Povrchová úprava gumy pomocou plazmy pod nízkym tlakom

Číslo patentu: E 19741

Dátum: 07.06.2011

Autor: Ronlan Alvin

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Povrchová úprava gumy pomocou plazmy pod nízkym tlakom Opis OBLASŤ VYNÁLEZU0001 Vynález sa týka povrchovej úpravy látok za použitia nízkeho tlaku plazmy,ato najmä na úpravu povrchov zgumy ana úpravu iných povrchov, aby sa dosiahlo určitých požadovaných vlastností povrchu.0002 Pri výrobe všetkých druhov pneumatík pre vozidlá, prázdnych pneumatík,alebo surových pneumatík, ktoré obsahujú viac vrstiev z nevulkanizovaných gumových zlúčenín, sa tieto vložia do kovovej formy, ktorá vytvorí vonkajší obrys profilu, geometrie bočnej steny avzorky pneumatiky. Aby sa nevulkanizovaný polotovar pneumatiky vošiel do kovovej formy obrysu, duša je umiestnená vnútri surovej pneumatiky a stlačená horkou parou. Prostredníctvom natlakovanej horkej pary tlačí duša surové pneumatiky do dutiny formy a ohrieva surovú pneumatiku,čo spôsobuje, že vulkanizuje. Duša je väčšinou vyrobená z gumy. V závislosti na rozmeru pneumatiky a type pneumatiky môže tento proces trvať 20 až 30 minút.0003 Aby sa zabránilo priľnutiu surovej pneumatiky k duši v priebehu vulkanizácie, aplikuje sa na povrch duše uvoľňovacie činidlo, ktoré prichádza do styku so surovou pneumatikou. Ak uvoľňovací prostriedok nie je aplikovaný, alebo je aplikovaný v nedostatočnom množstve, môže byť ťažké, alebo dokonca nemožné oddeliť dušu od vulkanizovanej pneumatiky. Duša môže byť použitá na výrobu 400 až 600 pneumatík. Potom je následkom sily astarnutia vyradená a nahradená inou dušou.0004 Často sú používané uvoľňovacie prostriedky, ktoré sú vyrobené na báze silikónu, alebo mastenca. V praxi sa musí uvoľňovacie činidlo znovu aplikovať po asi 4-6 vulkanizáciách, pretože sa časť uvoľňovacieho prostriedku z duše prenesie do vnútra (vnútornej vložky) vzniknutej pneumatiky.0005 Uvolňovacie činidlo, ktoré zostane vo vnútri pneumatiky, môže spôsobiť problémy, najmä ak je látka, alebo jej časť neskôr aplikovaná na vnútornú vložku.0006 Príklady takých látok sú tesniace látky na opravy a utesnenie punkcii. To funguje iba vtedy, ak sa na vnútornej vložke nenachádza žiadny uvoľňovací prostriedok.0007 Ďalším príkladom sú meracie zariadenia, napr. zariadenia na meranie teploty pneumatiky.0008 Ztoho dôvodu sa na čistenie vnútornej vložky používajú drahé, vysoko energeticky náročné procesy ačistiace prostriedky, ktoré znečistujú životné prostredie. Ale aj umývanie funguje iba surčitými uvoľňovacimi činidlami a výsledok je neuspokojivý.0009 Ďalším príkladom sú niektorý výrobcovia automobilov, ktorý Iepia pásy akustickej peny na vnútornú vložku, aby znížili hluk pneumatík. To je v súčasnej dobe možné iba v prípade, že je oblasť, na ktorú bude pena prilepená, mechanicky zdrsnená, čo môže poškodiť vnútornú vložku.0010 Prihlasovateľ vyvinul metódy a látky, napr. želé a tixotropné látky, ktoré sa aplikujú na vnútornú v|ožku pneumatiky na účely vyrovnania pneumatiky a/alebo kolesa, na ktorom je pneumatika namontovaná. Aby sa vymedzil priestor pre tieto látky, sú na vnútornú v|ožku umiestnené rebrá. Pred tým, ako sa na vnútornú v|ožku aplikujú rebrá, je nutné túto vyčistiť azbaviť ju zvyškov uvoľňovacích činidiel.0011 Testované a použité boli rôzne opatrenia, napr.- Aplikácia primeru ° Mechanické zdrsnenie vnútornej vložky0012 Úpravy termoplastových materiálov a elastomerov plazmou sú známe. Však na účely modifikácie povrchov tak, že ostatné materiály ako náter a iné povrchové úpravy potom veľmi dobre priľnú. Typickým príkladom je automobilový priemysel,kde sú napr. časti automobilu ako nárazník, upravované pomocou nizkotlakovej plazmy, aby sa dosiahlo dobrej priľnavosti náteru k časti automobilu. Takéto nárazníky sú zvyčajne vyrobené z PP, alebo EPDM. Žiadny ďalší materiál nepriľne tak dobre ktýmto materiálom a nárazníky ztýchto materiálov nemôžu byť trvalo natreté. Nízkotlakovou plazma úpravou sú ich povrchy modifikované, takže náter dobre priľne. Takéto modifikácie sú zvyčajne vykonávané v kyslíkovej plazme.0013 US patent 6 488 992 uvádza, že elastomerové tesnenie, vrátane O-krúžkov,môže mat tenké vrstvy odolné proti chemikáliám, ktoré sú technikou plazmovej polymerizácie aplikované na povrch elastomera, aktoré zvyšujú odolnosť voči opotrebeniu a prostrediu, bez toho, aby sa zmenili fyzikálne vlastnosti elmastomera. Vrstvy môžu byt zo silán polyméru, ktorý je aplikovaný depozíciou plazmy na rádiovej frekvencii/mikrovlnný duálny zdroj energie reaktora.0014 US patent 5 198 033 popisuje zariadenie na úpravu plazmou, ktoré upravuje odizolovanie zásob materiálu, ako je hadica, drôt, rebrovanie a podobne, pohybom pásu cez oblast na úpravu plazmou vzariadení. Toto zariadenie zaisťuje lepšiu konzistenciu povrchovej úpravy, ak je napätie na materiáli udržiavané vo vopred stanovenom rozmedziu.0015 Patentová prihláška 2009/289396 popisuje metódu recyklácie polymérových materiálov, najmä tvrdenej gumy, ktorá môže byt odvodená zpneumatík apodobne, vrátane získania pevného polymérového materiálu vo forme častíc pochádzajúcich predošlého artefaktu, alebo produktu. Častice polyméru sú vystavené pôsobeniu tekutiny, ktorá chemicky modifikuje povrch častíc na poskytnutie chemicky aktivovaných povrchov častíc, pri súčasnom zachovaní vlastností polyméru vo vnútri častíc. Častice povrchovo aktivovaného polyméru sú kombinované stekutým spojivom, alebo smateriálom matrice. Spojivo, alebo matrice sa potom vytvrdzuje, suši, alebo sa nastaví vtesnom kontakte sčasticami povrchovo aktivovaného polyméru kvytvoreniu telesa z materiálu, ktorý obsahuje recyklované polymérové častice s povrchmi viazanými na vytvrdené, sušené, alebo nastavené spojivo, alebo matrice materiál. Týmtospôsobom možno recyklovať veľkú časť materiálu do nových výrobkov, ktoré vykazujú dobrý výkon, napr. elastomérový výkon.0016 US patent 4 214 014 popisuje povrchovú úpravu pre tvrdé, alebo dehydratované hydrofilné kontaktné šošovky, redukciu nečistôt na nich, zahŕňajúcu podrobenie šošoviek, po vytvarovani a vyleštení, výbojom plynu, napr. v kyslíkovej atmosfére.0017 WO 00/01528 A 1 poskytuje metódy na chemické modifikovanie jednotlivých povrchov za použitia plazmovej povrchovej úpravy. Metóda na prípravu obuvi,ktorá má minimálne dve zložky, zahŕňa chemickú úpravu povrchu zložky použitím plazmovej povrchovej úpravy. Modifikovaný povrch zložky sa potom prilepí na povrch druhej zložky. Funkcie, ktoré povrch zložky touto technikou získa, zahrnujú funkcie chlóru, kyslíka a amínov. Adhézia substrátu zvyšuje chemickú modifikáciu povrchu substrátu použitím plazmovej povrchovej úpravy tak, aby zahŕňala chlór afunkcie obsahujúce kyslík, chlór aamínové funkčné skupiny, alebo funkčné skupiny amínov a kyslíka.0018 Tento vynález poskytuje metódu modifikácie povrchu duše a povrchu iných objektov zahŕňajúcich gumové materiály pomocou nízkotlakovej plazmy. Na produkovanie nízkotlakovej plazmy je prednostne používaný fluórový plyn, ako napr. tetrafluormetán a hexafluormetán, pri nízkom tlaku, ako 0.3 mbar.0019 Táto metóda poskytuje povrchu gumy vysoko odpudzujúce vlastnosti pre kontakt s inými materiálmi. Najmä gumová duša používaná pri výrobe pneumatík pre vozidlá môže byť upravená pomocou metódy vynálezu, aby dosiahla vysoko odpudzujúcich vlastností tak, že ked je v kontakte s gumovou zmesou vnútornej vložky vzniknutých pneumatík, funguje malá, alebo žiadna adhézia a duša sa môže oddeliť od vulkanizovanej pneumatiky.0020 Pretože sa fluórový plyn používa rovnako ako plyn plazmový, je povrch gumového materiálu deaktivovaný tak, že ostatné materiály knemu nepriľnú. Takéto povrchové úpravy plazmovým plynom sú možné iba na veľmi tenkej povrchovej vrstve, zvyčajne na vrstve o hrúbke v rozsahu nanometrov. Experimenty však ukazujú, že taká hrúbka je dostatočná aspoň pre upravovanie povrchov gumy používaných pri výrobe pneumatík pre vozidlá. Vulkanizačné testy boli vykonávané za bežných výrobných parametrov azistilo sa, že aj po 500 vulkanizačných testoch bol zaznamenaný rovnaký odpudzujúci účinok, čo zodpovedá životnosti mechúra.0021 Používaním gumy upravenej metódou vynálezu predidu výrobcovia pneumatík opakovanému manuálnemu procesu natierania duše uvoľňovacimi činidlami po vyprodukovaní každej piatej pneumatiky. Týmto vynález šetrí čas aprácu aobmedzuje používanie uvoľňovacích činidiel. Tiež nespôsobuje znečistenie pracovného prostredia, výrobných stojov a životného prostredia. Zároveň sa predchádza zložitým procesom odstraňovania uvoľňovacích činidiel,ktoré môžu byť často neuspokojivé.0022 Obrázok schematicky zobrazuje systém použitý na vykonávanie metódy podľa vynálezu.0023 Vtomto popise sa bude slovo zahŕňať, alebo jeho variácie, ako napr. obsahuje, alebo skladá sa, chápať tak, že znamená zahrnutie uvedeného prvku,celku, alebo kroku, alebo skupiny prvkov, celkov, alebo krokov, ale nie vylúčenie akéhokoľvek iného prvku, celku, alebo kroku, alebo skupiny prvkov, celkov, alebo krokov.0024 Na obrázku je vyobrazený systém 10 so vzduchotesnou komorou 11, ktorá má objem, ktorý je dostačujúci pre príjem jedného, alebo dvoch objektov na úpravu. Evakuačné čerpadlo 12 je pripojené ku komore 11 a môže byt riadené tak,aby vyprázdnilo komoru 11. Zásoba plynu, napr. vo forme kovovej nádoby 13,poskytuje prívod plynu, ktorý je náchylný na tvorbu plazmy, cez regulovateľný plynový ventil 14 do komory 11. Vysokofrekvenčný generátor 15 môže byt riadený tak, aby generoval Vysokofrekvenčný elektrický signál a zásoboval vysokofrekvenčným elektrickým signálom elektródu 16 vo vnútri komory 11 tak, že spôsobí, že plyn v komore vytvorí plazmu. Nízky tlak plynu vhodný na vytvorenie a zachovanie plazmy v komore 11 je vyvinutý a zachovaný správnou prevádzkou evakuačného čerpadla 12 a/alebo plynového ventilu 14. vzduchový ventil 17 je k dispozícii pre vpúšťanie atmosférického vzduchu do komory 11.0025 Príkladom systému 10, ktorý môže byt použitý na prevedenie vynálezu, je systém TETRA-150-LF-PC, kdispozícii od Diener electronic GmbH Co., KG,Nagolderstrasse 61, D-72224 Ebhausen, Germany. Na menšie časti môže byť použitý ich systém TETRA 30 series. Samozrejme môžu byť použité aj špeciálne navrhnuté a postavené prístroje, alebo prístroje od iných dodávateľov.0026 Ďalším príkladom systému 10, ktorý môže byť použitý na prevedenie vynálezu je ich systém TF 5000 PC.0027 Obrázok tiež ukazuje objekt 20, ktorý má byt v systéme upravený. Vyobrazený objekt 20 je duša, ktorá je používaná v procese výroby pneumatík pre vozidlá. Duša obsahuje gumový materiál s povrchom, ktorý má byť upravený, aby sa dosiahlo požadovaných odpudzujúcich vlastností a tým sa predišlo priľnavosti k vnútornej vložke pneumatík, ktoré sú vyrábané pomocou duše. Ostatné gumové objekty sa tiež môžu upraviť, aby dosiahli odpudzujúcich vlastností.0028 Keď je objekt 20 umiestnený v komore 11, čerpadlo 12 odvádza vzduch z komory. Keďje v komore dosiahnuté vyhovujúceho nízkeho tlaku, plynový ventil 14 sa otvorí a vpustí plyn zo zásobovacieho kontajnera 13 do komory 11. V tomto príklade, kde objekt 20, ktorý má byť upravený, je duša obsahujúca gumový materiál, plyn obsahujúci fluórový plyn, ako napr. tetrafluormetan, alebo hexafluóretan, alebo zmes týchto a tlak by mal byt nízky, okolo 0.3 mbar.

MPK / Značky

MPK: B05D 7/24, B29C 59/14, C23C 16/50

Značky: povrchová, nízkým, pomocou, tlakom, plazmy, úprava

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-e19741-povrchova-uprava-gumy-pomocou-plazmy-pod-nizkym-tlakom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Povrchová úprava gumy pomocou plazmy pod nízkym tlakom</a>

Podobne patenty