Rubberverwerking

Uit Technotheek
Ga naar: navigatie, zoeken
Rubberverwerking
Rubberverwerking.jpg
Eigenschappen
Categorie: Technieken
Originele auteur: Sander Hetebrij en Jeske Nijman
Jaar: 2009
Wikipedia link: Rubber

Inhoud

Beschrijving

Het verwerken van rubber tot eindproducten

Materiaal

Rubber is een natuurlijke polymeer wat uit het sap van verschillende plantensoorten (voornamelijk de Braziliaanse rubberboom en de Indische rubberboom) wordt gewonnen. Aangezien rubber van rubberbomen een natuurproduct is, is het slechts in een beperkte hoeveelheid aanwezig. Tegenwoordig kan men polymeren maken uit aardolie die vergelijkbare karakteristieken hebben als natuurrubber, deze materialen worden synthetisch rubber genoemd. Dit rubber is van origine een vloeistof, door verschillende ingrediënten toe te voegen ontstaat het rubber zoals wij dat kennen.

Ingrediënten Functie
Zwavel Zorgen voor dwarsverbindingen tussen de ketens rubberpolymeren
Koolstof, silica Dienen als vulmiddel om het rubber meer sterkte te geven
Kathalysatoren Versnellen het vulkanisatie proces

Zwavel is een belangrijk onderdeel in het maken van rubber. Hiermee ontstaan dwarsverbinden tussen de polymeer ketens zodat het vloeibare rubber mengsel stijver en brosser wordt. Dit proces wordt vulkaniseren genoemd en vind plaats op een temperatuur van ongeveer 150 °C.

Proces

Dipping

Voor de verdere verwerking kan men gebruik maken van verschillen technieken. We onderscheiden grofweg drie soorten rubberverwerkingstechnieken. Hierbij is het verschil het uitgangsmateriaal. Het rubber wordt of als gewalste plakken verwerkt of visceuze toestand óf als verdunde suspensie van het rubbermengsel.

Direct injection
Blow moulding
Extrusie
Extrusie
Transfer injection

In de laatste categorie bevind zich de techniek dipping. Hierbij worden mallen in het mengsel gedoopt en daarna verwarmd. Deze cyclus herhaalt zich een aantal keer totdat de dikte van het product voldoende is. Als visceuze toestand kan het materiaal spuitgegoten worden, direct injection. Daarnaast kan het materiaal geëxtrudeerd worden. Bij direct injection is de vormvrijheid ontzettend groot, bij extruderen zit men vast aan de extrusievorm. Vrijheid bij het ontwerpen van deze vorm is er echter wel.

Wanneer er plakken rubber aangeleverd worden zijn er twee verschillende technieken. Men kan doormiddel van een stempel producten uit de plak stempelen. Bij deze techniek, transfer injection, onderscheid men twee varianten, het verschil zit er in of er restproducten aan het uiteindelijke product zitten. Ook kan men gebruik maken van blow moulding. Door een mal te bekleden met rubber en daarna de mal vol pompen met lucht neemt het rubber de vorm van de mal aan.

Gereedschap

In de onderstaande tabel staat het gereedschap per techniek.

Techniek Gereedschap
Dipping Mal
Extrusie Extrusiemond
Direct injection Spuitgietmal
Transfer injection Stempel
Blow moulding Mal

Toepassingen

Rubberen band

Rubber wordt toegepast in een heel groot aantal producten, waarschijnlijk zelfs meer dan je denkt. De allerbekendste toepassing van rubber is natuurlijk de autoband, maar op nog veel meer plaatsen in de auto kan men rubber vinden. Zo wordt het motorblok gedragen op dikke blokken rubber, worden je ruiten afgedicht met een rubberen rand en ook in de motor zelf zitten nog een heel aantal kleine producten van rubber. Een eigenschap die al deze toepassingen hebben is dat het allemaal veiligheids producten zijn. Dit maakt het experimenteren met rubberen producten een stuk lastiger als met andere producten. Wanneer er met het rubber iets mis gaat, gaat het ook goed mis. Denk bijvoorbeeld eens aan alle ongelukken die er zouden gebeuren wanneer een rubberen autoband het zou begeven tijdens het rijden.

Balonnen

Naast autobanden en andere producten uit de automobile industrie, wordt rubber ook veel gebruikt voor het afdichten van buizen waar bijvoorbeeld vloeistoffen door lopen. Rubber heeft hier de perfecte eigenschappen voor. Verder kan men ook de eigenschappen van het rubber aanpassen zodat het nog beter aansluit op het doel.

Een andere toepassing van rubber zijn de latex producten. Deze bevatten geen roet en silica en bestaan eigenlijk alleen uit latex en een bindmiddel. De bekendste producten uit deze doelgroep zijn de rubberen handschoentjes, balonnen en natuurlijk ook condooms. Deze producten worden allemaal gevormd door dippen.

Een laatste toepassing van rubber zijn de hard-rubberen producten. Ook wel eboniet producten genoemd. Deze producten zijn tot 80% gevulkaniseerd, in tegenstelling tot de ongeveer 30% in autobanden en andere producten. Deze producten hebben heel andere eigenschappen dan de algemeen bekende rubberen producten. Een voorbeeld uit deze productgroep is bijvoorbeeld de knuppel die agenten bij zich mogen dragen.

Voordelen/Nadelen

Voordelen Nadelen
Hoge elasticiteitsmodulu Slecht recylcebaar
Eigenschappen zijn te varieren mbv de grondstoffen Lastig om iets nieuws te proberen
Absorbeerd trillingen Vulkaniseren kost erg veel energie
Laat geen gassen of vloeistoffen door

Milieuaspecten

Rubber is op zich geen slecht product. Het basis “deeg” van rubber kan zo gemengd worden dat het niet giftig is. Rubber zelf zal de natuur dus geen kwaad doen. Op zich klinkt het zo als een milieuvriendelijk product. Het enige nadeel is dat rubber wordt gevormd door vulkanisatie. Dit houdt in dat er cross links worden gemaakt door ontzettend lange polymeren. Er is tot op vandaag nog geen omkeringsproces gevonden. Dit houdt in, dat wanneer rubber eenmaal gevulkaniseerd is, het alleen nog maar verder kan vulkaniseren. Men kan de grondstoffen in rubber er niet meer uit krijgen. Dit zorgt er voor dat er op dit moment bijvoorbeeld een ontzettend groot overschot is aan oude autobanden die niet meer gebruikt worden. Hier kunnen wel een aantal hard rubberen producten van gemaakt worden, maar die markt is veel te klein om alle autobanden op te kunnen vangen.

Leveranciers en kenniscentra

Er zijn ontzettend veel leveranciers van rubberen producten. Alleen al van de autobanden zijn er ontzettend veel bedrijfen. Hieronder een aantal leveranciers:

Omdat rubber voor veel verschillende doeleinden gebruikt wordt, zijn er ook heel veel verschillende soorten rubber. Wanneer men informatie wil voor een speciaal soort rubber, kan men op zoek gaan naar een bedrijf dat werkt met deze specifieke soort rubber. Voor algemene informatie kan men terecht bij:

Video's over rubber:

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen