실험실 프레스 기계는 정밀한 열 및 기계적 에너지를 실리콘 고무 매트릭스에 적용하는 데 필요한 핵심 장치입니다. 금형 내에서 제어된 압력과 열을 가함으로써 기계는 화학적 가교 결합을 유발합니다. 이를 통해 원료 엘라스토머가 지진 댐퍼에 가해지는 엄격한 요구 사항을 견딜 수 있는 안정적이고 탄력적인 형태로 변환됩니다.
프레스는 고무 매트릭스가 균일한 밀도와 안정적인 화학적 가교 결합을 달성하도록 보장하여, 지진 댐퍼가 환경 온도 변화에 관계없이 일관된 점탄성 성능을 유지할 수 있도록 합니다.
가황의 메커니즘
화학 반응 유발
실험실 프레스의 주요 기능은 가교 결합을 시작하는 것입니다. 이것은 개별 폴리머 사슬이 서로 연결되는 화학 공정입니다.
이를 달성하기 위해 프레스는 일반적으로 120°C ~ 160°C 사이의 안정적인 고온 환경을 유지합니다. 이 열 에너지는 재료를 유연한 페이스트에서 내구성 있는 고체로 변환하는 촉매 역할을 합니다.
미세한 공극 제거
원료 고무 혼합물에는 종종 갇힌 공기나 충전재 및 분말 입자 사이의 느슨한 패킹이 포함되어 있습니다.
프레스는 약 15 MPa의 높은 압력을 가하여 이러한 입자를 단단하게 패킹합니다. 이를 통해 내부 공기 방울과 미세한 간극이 제거되어 재료의 밀도가 크게 증가합니다.
기하학적 무결성 확립
지진 댐퍼는 올바르게 작동하기 위해 정확한 치수의 부품이 필요합니다.
유압 프레스는 복합 재료가 정확하고 균일한 두께의 시트 또는 블록으로 성형되도록 합니다. 이러한 균일성은 정확한 기계적 강도 테스트와 현장에서의 예측 가능한 성능에 필수적입니다.
지진 안전에 중요한 이유
온도에 둔감한 성능
올바른 가황의 가장 중요한 결과는 안정성입니다.
이러한 정밀한 조건에서 처리된 실리콘 고무는 온도에 둔감한 물리적 특성을 개발합니다. 이를 통해 댐퍼는 동결 조건이나 고온에 배치되더라도 에너지 소산 효율을 유지할 수 있습니다.
일관된 점탄성
지진 댐퍼는 재료가 원래 모양으로 늘어났다가 돌아가는 능력(탄성)과 에너지를 흡수하는 능력(점성)에 의존합니다.
프레스는 가교 결합 반응을 완료하도록 구동함으로써 이러한 점탄성 특성을 고정합니다. 이 기계적 안정성이 없으면 댐퍼는 지진 중 충격파를 효과적으로 흡수하지 못할 수 있습니다.
피해야 할 일반적인 함정
불균일한 압력 적용
금형 전체에 가해지는 압력이 균일하지 않으면 고무의 밀도가 달라집니다. 이는 지진 응력 하에서 파열될 수 있는 재료 내부에 약점을 유발합니다.
열 불균형
정확한 온도 제어는 협상 불가능합니다.
온도가 너무 낮으면 가교 결합이 불완전하여 끈적하고 불안정한 제품이 됩니다. 너무 높으면 재료가 타거나 부서지기 쉬워져 댐핑에 필요한 탄성을 잃을 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
지진 댐퍼가 의도한 대로 작동하도록 하려면 실험실 프레스를 선택하거나 작동할 때 다음 우선 순위를 고려하십시오.
- 재료 내구성이 주요 초점인 경우: 최대 밀도와 내부 공극의 완전한 제거를 보장하기 위해 높은 톤수 용량(15 MPa 이상)을 갖춘 프레스에 우선 순위를 두십시오.
- 환경 안정성이 주요 초점인 경우: 장비가 정확한 열 조절(±1°C)을 제공하여 극한 온도에서 일관된 성능을 보장하는 균일한 가교 결합을 보장하는지 확인하십시오.
실험실 프레스는 단순한 성형 도구가 아니라 구조물을 안전하게 유지하는 재료 물리학의 보증인입니다.
요약 표:
| 기능 | 매개변수 요구 사항 | 지진 댐퍼 성능에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 가황 온도 | 120°C - 160°C | 안정적인 화학 구조를 위한 가교 결합 촉진 |
| 가해지는 압력 | 약 15 MPa | 공기 공극 제거 및 재료 밀도 증가 |
| 열 정밀도 | ±1°C | 취성 파괴 방지 및 온도 둔감성 보장 |
| 기하학적 제어 | 정확한 두께 | 정확한 기계적 강도 및 에너지 소산 보장 |
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참고문헌
- Utsav Koshti, Sharadkumar P. Purohit. Prototype silicone rubber based passive seismic damper: Development, characterization and implementation. DOI: 10.17515/resm2024.201ma0229rs
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