuera de la discusión y el cable más fuerte disponible se convertirá en el eslabón más débil del ensamblaje.