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无转子硫化仪测试技术的进步及国内外无转子硫化仪的差距
点击次数:2190 发布时间:2015-11-01 返回

橡胶测试技术是一门范围广、种类多、技术含量高的测试技术,它覆盖了:橡胶原材料、混炼胶、半成品、各种橡胶制品的功能试验、性能试验;有物理性能,又有化学性能;橡胶制品又分为:汽车轮胎、汽车配件、胶管胶带、电线电缆、密封制品……。所以,要来谈橡胶测试技术的进步,这个题目太大,不太好说。因此,我今天只想通过对橡胶测试仪器中一种非常典型,用得zui多的硫化仪的发明、发展、进步作为代表来说明橡胶测试技术的进步。为什么可以这样以点带面呢?因为橡胶生产有三大主要过程:配方设计—胶料混炼—成型硫化。而橡胶硫化仪在这三大过程中都在发挥作用。配方设计、调整要用硫化仪、混炼胶的质量控制也要用到硫化仪,而各种橡胶制品的硫化工艺参数更要用硫化仪来确定。所以,硫化仪已成为橡胶行业生产全过程必不可少的一种测试、计量仪器。有人形象地把硫化仪比喻为“橡胶人的一双眼睛",可见硫化仪的用途之大。正好也说明我今天选硫化仪作为一个代表来讨论、研究,这个对象是选对了。
    我们知道:天然橡胶的发现是远在11世纪的南美洲;世界上*个橡胶工厂于1820年在英国建立;合成橡胶是德国人于1914年*次世界大战期间首先研制生产了甲基橡胶;而我们国家橡胶工业起步较晚,1917年起源于广州、发展于上海,正式建立橡胶工厂是1935年以后,首先在山东、东北地区,与发达资本主义国家相比,晚了近100年。而世界上*台有转子硫化仪是20世纪60年代初发明的、*台无转子硫化仪于1988年前后,由美国孟山都公司研发生产的。由此可见,任何仪器作为一种测试工具,一个检测手段,它的进步、发展一定是服从于主体对象的“功能用途的开发、生产工艺的改进、技术水平的提高";反过来说,仪器的每一点技术进步,也就反映了它所服务的主体行业的技术进步。所以,我们才会选择通过对硫化仪技术进步的讨论,来研究、认识橡胶行业测试技术的进步。
  下面想从三个方面来谈这个问题:
    一、国外硫化仪测试技术的进步历程:
硫化仪问世后,早期国外产品,主要有美国孟山都公司、德国哈克公司(HAAKE)、日本岛津公司、英国华莱士公司。所以,下面我们将以原美国孟山都公司(现埃迩法公司)的硫化仪作为研究对象。
  (一)硫化仪种类:
  1、从硫化仪总体结构上分为三种,也可称之为三代产品:有转子硫化仪、无转子硫化仪、双测力发泡型无转子硫化仪及RPA橡胶加工分析仪。
  2、从硫化仪的电气控制技术水平来分,也可分为三种:普通型有转子硫化仪,代表型号是R 100(S);电子式有转子硫化仪,代表型号是ODR 2000型;微机控制电脑型无转子硫化仪,代表型号是MDR 2000(P)
  (二)不同年代硫化仪的技术水平比较:
国内外硫化仪技术水平对照
    (三)硫化仪技术进步的几个表征趋势
  1、试验胶料体积(质量)越来越小:有转子硫化仪 ~8 cm3
无转子硫化仪3~5 cm3(因扩散角不同7~18°)
  2、转子(模腔)摆动角度越来越小:有转子硫化仪1~3°
                                 无转子硫化仪0.5~1°(0.1°)
  3、升温速度越来越快,控制精度越来越高;从而试验速度越来越快,试验频率越来越高。这就是通常所说的“高温快检"。以上这些改进,都是为了使测试数据更加接近实际生产过程,也更有指导意义。(举摆角例子说明 — 硫化三要素:温度、压力、时间 — 剪切作用力促进硫化)
    二、国内硫化仪的发展过程:
  (一)不同年代硫化仪主要生产厂家及代表型号
1985年前,国内,南方有上海橡胶机械一厂,仿华莱士产品生产的有转子硫化仪;型号是:LH-Ⅱ型,转子直径30 mm,摆动频率3次/分,摆角±3°,北方有北京化工机械实验厂生产的有转子硫化仪,型号不详。
上世纪85~90年代间 ①上海化机四厂,在橡机一厂产品基础上进行改进提高,设计生产了一种型号:LH-90型有转子硫化仪。
  ②后期,上海利浦试验仪器厂也生产过一种型号LHY–2型有转子硫化仪,但时间不长,后来转行不做了。
  ③四川万县(现重庆市万州)原六机部(现船舶工业总公司)四川涪陵仪表厂,购买了一套北京橡胶工业设计研究院测绘美国孟山都R-100型有转子硫化仪的机、电图纸,生产的GK-Ⅰ   (Ⅱ、Ⅲ)型有转子硫化仪,国内销售了~200台,后因三线企业转产而停了。同时,北京化工学院校办工厂,北京环峰化工机械实验厂也在生产有转子硫化仪。
1995年起,北方有北京友深电子仪器厂,南方有无锡市蠡园电子化工设备有限公司,这两家厂几乎是同时研制生产出,型号分别为:R-100E/ODR-100E新型有转子硫化仪。(相当于孟山都ODR-2000型产品); 97年底98年初北京友深研制生产出C-2000E型,无锡蠡园电子研制开发了MDR-100E型,国内*代无转子硫化仪(相当于孟山都公司MDR2000型水平)。
  (二)国内硫化仪的“大跃进"发展阶段
进入21世纪以来,我国橡胶工业,随着汽车工业的迅猛发展,也迎来了一个大发展的好机遇。橡胶行业的大发展,从而对橡胶测试仪器的需求加大,因此,硫化仪的生产厂家也多起来了。上海化机四厂破产后,新起来了2~3家;江都试验机械厂改制后,一下子起来了许多家。到底多少家?也无法说清楚。因为有的是有厂名,也有“产品",但无工厂;实际上,真正有技术、有工厂、有产品、也初具规模的有:明珠试验机械厂、灵顿测试仪器厂、新真威试验机械厂(原老厂)等。当今硫化仪的市场竞争就好比中国历史上“春秋战国年代"。
但综合起来看,目前国内生产硫化仪的主要代表性厂家应该是:北京友深电子仪器厂、无锡蠡园电子化工设备有限公司、还有上海、江都几家。而硫化仪销售市场上除了埃迩法产品外,还有台湾的高铁、育肯等品牌(日本岛津已基本退出了)。但就硫化仪市场上占有量来讲:国产硫化仪是完全占有主导地位,初步估计约占90%以上,而埃迩法、台湾高铁、育肯产品已在国内市场上渐渐往后退了,所占份额越来越小。
国产硫化仪市场销售量,又以北京友深、无锡蠡园两家为主。特别是轮胎行业、橡胶大型企业选用这两家厂的比较多,因为这两家厂的产品质量得到了橡胶行业的认可,售后服务及时周到,已赢得了大家一个好口碑。
(三)、国内外硫化仪技术水平对照表
        国内外硫化仪技术水平对照

    由以上对照表可以看出,国内硫化仪在经历了一个大跃进、大发展、大提高的过程后,再经过了市场激烈竞争、大浪淘沙、优胜劣汰,国内主流厂家的硫化仪,无论在技术水平上、产品质量上、还是综合性能上与国外硫化仪的差距是越来越小了。这可以从当今国内橡胶企业在用硫化仪的数量对比上得到很好的证明。
15年前,国内主要橡胶企业,特别是轮胎企业,硫化仪几乎是清一色的美国孟山都硫化仪、门粘仪;后来又有一部分台湾育肯产品打进来了。而如今,无论是汽车轮胎、汽车零部件、胶管胶带、电信电缆、密封制品、橡胶杂件等全部橡胶生产企业;还是科研院所、中外合资企业、国外独资企业都在使用国产硫化仪(祥见无锡蠡园用户明细表)我们无锡蠡园国内用户已近800家,还多次出口日本、德国、马来西亚、印度尼西亚等。而原先唱主角的埃迩法硫化仪,现在一般只限于在少数大型轮胎企业的试验室里配置1~2台,专门用来做科研、比照。真正用于生产线上、用于混炼胶质量控制的高温快检上,还是靠国产硫化仪当家。因为国产硫化仪性价比高,适合各大企业的大量需求。比如,国内各大轮胎企业在用的硫化仪就是以友深、无锡蠡园的居多。而一些中小型橡胶企业,出于生产成本、价格的考虑几乎全部使用国产硫化仪。
 

  三、国内外硫化仪的差距:
  (一)找差距、谋发展:
    上面已经对国内外硫化仪的技术水平,产品质量,综合性能等作了比较,差距肯定是在缩小;而且国产硫化仪市场占有量也达到了 90%以上。但是我们只能说差距是在缩小,而不是说没有差距。所以,各硫化仪生产厂家必需保持清醒认识,决不可以沾沾自喜,不求进步,千万不能做井中之蛙。另一方面,从橡胶行业整个检测水平、测试手段与国外相比差距还是很大的,目前还有不少检测仪器只能依靠进口;而且整个橡胶行业的检测工艺技术、检测人员水平远不如国外。国内企业只注重眼前利益,抓生产效益,注重考核GDP,但在橡胶生产工艺的基础研究、产品性能测试、功能应用试验方面的人力、物力投入都不大;对国外一些新的标准、新的技术要求理解不深不透,实际应用上更加缺少创新等。
举一个例子,更加能说明问题,埃迩法硫化仪可以输出Sˊ S〞 tgδ等参数,而我们国内没有一家厂的硫化仪做得到;几年前,我们公司就在准备开发这方面技术,但苦于对S〞tgδ的认识,理解还不到位,所以迟迟未能成功。这期间我们也曾向使用埃迩法硫化仪单位的一些工程技术人员讨教过,但他们也只能局限于对它有一个定性认识,要谈到各参数间的定量关系、数据计算公式模型就说不清了。所以,今天我们也想借本次论坛这个平台,向在座的各位专家、各位同行求教;在座的如有对Sˊ S〞 tgδ研究过的或者感兴趣的,会后请与我们,让我们互相合作,一起来开发这一新技术,以*。
那国内外硫化仪差距到底在哪儿呢?在回答这一问题之前,我想先来谈一个纯技术问题,也算是抛砖引玉吧!橡胶行业人员(包括在座的代表、专家)可能以前总是要求或者希望国产硫化仪的数据能与埃迩法一致。但不知道大家有没有注意到,或者发现什么?也就是说国产硫化仪的测试数据到底与埃迩法有什么差异?差异在什么地方?有什么规律没有?这里,我想透露一个小秘密,我估计在座的,知道这个秘密的人不多,这个秘密是什么呢?就是从硫化仪测试数据来看(同种胶料)国产硫化仪MH总是小于埃迩法,ML总是大于埃迩法,T10(Ts1)总是长于埃迩法。特别是过去的有转子硫化仪,差距更明显!(细化解释 略)
有的硫化仪厂家就说了,这好办,我们可以把它调到一致。我说,你不要太自信了,你要是能够调到完全一致,国际品牌就不是人家埃迩法,应该是你们了。那大家又要问,既然你们已经发现了这个规律,也找到了这个差距,那为什么不去做好呢?想法是好的,但科学技术是老老实实的,来不得半点虚假。要真正解决以上问题,是有一定难度的。因为任何一项科学技术的发明、发展;某一种仪器设备的改进提高,除了科学立项、刻苦攻关以外,还有一个相关科学的支持、科研协作的氛围,独木难成林啊!上面所说的硫化仪要在数据上真正与埃迩法完全可比,首先要解决好以下二个问题才行:①研制出高灵敏度、高精度、高线性、高稳定性的力矩传感器;②设计出高倍率、高线性、高稳定性、微小信号处理的控制线路。而这当中传感器的结构设计问题,传感器的材料问题,传感器应变部件的加工、热处理问题;又有应变片的选择、贴片工艺的问题,这些问题有一项没有解决,你的传感器就无法适应以上技术要求;你的数据就是靠不上去。所以归纳起来讲:无论在硬件方面,还是在软件方面;无论是试验性能上,还是操作性能方面,国内外硫化仪虽然已相差无几,而且使用起来也都差不多,但数据上的差异是暂时消除不了的。但是,又有人说了,国产硫化仪远不如人家经久耐用,长期运行稳定性差。要我说,这个话又对又不对。说他对是从使用寿命上看,确实有这样情况;但说他不对,因为他没有注意到另一个情况,往往国内外硫化仪使用工况不一样。国外硫化仪是化大价钱买来的,都很宝贝、很爱惜,一般是放在带空调、无粉尘、洁净环境的试验室里使用,且使用频率不高,zui多是白班使用。而国产硫化仪,一般都是放在炼胶车间,碳黑粉尘满天飞、高温高湿的环境下,早中晚三班,24小时不停,连续运转。你们硬要把这二种情况下的仪器去比较,似乎有点不公平了。(举个例子:同一皮鞋,穿在不同人的脚上,寿命是不同的),但我们也不否认,国产硫化仪的长期运行稳定性(使用寿命)是要比国际品牌稍差一点,但应该提醒你的是:千万别忘了性价比的问题。
  (二)如何选好、用好硫化仪
    在15年前,国产硫化仪还未成熟时,橡胶企业、特别是一些大企业、轮胎公司、科研院所,硫化仪基本上是清一色的埃迩法产品;虽然价格贵,但再贵也要买,因为国产硫化仪确实还没有成型,这情有可原;但近15年,特别是近5年,国产硫化仪生产厂家“多如牛毛",品牌繁杂,技术水平、产品质量也是参差不齐,良莠难分,价格更是混乱不堪。在这种情况下,一些橡胶企业,特别是一些中小企业出现了一种倾向,要买硫化仪就买zui便宜的。我认为以上这二个倾向都不太对。①当然你们企业,资金非常充足宽裕,也不反对你去购买国际品牌埃迩法硫化仪,就目前价格近50万人民币一台。因为人家毕竟是国际品牌,产品确实好。②你根本不知道硫化仪的真正用途,买回去只是让人家看的,或者是应付应付用户眼睛需要,或应付上级检查,那你就去买那种能开动、能转起来,数据准不准不要紧,价格zui便宜的硫化仪,我们也无话可说。
当然以上二种情况都属极端个别情况,是少数人的行为,但这种倾向不太好。我们认为应该是:货比三家不吃亏!比什么呢?首先要看性价比谁高,因为好的东西太贵,那是品;太便宜的质量不可靠,买了也不放心。要比的首先是品牌技术、产品质量,再去比价格;zui后还要比一比售后服务。要买的高兴,用得放心,这才是我们大家希望的好产品!
买了好的产品,如果不好好使用,不去充分发挥其作用,那就可惜了。前面也曾提到S〞tgδ的问题,我希望在座各位代表、专家,请在这方面再下一点功夫:理解它,用好它。另外再举一个例子,有的时候,一些用户来电反映:“你们硫化仪数据不准,要来帮我们调整!"但是一经了解,他们把硫化仪试验条件(试验温度、试验时间)都不相同的数据来进行比较,当然是不一样了。他们又说了:“不都是t90吗?为什么不一样呢?"但他们没有注意到一个真t90和假t90的问题,(假t90就是在没有达到完全硫化成熟情况下的t90)。而且,不同的试验时间肯定会有一个不同的t90数值。
总之,当今是市场经济、物资相当丰富,成了买方市场,所以我们完全应该通过精心挑选,购买到质量上乘、价格适中、服务到家的好产品、好硫化仪。再通过对硫化仪的正确使用,维护保养,让硫化仪为我们橡胶行业的发展,充分发挥出它应有的作用!
以上只是我们生产硫化仪十几年来的一些资料积累和技术开发过程的回顾总结,有成功的经验,更有失败的教训。今天有这个机会能向在座的各位专家、代表学习请教,共同交流工作心得,实在是机会难得,令人欣慰!

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