JP7684566B2 - Method and device for estimating flow characteristics of rubber, and method for simulating flow of unvulcanized rubber - Google Patents
Method and device for estimating flow characteristics of rubber, and method for simulating flow of unvulcanized rubber Download PDFInfo
- Publication number
- JP7684566B2 JP7684566B2 JP2021143133A JP2021143133A JP7684566B2 JP 7684566 B2 JP7684566 B2 JP 7684566B2 JP 2021143133 A JP2021143133 A JP 2021143133A JP 2021143133 A JP2021143133 A JP 2021143133A JP 7684566 B2 JP7684566 B2 JP 7684566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- flow
- target
- vulcanization
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、ゴムの流動特性推定方法および装置並びに未加硫ゴムの流動シミュレーション方法に関し、さらに詳しくは、加硫中のゴムの流動特性をより高い精度で推定できる方法および装置並びに未加硫ゴムの流動シミュレーション方法に関するものである。 The present invention relates to a method and device for estimating the flow characteristics of rubber, and a method for simulating the flow of unvulcanized rubber. More specifically, the present invention relates to a method and device for estimating the flow characteristics of rubber during vulcanization with greater accuracy, and a method for simulating the flow of unvulcanized rubber.
タイヤなどのゴム製品を製造する場合には、未加硫ゴムを用いて成形した成形体をモールドの中で加硫する。或いは、未加硫ゴムをモールドの中に射出してゴム製品を製造することもある。未加硫ゴムはモールドの中で流動して、モールドによって所定形状に型付けされる。未加硫ゴムが十分に流動しない場合は、所定形状に型付けできないことがあり、ゴム製品の品質に大きく影響する。この流動特性は加硫時間、即ち、ゴム製品の生産性にも影響する。 When manufacturing rubber products such as tires, a molded body made from unvulcanized rubber is vulcanized in a mold. Alternatively, rubber products can be manufactured by injecting unvulcanized rubber into a mold. The unvulcanized rubber flows inside the mold, and is shaped into the desired shape by the mold. If the unvulcanized rubber does not flow sufficiently, it may not be possible to shape it into the desired shape, which will have a significant impact on the quality of the rubber product. This flow characteristic also affects the vulcanization time, i.e., the productivity of rubber products.
そこで、加硫中の未加硫ゴムの挙動がシミュレーションされている。このシミュレーションの際には、ゴムの流動特性を示す指標データが必要であり、代表的な指標データとして粘度が用いられている。ゴムの粘度の要素は、せん断速度や温度の影響を受ける基礎粘度要素と、熱履歴(加硫温度や加硫時間)の影響を受ける熱硬化要素に大別できる。基礎粘度要素を把握する一般的な方法としては、細管式粘度計(キャピラリーレオメータ)が知られている。熱硬化要素を把握する一般的な方法しては、平板型回転粘度計(キュラストメータ)が知られている。 The behavior of unvulcanized rubber during vulcanization is therefore simulated. For this simulation, index data showing the flow characteristics of rubber is required, and viscosity is used as a representative index data. The viscosity elements of rubber can be broadly divided into basic viscosity elements that are affected by shear rate and temperature, and thermosetting elements that are affected by thermal history (vulcanization temperature and vulcanization time). A capillary rheometer is a commonly known method for understanding basic viscosity elements. A flat-plate rotational viscometer (curastometer) is a commonly known method for understanding thermosetting elements.
上記のような方法で把握された基礎粘度要素と熱硬化要素とを併用し総合的な粘度を算出して、加硫ゴムの挙動シミュレーションに用いる場合、実際の未加硫ゴムの挙動とシミュレーション結果との整合性を十分に高くすることは難しい。何故ならば、基礎粘度要素と熱硬化要素とが別々の方法(異なる装置)で把握されていて、互いの方法の違いに起因するばらつき(不整合)が生じるためである。 When the basic viscosity element and the thermosetting element obtained by the above method are used in combination to calculate the overall viscosity and use it to simulate the behavior of vulcanized rubber, it is difficult to achieve a high enough consistency between the actual behavior of unvulcanized rubber and the simulation results. This is because the basic viscosity element and the thermosetting element are obtained by different methods (different devices), and variations (inconsistencies) occur due to the differences between the methods.
未加硫ゴムの粘度測定方法として、一定の断面形状の流路に未加硫ゴムを充填した状態で流動させて、流路における検知圧力と検知流量に基づいて、または、検知圧力と未加硫ゴムの先端位置および検知速度に基づいて、粘度を算出する方法が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、未加硫ゴムの基礎粘度要素と熱硬化要素とを別々に把握していない。そのため、加硫中の未加硫ゴムの流動特性をより高い精度で推定するには改善の余地がある。 As a method for measuring the viscosity of unvulcanized rubber, a method has been proposed in which unvulcanized rubber is filled into a flow path of a certain cross-sectional shape, and the viscosity is calculated based on the detected pressure and detected flow rate in the flow path, or based on the detected pressure and the tip position and detected speed of the unvulcanized rubber (see Patent Document 1). However, this method does not grasp the basic viscosity element and the thermosetting element of the unvulcanized rubber separately. Therefore, there is room for improvement in estimating the flow characteristics of unvulcanized rubber during vulcanization with greater accuracy.
本発明の目的は、加硫中のゴムの流動特性をより高い精度で推定できる方法および装置並びに未加硫ゴムの流動シミュレーション方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method and device that can estimate the flow characteristics of rubber during vulcanization with greater accuracy, as well as a method for simulating the flow of unvulcanized rubber.
上記目的を達成するため本発明のゴムの流動特性推定方法は、未加硫ゴムに加硫剤が配合された対象ゴムの加硫中の粘度の基礎粘度要素と熱硬化要素とを推定するゴムの流動特性推定方法であって、流路に対する加熱具合を調整しつつ、前記流路で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で流動手段によって流動させ、温度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、前記対象ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて前記基礎粘度要素を推定し、温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力の変化具合に基づいて前記熱硬化要素を推定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rubber flow characteristic estimation method of the present invention is a rubber flow characteristic estimation method that estimates the basic viscosity element and thermosetting element of the viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, and is characterized in that while adjusting the heating condition for the flow path, the target rubber is caused to flow in the flow path by a flow means in a state before the start of vulcanization hardening and in a state after the start of vulcanization hardening, the basic viscosity element is estimated based on the movement speed of the flow means that causes the target rubber to flow in the state before the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions and the pressure that the flow means receives from the target rubber, and the thermosetting element is estimated based on the change in pressure that the flow means that causes the target rubber to flow in the state after the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions and constant movement speed conditions receives from the target rubber.
本発明の別のゴムの流動特性推定方法は、未加硫ゴムに加硫剤が配合された対象ゴムの加硫中の粘度の基礎粘度要素と熱硬化要素とを推定するゴムの流動特性推定方法であって、前記対象ゴムと、前記対象ゴムから前記加硫剤が排除された配合にして同等粘度に調製された比較ゴムとを用意しておき、前記対象ゴム、前記比較ゴムをそれぞれ個別に、同一の流路で、前記流路に対する加熱具合を調整しつつ流動手段によって流動させ、温度一定条件下で前記比較ゴムまたは前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、流動させている前記ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて前記基礎粘度要素を推定し、温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で、前記比較ゴムを流動させている前記流動手段が前記比較ゴムから受ける圧力と、前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力と、に基づいて前記熱硬化要素を推定することを特徴とする。 Another rubber flow characteristic estimation method of the present invention is a rubber flow characteristic estimation method that estimates the basic viscosity element and thermosetting element of the viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, and is characterized in that the target rubber and a comparison rubber that is blended from the target rubber without the vulcanizing agent and prepared to have the same viscosity are prepared, the target rubber and the comparison rubber are each individually flowed by a flow means in the same flow path while adjusting the heating condition for the flow path, the basic viscosity element is estimated based on the movement speed of the flow means that flows the comparison rubber or the target rubber in a state before the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions and the pressure that the flow means receives from the flowing rubber, and the thermosetting element is estimated based on the pressure that the flow means that flows the comparison rubber receives from the comparison rubber and the pressure that the flow means that flows the target rubber in a state after the start of vulcanization hardening receives from the target rubber under constant temperature conditions and constant movement speed conditions.
本発明のゴムの流動特性推定装置は、未加硫ゴムに加硫剤が配合された対象ゴムの加硫中の粘度の基礎粘度要素と熱硬化要素とを推定するゴムの流動特性推定装置であって、流路と、前記流路に対する加熱具合を調整する加熱手段と、前記流路で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で流動させる流動手段と、演算部とを有し、温度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、前記対象ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて、前記演算部により前記基礎粘度要素が推定され、温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力の変化具合に基づいて、前記演算部により前記熱硬化要素が推定されることを特徴とする。 The rubber flow characteristic estimation device of the present invention is a rubber flow characteristic estimation device that estimates the basic viscosity element and thermosetting element of the viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, and has a flow path, a heating means for adjusting the heating condition for the flow path, a flow means for flowing the target rubber in the flow path in a state before the start of vulcanization hardening and in a state after the start of vulcanization hardening, and a calculation unit, and is characterized in that the basic viscosity element is estimated by the calculation unit based on the movement speed of the flow means that flows the target rubber in a state before the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions and the pressure that the flow means receives from the target rubber, and the thermosetting element is estimated by the calculation unit based on the change in pressure that the flow means that flows the target rubber in a state after the start of vulcanization hardening receives from the target rubber under constant temperature conditions and constant movement speed conditions.
本発明の別のゴムの流動特性推定装置は、未加硫ゴムに加硫剤が配合された対象ゴムの加硫中の粘度の基礎粘度要素と熱硬化要素とを推定するゴムの流動特性推定装置であって、流路と、前記流路に対する加熱具合を調整する加熱手段と、前記流路で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で流動させる流動手段と、演算部とを有し、前記対象ゴム、前記対象ゴムから前記加硫剤が排除された配合にして同等粘度に調製された比較ゴムがそれぞれ個別に、同一の前記流路で、前記流路に対する加熱具合を調整しつつ流動手段によって流動され、温度一定条件下で前記比較ゴムまたは前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、流動させている前記ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて、前記演算部により前記基礎粘度要素が推定され、温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で、前記比較ゴムを流動させている前記流動手段が前記比較ゴムから受ける圧力と、前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力と、に基づいて、前記演算部により前記熱硬化要素が推定されることを特徴とする。 Another rubber flow characteristic estimation device of the present invention is a rubber flow characteristic estimation device that estimates the basic viscosity element and thermosetting element of the viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, and has a flow path, a heating means for adjusting the heating condition for the flow path, a flow means for flowing the target rubber in the flow path in a state before the start of vulcanization hardening and in a state after the start of vulcanization hardening, and a calculation unit, and the target rubber and a comparison rubber prepared to have the same viscosity by blending the target rubber without the vulcanizing agent are each individually flowed through the same flow path by the flow means while adjusting the heating condition for the flow path. The calculation unit estimates the basic viscosity element based on the movement speed of the flow means that flows the comparative rubber or the target rubber in a state before the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions and the pressure that the flow means receives from the flowing rubber, and the calculation unit estimates the thermosetting element based on the pressure that the flow means that flows the comparative rubber receives from the comparative rubber and the pressure that the flow means that flows the target rubber in a state after the start of vulcanization hardening receives from the target rubber under constant temperature conditions and constant movement speed conditions.
本発明の未加硫ゴムの流動シミュレーション方法は、上記のゴムの流動特性推定方法により推定した前記基礎粘度要素と前記熱硬化要素とをそれぞれ、前記対象ゴムの流動シミュレーションを行う際の粘度の基礎粘度要素、前記熱硬化要素として用いることを特徴とする。 The unvulcanized rubber flow simulation method of the present invention is characterized in that the basic viscosity element and the thermosetting element estimated by the above-mentioned rubber flow property estimation method are used as the basic viscosity element and the thermosetting element of viscosity when performing a flow simulation of the target rubber, respectively.
本発明の前者のゴムの流動特性推定方法および装置によれば、温度一定条件下で前記対象ゴムを前記流路で加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、前記対象ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて、前記対象ゴムの前記基礎粘度要素として粘度のせん断速度依存性を把握できる。また、温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で前記対象ゴムを前記流路で加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力の変化具合に基づいて、前記対象ゴムの前記熱硬化要素として粘度の熱履歴依存性を把握できる。 According to the former rubber flow characteristic estimation method and device of the present invention, the shear rate dependency of viscosity of the target rubber as the basic viscosity element can be grasped based on the moving speed of the flow means that causes the target rubber to flow in the flow path in a state before the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions, and the pressure that the flow means receives from the target rubber. In addition, the thermal history dependency of viscosity of the target rubber as the thermosetting element can be grasped based on the change in pressure that the flow means that causes the target rubber to flow in the flow path in a state after the start of vulcanization hardening receives from the target rubber under constant temperature conditions and constant moving speed conditions.
本発明の後者のゴムの流動特性推定方法および装置によれば、前記対象ゴム、前記比較ゴムをそれぞれ個別に、同一の流路で、前記流路に対する加熱具合を調整しつつ流動手段によって流動させ、温度一定条件下で前記比較ゴムまたは前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、流動させている前記ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて、前記対象ゴムの前記基礎粘度要素として粘度のせん断速度依存性を把握できる。また、温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で、前記比較ゴムを流動させている前記流動手段が前記比較ゴムから受ける圧力と、前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力と、に基づいて、前記対象ゴムの前記熱硬化要素として粘度の熱履歴依存性を把握できる。 According to the latter rubber flow characteristic estimation method and device of the present invention, the target rubber and the comparative rubber are each individually flowed through the same flow path by a flow means while adjusting the heating condition for the flow path, and the shear rate dependency of the viscosity of the target rubber as the basic viscosity element can be grasped based on the movement speed of the flow means that flows the comparative rubber or the target rubber in a state before the start of vulcanization hardening under constant temperature conditions and the pressure that the flow means receives from the flowing rubber. In addition, the thermal history dependency of the viscosity of the target rubber as the thermosetting element can be grasped based on the pressure that the flow means that flows the comparative rubber receives from the comparative rubber and the pressure that the flow means that flows the target rubber in a state after the start of vulcanization hardening receives from the target rubber under constant temperature conditions and constant movement speed conditions.
このように本発明によれば、対象ゴムの粘度の基礎粘度要素と熱硬化要素とを同じ装置を用いて1つの方法によって把握できる。したがって、基礎粘度要素と熱硬化要素とを別々の方法(装置)によって把握する場合のように、それぞれの要素を把握する方法(装置)の違いに起因して算出結果がばらつく(整合しなくなる)という不具合を防止するには有利になる。そのため、本発明によって基礎粘度要素と熱硬化要素とを把握することで、加硫中の対象ゴムの流動特性をより高い精度で推定することが可能になる。それ故、本発明の未加硫ゴムの流動シミュレーション方法によれば、シミュレーションモデルにおいて流動させた対象ゴムの挙動を、実際の製造工程での対象ゴムの挙動に一段と近似させることが可能になる。 In this way, according to the present invention, the basic viscosity element and the thermosetting element of the viscosity of the target rubber can be grasped by one method using the same device. Therefore, it is advantageous to prevent the problem that the calculation results vary (become inconsistent) due to the difference in the method (device) for grasping each element, as in the case where the basic viscosity element and the thermosetting element are grasped by different methods (devices). Therefore, by grasping the basic viscosity element and the thermosetting element by the present invention, it is possible to estimate the flow characteristics of the target rubber during vulcanization with higher accuracy. Therefore, according to the flow simulation method of unvulcanized rubber of the present invention, it is possible to make the behavior of the target rubber flowed in the simulation model more approximate to the behavior of the target rubber in the actual manufacturing process.
以下、本発明のゴムの流動特性推定方法および装置並びに未加硫ゴムの流動シミュレーション方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。 The rubber flow property estimation method and device, as well as the unvulcanized rubber flow simulation method of the present invention, are described below based on the embodiments shown in the figures.
本発明は、未加硫ゴムに加硫剤が配合された対象ゴムR1の加硫される過程における流動特性を推定する。流動特性を示す指標となる対象ゴムR1の粘度(せん断粘度)をより高い精度で推定するために、この粘度を上記した基礎粘度要素MA(せん断速度依存性)と熱硬化要素MB(熱履歴依存性)とに区別して把握する。この粘度は、基礎粘度要素MA×熱硬化要素MBとして表すことができる。 The present invention estimates the flow characteristics of target rubber R1, which is unvulcanized rubber mixed with a vulcanizing agent, during the vulcanization process. In order to estimate the viscosity (shear viscosity) of target rubber R1, which is an index showing the flow characteristics, with greater accuracy, this viscosity is understood by distinguishing it into the basic viscosity element MA (shear rate dependency) and thermosetting element MB (thermal history dependency) described above. This viscosity can be expressed as the basic viscosity element MA x thermosetting element MB.
本発明では、対象ゴムR1と、対象ゴムR1から加硫剤を排除した配合の未加硫ゴムR2(以下、比較ゴムR2という)を用いることがある。以下では、対象ゴムR1と比較ゴムR2を総称してゴムRと記載する。まず、対象ゴムR1だけを使用して、比較ゴムR2を使用しない実施形態を説明する。対象ゴムR1は、原料ゴムに加硫剤を含む各種配合剤を配合して混練りして製造する。 In the present invention, target rubber R1 and unvulcanized rubber R2 (hereinafter referred to as comparative rubber R2) that is compounded by excluding the vulcanizing agent from target rubber R1 may be used. Hereinafter, target rubber R1 and comparative rubber R2 will be collectively referred to as rubber R. First, an embodiment in which only target rubber R1 is used and comparative rubber R2 is not used will be described. Target rubber R1 is manufactured by compounding various compounding agents, including a vulcanizing agent, with raw rubber and kneading them.
図1に例示する本発明の未加硫ゴムの流動特性推定装置1(以下、推定装置1という)は、流路4と、加熱手段4aと、ゴムRを流路4で流動させる流動手段5と、演算部8とを有している。この推定装置1はさらに、ゴムRの収容部となるシリンダ2a、温度センサ6、制御部7を有している。流路4はシリンダ2aの先端部に固定されているダイ3に形成されていて、流路4とシリンダ2aの内部は連通している。制御部7および演算部8としては、コンピュータが使用される。この実施形態では、制御部7および演算部8として1台のコンピュータが使用されているが、それぞれを別々にもよい。
The unvulcanized rubber flow characteristic estimation device 1 (hereinafter referred to as the estimation device 1) of the present invention shown in FIG. 1 has a
流路4はダイ3に形成されたものに限らず例えば管体でもよい。流路4の断面形状は円形、楕円形、三角、四角、五角形等の多角形でもよいが、実際の製造工程で一般に使用されている円形断面がよい。この流路4は一定の断面形状になっていて、その断面積は全長に渡って実質的に不変で真っ直ぐに延在している。流路4は屈曲して延在していてもよいが直線状であることが好ましい。
The
加熱手段4aは流路4を加熱し、流路4に対する加熱具合を調整することができる。例えば、流路4の外側をカバーする電気ヒータなどを加熱手段4aとして用いる。加熱手段4aによって流路4は、対象ゴムR1の架橋反応が促進される所定温度に加熱され、この所定温度は例えば100℃~250℃の任意の温度である。加熱手段4aによる加熱具合は制御部7によって制御される。
The heating means 4a heats the
流動手段5は、流路4にゴムRを充満させた状態で流動させる。この実施形態では流動手段5は、円筒状のシリンダ2aの内部に配置されるピストン5aと、ピストン5aを筒軸方向に移動させる駆動機構5cとを有している。駆動機構5cとしては例えば、駆動モータなどが使用される。シリンダ2aの一定内径の内周面と、ピストン5aの一定外径の外周面とは、ほとんど隙間なく対向している。流動手段5は制御部7により制御される。
The flow means 5 causes the rubber R to flow while it is filled in the
温度センサ6はその設置位置でのダイ3(流路4)の温度を検知する。温度センサ6による検知データは演算部8に入力される。
The
演算部8は、温度センサ6による検知データ(検知温度)と予め設定されている目標温度とを比較してその比較結果を制御部7に伝達する。制御部7は、検知温度と目標温度との差がなくなるように加熱手段4aによる加熱具合を制御する。
The calculation unit 8 compares the detection data (detected temperature) from the
演算部8には、ゴムRを流動させているピストン5aの筒軸方向の移動速度Sと、流動させているゴムRからピストン5aが受ける筒軸方向の圧力Pとが入力される。この移動速度Sは制御部7によって把握することできる。この圧力Pは、駆動機構5cの出力(モータ出力など)の大きさに基づいて把握できるゴムRに対するピストン5aによる筒軸方向の押圧力Fを用いて算出することも、圧力センサを設けて検知することもできる。
The calculation unit 8 receives input of the axial movement speed S of the
演算部8には、上述した種々のデータの他に、ピストン5aの断面積(シリンダ2aの内側断面積)、流路4の断面積、流路4の長さなどの既知データが入力されている。演算部8は入力されたデータを用いて様々な演算処理を行う。
In addition to the various data described above, known data such as the cross-sectional area of the
対象ゴムR1は加熱されることで加硫硬化が促進される。したがって、流路4を加熱して温度一定条件下で、ピストン5aの移動速度Sを一定にして対象ゴムR1を流路4で流動させると、図2に例示するように、流動させている対象ゴムR1からピストン5aが受ける圧力Pは途中で急減に大きくなる。
The vulcanization hardening of the target rubber R1 is accelerated by heating it. Therefore, when the
詳述すると図2に示すように、流路4で対象ゴムR1を流動させてからの経過時間がtxを超える前は、圧力Pは相対的に小さくて概ね一定であり、txを超えた後は圧力Pは急激に大きくなる。即ち、経過時間txを境界にして、それ以前では対象ゴムR1が加硫硬化開始前の状態なので相対的に流動性が高く、それ以後では対象ゴムR1が加硫硬化開始後の状態なので流動性が低下する。本発明は対象ゴムR1の図2の特性を利用する。
More specifically, as shown in FIG. 2, before the elapsed time from when the target rubber R1 is caused to flow in the
次に、対象ゴムR1の基礎粘度要素MAおよび熱硬化要素MBを把握する手順を説明する。 Next, we will explain the procedure for determining the basic viscosity element MA and thermosetting element MB of the target rubber R1.
基礎粘度要素MAを把握するには、流路4で対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態で流動させる。そして、温度一定条件下で対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態で流動させているピストン5aの移動速度Sと、この対象ゴムR1からピストン5aが受ける圧力Pとに基づいて、演算部8による演算処理によって基礎粘度要素MAが推定される。
To determine the basic viscosity element MA, the target rubber R1 is caused to flow in the
そこで、図1に例示するように、シリンダ2aに対象ゴムR1を収容し、流路4の温度は常温でよい。次いで、ピストン5aを筒軸方向前方に移動させて対象ゴムR1を押圧して、対象ゴムR1をシリンダ2aから流路4に注入する。対象ゴムR1はシリンダ2aおよび流路4で途切れることなく、流路4に充満された状態で流動する。ここで、図3に例示するように、一定の移動速度Sを複数に異ならせて、それぞれの移動速度Sにおける圧力Pを測定する。
As shown in FIG. 1, the target rubber R1 is placed in the
演算部8がゴムRの粘度ηを算出する際には、下記(1)、(2)、(3)式が使用される。
見掛けのせん断応力τ=(P・d)/4L・・・(1)
見掛けのせん断速度γ=4Q/(π・(d3/8))・・・(2)
粘度η(見掛けのせん断粘度)=τ/γ・・・・(3)
ここで、P=4F/π・D2、Q=πD2/4(S/60)であり、Pはシリンダ2aの内圧(Pa)、FはゴムRに対するピストン5aによる筒軸方向の押圧力(N)、Dはシリンダ2aの内径(mm)、dは流路4の内径(mm)、Lは流路4の長さ(mm)、Qは容積流量比率(mm3/sec)、Sはピストン5aの筒軸方向の移動速度(mm/min)である。
尚、(1)~(3)式は円管流路に適用される計算式であるが、流路4、シリンダ2aの断面形状が円形以外の場合は(1)~(3)式をアレンジして使用する。
When the calculation unit 8 calculates the viscosity η of the rubber R, the following equations (1), (2), and (3) are used.
Apparent shear stress τ = (P d) / 4L (1)
Apparent shear rate γ=4Q/(π·(d 3 /8)) (2)
Viscosity η (apparent shear viscosity) = τ / γ (3)
Here, P = 4F/π・D2 , Q = πD2 /4(S/60), P is the internal pressure of the
Incidentally, the formulas (1) to (3) are calculation formulas applied to a circular pipe flow passage, but when the cross-sectional shapes of the
測定したそれぞれの移動速度Sにおける圧力Pと、上述した式(1)、(2)、(3)とを用いることで、演算部8により、せん断速度γおよび粘度ηが算出される。算出されたこのせん断速度γおよび粘度ηを、図4に例示するグラフにプロットすることでデータD1が得られる。このデータD1は、粘度ηのせん断速度依存性を示しているので基礎粘度要素MAとなる。図4に記載されたデータD1は、対象ゴムR1の温度によって変化するので、流路4(対象ゴムR1)の温度を複数に異ならせて取得するとよい。 The calculation unit 8 calculates the shear rate γ and viscosity η using the pressure P measured at each moving speed S and the above-mentioned formulas (1), (2), and (3). The calculated shear rate γ and viscosity η are plotted on the graph shown in FIG. 4 to obtain data D1. This data D1 indicates the shear rate dependency of viscosity η, and therefore becomes the basic viscosity element MA. The data D1 shown in FIG. 4 changes depending on the temperature of the target rubber R1, so it is advisable to obtain it by varying the temperature of the flow path 4 (target rubber R1) to multiple values.
熱硬化要素MBを把握するには、流路4で対象ゴムR1を加硫硬化開始後の状態で流動させる。そして、温度一定条件下およびピストン5aの移動速度Sが一定条件下で対象ゴムR1を流動させているピストン5aが対象ゴムR1から受ける圧力Pの変化具合に基づいて、演算部8による演算処理によって熱硬化要素MBが推定される。
To grasp the thermosetting element MB, the target rubber R1 is caused to flow in the
そこで、図1に例示するように、シリンダ2aに対象ゴムR1を収容し、流路4は加熱手段4aによって所定温度に加熱しておく。次いで、ピストン5aを筒軸方向前方に移動させて対象ゴムR1を押圧して、対象ゴムR1をシリンダ2aから流路4に注入する。対象ゴムR1はシリンダ2aおよび流路4で途切れることなく、流路4に充満された状態で流動する。ここで、一定の移動速度Sに維持して経時的に圧力P(を測定する(圧力Pの経時変化を測定する)。これより、図2に例示するように経過時間がtxを超えた後のような圧力Pが測定される。
As shown in FIG. 1, the target rubber R1 is placed in the
測定した所定の一定の移動速度Sにおける圧力Pと、上述した式(1)、(2)、(3)とを用いることで、演算部8により、図5に例示する経時的な粘度ηが算出される(粘度ηの経時変化が算出される)。 By using the measured pressure P at a predetermined constant moving speed S and the above-mentioned formulas (1), (2), and (3), the calculation unit 8 calculates the viscosity η over time as shown in FIG. 5 (the change in viscosity η over time is calculated).
図5のデータの粘度ηを、対象ゴムR1の加硫硬化開始時点(tx)での粘度ηを基準の1としてプロットすることでデータD2が得られる。図5は、縦軸を加硫硬化開始時点(tx)での粘度ηに対する粘度上昇比率にして記載されている。このデータD2は、粘度ηの熱履歴依存性を示しているので基礎粘度要素MBとなる。対象ゴムR1が加硫硬化開始前では、熱履歴による粘度ηの変化は生じないので、経過時間がtx以前ではデータD2は基準の数値1で一定になる。尚、ピストン5aの移動速度Sを変えても粘度上昇比率は変わらないので、移動速度Sは任意の1条件でよい。
Data D2 is obtained by plotting the viscosity η of the data in Figure 5, with the viscosity η at the start of vulcanization hardening (tx) of the target rubber R1 as a reference of 1. Figure 5 is written with the vertical axis representing the viscosity increase ratio to the viscosity η at the start of vulcanization hardening (tx). This data D2 shows the thermal history dependency of viscosity η, and is therefore the basic viscosity element MB. Before the start of vulcanization hardening of the target rubber R1, there is no change in viscosity η due to thermal history, so data D2 is constant at the reference value of 1 before the elapsed time tx. Note that since the viscosity increase ratio does not change even if the movement speed S of the
基礎粘度要素MAを把握する工程と熱硬化要素MBを把握する工程とは、連続して行うことも、別々に行うこともできる。両工程を連続して行う場合は、加熱手段4aによって所定温度に加熱された流路4で、対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態で流動手段5によって流動させた後、この対象ゴムR1を引き続き流路4で加硫硬化開始後の状態で流動手段5によって流動させればよいので、両工程を短時間で行うことができる。ただし、加硫硬化開始前の状態の対象ゴムR1が途中で加硫硬化開始後の状態になるので、迅速に基礎粘度要素MAを把握するための測定を行う必要がある。
The process of determining the basic viscosity element MA and the process of determining the thermosetting element MB can be performed consecutively or separately. When both processes are performed consecutively, the target rubber R1 is caused to flow by the flow means 5 in a state before the start of vulcanization curing in the
両工程を別々に行う場合は、流路4で対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態で流動手段5によって流動させた後、この流路4で別の対象ゴムR1を加硫硬化開始後の状態で流動手段5によって流動させる。両工程を別々に行う場合は、一方の対象ゴムR1を確実に加硫硬化開始前の状態に維持することができ、他方の対象ゴムR1を確実に加硫硬化開始後の状態に維持することができるので、精度よく基礎粘度要素MAおよび熱硬化要素MBを把握するには有利になる。
When both processes are carried out separately, the target rubber R1 is flowed in
対象ゴムR1の加硫硬化開始時点(tx)が図5に例示するように明確に表れない場合もある。このような場合は例えば、対象ゴムR1を流路4で流動させ始めてから粘度ηの最低値を基準の1として基礎粘度要素MBを把握する。
The time (tx) when the vulcanization hardening of the target rubber R1 begins may not be clearly indicated, as shown in FIG. 5. In such a case, for example, the minimum value of viscosity η after the target rubber R1 begins to flow through
或いは、対象ゴムR1と比較ゴムR2を用いることで、対象ゴムR1の加硫硬化開始時点(tx)を明確にすることができる。そこで、対象ゴムR1と比較ゴムR2を用いた実施形態を説明する。 Alternatively, by using the target rubber R1 and the comparative rubber R2, it is possible to clarify the time (tx) at which the vulcanization hardening of the target rubber R1 begins. Therefore, an embodiment using the target rubber R1 and the comparative rubber R2 will be described.
この実施形態では、準備作業として、設定された規定温度において同じ所定粘度の対象ゴムR1と比較ゴムR2を用意する。この規定温度は、対象ゴムR1の架橋反応が促進されない温度であり、例えば10℃~50℃程度、或いは常温に設定すればよい。 In this embodiment, as a preparatory step, a target rubber R1 and a comparative rubber R2 are prepared, each having the same predetermined viscosity at a set specified temperature. This specified temperature is a temperature at which the crosslinking reaction of the target rubber R1 is not accelerated, and may be set to, for example, about 10°C to 50°C, or room temperature.
比較ゴムR2は、対象ゴムR1の配合から加硫剤のみを除外した各種配合剤を配合して混練りして製造し、所定粘度にする。対象ゴムR1と比較ゴムR2とは厳密に一致した粘度にすることはできないため、同等粘度であればよい。同等粘度とは、比較ゴムR2の粘度(Pa・s)が対象ゴムR1の粘度(Pa・s)の±1%程度であることを意味する。この時の対象ゴムR1と比較ゴムR2の粘度の確認は、キャピラリーレオメータなどの一般的な粘度計を用いて行えばよい。 Comparative rubber R2 is manufactured by blending and kneading various compounding ingredients, excluding only the vulcanizing agent, from the compounding of target rubber R1, to a specified viscosity. Since it is not possible to make the viscosities of target rubber R1 and comparative rubber R2 exactly the same, it is sufficient that they have equivalent viscosities. Equivalent viscosity means that the viscosity (Pa·s) of comparative rubber R2 is approximately ±1% of the viscosity (Pa·s) of target rubber R1. The viscosities of target rubber R1 and comparative rubber R2 can be confirmed using a general viscometer such as a capillary rheometer.
対象ゴムR1における加硫剤の配合割合が小さくて、粘度に対する影響が無視できるならば、対象ゴムR1の配合から加硫剤のみを単純に除外した配合で比較ゴムR2を製造する。対象ゴムR1における加硫剤の配合割合が比較的大きくて、粘度に対する影響が無視できない場合は、対象ゴムR1の配合から加硫剤を除外したことによる粘度変化を補うために、例えば、加硫剤を除外した対象ゴムR1の残りの配合剤の配合量を調整する。これにより、対象ゴムR1と比較ゴムR2とを同等粘度にする。対象ゴムR1と比較ゴムR2との相違点は、実質的に加硫剤の有無のみである。 If the compounding ratio of the vulcanizing agent in the target rubber R1 is small and its effect on viscosity can be ignored, the comparative rubber R2 is manufactured from a compounding ratio in which only the vulcanizing agent is simply removed from the compounding ratio of the target rubber R1. If the compounding ratio of the vulcanizing agent in the target rubber R1 is relatively large and its effect on viscosity cannot be ignored, for example, the compounding amounts of the remaining compounding agents in the target rubber R1 excluding the vulcanizing agent are adjusted to compensate for the change in viscosity caused by removing the vulcanizing agent from the compounding ratio of the target rubber R1. This makes the target rubber R1 and the comparative rubber R2 have the same viscosity. The only difference between the target rubber R1 and the comparative rubber R2 is essentially the presence or absence of the vulcanizing agent.
塑性体である対象ゴムR1は加硫剤が配合されているので、加熱することで架橋反応が生じて加硫硬化して弾性体に変質する。比較ゴムR2は、加硫剤が配合されていないので、加熱しても架橋反応が生じることがなく加硫硬化せずに塑性体のままである。 The target rubber R1, which is a plastic body, contains a vulcanizing agent, so when heated, a cross-linking reaction occurs, causing it to harden through vulcanization and change into an elastic body. The comparison rubber R2 does not contain a vulcanizing agent, so even when heated, no cross-linking reaction occurs and it does not harden through vulcanization and remains a plastic body.
この実施形態では、対象ゴムR1、比較ゴムR2をそれぞれ個別に、同一の流路4で、流路4に対する加熱具合を調整しつつ流動手段5によって流動させる。熱硬化要素MBを把握するには、流路4で比較ゴムR2を流動させ、対象ゴムR1を加硫硬化開始後の状態で流動させる。そして、温度一定条件下およびピストン5aの移動速度Sが一定条件下で、比較ゴムR2を流動させているピストン5aが比較ゴムR2から受ける圧力Pと、対象ゴムR1を加硫硬化開始後の状態で流動させているピストン5aが対象ゴムR1から受ける圧力Pと、に基づいて、演算部8による演算処理によって熱硬化要素MBが推定される。
In this embodiment, the target rubber R1 and the comparative rubber R2 are each individually caused to flow in the
そこで、先の実施形態と同様に、対象ゴムR1、比較ゴムR2に対してピストン5aを一定の移動速度Sに維持して経時的に圧力Pを測定する(圧力Pの経時変化を測定する)。測定した所定の一定の移動速度Sにおける圧力Pと、上述した式(1)、(2)、(3)とを用いることで、演算部8により、対象ゴムR1、比較ゴムR2のそれぞれについて図7に例示する経時的な粘度ηとしてデータn1、n2が算出される(粘度ηの経時変化が算出される)。
As in the previous embodiment, the
比較ゴムR2は加熱しても加硫硬化しないので、図7ではデータn1とn2とが分岐する時点が対象ゴムR1の加硫硬化開始時点(tx)となる。このように対象ゴムR1と比較ゴムR2とを使用することで、対象ゴムR1の加硫硬化開始時点(tx)を明確に把握することが可能になる。その結果、比較ゴムR2の粘度ηを基準の1として、図6と同様のデータD2を得ることができる。 Since the comparative rubber R2 does not harden by vulcanization even when heated, the point at which data n1 and n2 diverge in Figure 7 is the vulcanization start time (tx) of the target rubber R1. By using the target rubber R1 and the comparative rubber R2 in this way, it is possible to clearly grasp the vulcanization start time (tx) of the target rubber R1. As a result, by setting the viscosity η of the comparative rubber R2 to the reference value of 1, data D2 similar to that in Figure 6 can be obtained.
基礎粘度要素MAは、対象ゴムR1も比較ゴムR2も同じなので、どちらのゴムR1、R2を使用して把握してもよい。したがって、この実施形態では、基礎粘度要素MAを把握するには、流路4で比較ゴムR2または対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態で流動させる。そして、温度一定条件下でゴムRを流動させているピストン5aの移動速度Sと、流動させているゴムRからピストン5aが受ける圧力Pとに基づいて、演算部8による演算処理によって基礎粘度要素MAが推定される。
The basic viscosity element MA is the same for both the target rubber R1 and the comparative rubber R2, so either rubber R1 or R2 may be used to determine the basic viscosity element MA. Therefore, in this embodiment, to determine the basic viscosity element MA, the comparative rubber R2 or the target rubber R1 is caused to flow in the
既述した種々の実施形態で説明したように、本発明では、対象ゴムR1の粘度ηの基礎粘度要素MAと熱硬化要素MBとを同じ推定装置1を用いて1つの方法によって把握できる。したがって、従来のように基礎粘度要素MAと熱硬化要素MBとを把握する方法(装置)の違いに起因して算出結果がばらつく(整合しなくなる)という不具合を防止するには有利になる。
As explained in the various embodiments described above, in the present invention, the basic viscosity element MA and the thermosetting element MB of the viscosity η of the target rubber R1 can be grasped by one method using the
その結果、本発明によって基礎粘度要素MAと熱硬化要素MBとを把握することで、加硫中の対象ゴムR1の流動特性を、より高精度で推定することが可能になる。対象ゴムR1の加硫過程での挙動シミュレーションをする際には、対象ゴムR1の流動特性を示す指標データ(粘度)として、上述の算出した基礎粘度要素MA、熱硬化要素MBを用いる。これら基礎粘度要素MA、熱硬化要素MBをシミュレーションモデルに適用し、コンピュータによってシミュレーションモデルをモールド内で流動させてその挙動を確認する。例えば図8に示すように、加硫中に流動している対象ゴムR1の先端位置を示すデータLxを算出することができ、その先端位置を精度よく推定することができる。 As a result, by grasping the basic viscosity element MA and the thermosetting element MB according to the present invention, it becomes possible to estimate the flow characteristics of the target rubber R1 during vulcanization with higher accuracy. When simulating the behavior of the target rubber R1 during the vulcanization process, the basic viscosity element MA and the thermosetting element MB calculated above are used as index data (viscosity) indicating the flow characteristics of the target rubber R1. These basic viscosity elements MA and thermosetting element MB are applied to a simulation model, and the simulation model is caused to flow in a mold by a computer to confirm its behavior. For example, as shown in FIG. 8, data Lx indicating the tip position of the target rubber R1 flowing during vulcanization can be calculated, and the tip position can be estimated with high accuracy.
したがって、本発明の未加硫ゴムの流動シミュレーション方法によれば、シミュレーションモデルにおいて流動させた対象ゴムR1の挙動を、実際の製造工程での対象ゴムR1の挙動に一段と近似させることが可能になる。この基礎粘度要素MA、熱硬化要素MBは、例えばタイヤ、ホース、防舷材、コンベヤベルト等の様々なゴム製品、これらゴム製品を構成するゴム部材、ブラダ等のゴム製の製造設備部材などを製造する際の未加硫ゴムの挙動シミュレーションに利用することができる。 Therefore, according to the unvulcanized rubber flow simulation method of the present invention, it is possible to make the behavior of the target rubber R1 flowed in the simulation model more similar to the behavior of the target rubber R1 in the actual manufacturing process. The basic viscosity element MA and thermosetting element MB can be used to simulate the behavior of unvulcanized rubber when manufacturing various rubber products such as tires, hoses, fenders, and conveyor belts, as well as the rubber components that make up these rubber products, and rubber manufacturing equipment components such as bladders.
図9、図10に例示する推定装置1を用いることもできる。この推定装置1は、断面積一定の円筒体である容器2bを有している。この容器2bの内部が流路4になっている。流動手段5は、容器2bの内部で容器2bの筒軸心を中心にして回転する回転円盤5bと、この回転円盤5bを回転駆動する駆動機構5cとを有している。したがって、この推定装置1は、既述した先の実施形態のダイ3とシリンダ2aを容器2bに置き換え、ピストン5aを回転円盤5bに置き換えた構成であり、その他は実質的に同じである。
The
この推定装置1では、流路4に対する加熱具合を加熱手段4aで調整しつつ、流路4で対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で回転円盤5bによって回転流動させる。そして、温度一定条件下で対象ゴムR1を加硫硬化開始前の状態で回転流動させている回転円盤5bの回転移動速度Sと、対象ゴムR1から回転円盤5bが受ける回転方向の圧力Pとに基づいて基礎粘度要素MAが、演算部8により推定される。この圧力Pは具体的には、回転する回転円盤5bの回転抵抗(トルク)に基づいて測定できる。
In this
また、温度一定条件下および回転移動速度Sが一定条件下で対象ゴムR1を加硫硬化開始後の状態で回転流動させている回転円盤5bが、対象ゴムR1から受ける圧力Pの変化具合に基づいて、演算部8により熱硬化要素MBが推定される。
In addition, the calculation unit 8 estimates the thermosetting element MB based on the change in pressure P that the
基礎粘度要素MAおよび熱硬化要素MBを把握する手順は、既述した先の実施形態に対して、ダイ3とシリンダ2aを容器2bに置き換え、ピストン5aを回転円盤5bに置き換えただけで、実質的に同様である。また、既述した先の実施形態で説明した種々のアレンジを、この実施形態にも適用することができる。
The procedure for grasping the basic viscosity element MA and the thermosetting element MB is substantially the same as that of the previous embodiment, except that the
1 流動特性推定装置
2a シリンダ(収容部)
2b 容器(収容部)
3 ダイ
4 流路
4a 加熱手段
5 流動手段
5a ピストン
5b 回転円盤
5c 駆動機構
6 温度センサ
7 制御部
8 演算部
R1 対象ゴム
R2 比較ゴム
1 Flow
2b Container (container)
Reference Signs List 3: die 4: flow
Claims (9)
流路に対する加熱具合を調整しつつ、前記流路で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で流動手段によって流動させ、
温度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、前記対象ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて前記基礎粘度要素を推定し、
温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力の変化具合に基づいて前記熱硬化要素を推定することを特徴とするゴムの流動特性推定方法。 A method for estimating flow characteristics of rubber, which estimates a basic viscosity element and a thermosetting element of viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, comprising the steps of:
While adjusting the heating condition of the flow path, the target rubber is caused to flow through the flow path by a flow means in a state before the start of vulcanization hardening and in a state after the start of vulcanization hardening;
The basic viscosity element is estimated based on a moving speed of the flow means which flows the target rubber in a state before the start of vulcanization curing under a constant temperature condition and a pressure which the flow means receives from the target rubber;
A method for estimating the flow characteristics of rubber, characterized in that the thermosetting element is estimated based on changes in the pressure that the flow means, which causes the target rubber to flow in a state after the start of vulcanization curing under constant temperature conditions and constant moving speed conditions, receives from the target rubber.
前記対象ゴムと、前記対象ゴムから前記加硫剤が排除された配合にして同等粘度に調製された比較ゴムとを用意しておき、
前記対象ゴム、前記比較ゴムをそれぞれ個別に、同一の流路で、前記流路に対する加熱具合を調整しつつ流動手段によって流動させ、
温度一定条件下で前記比較ゴムまたは前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、流動させている前記ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて前記基礎粘度要素を推定し、
温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で、前記比較ゴムを流動させている前記流動手段が前記比較ゴムから受ける圧力と、前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力と、に基づいて前記熱硬化要素を推定することを特徴とするゴムの流動特性推定方法。 A method for estimating flow characteristics of rubber, which estimates a basic viscosity element and a thermosetting element of viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, comprising the steps of:
The target rubber and a comparative rubber prepared to have an equivalent viscosity by compounding the target rubber but excluding the vulcanizing agent are prepared,
The target rubber and the comparative rubber are individually flowed through the same flow path by a flow means while adjusting the heating condition of the flow path,
estimating the basic viscosity element based on the moving speed of the flow means for flowing the comparative rubber or the target rubber in a state before the start of vulcanization curing under a constant temperature condition and the pressure that the flow means receives from the flowing rubber;
A method for estimating the flow characteristics of rubber, characterized in that the thermosetting element is estimated based on the pressure that the flow means for causing the comparison rubber to flow receives from the comparison rubber under constant temperature conditions and constant moving speed conditions, and the pressure that the flow means for causing the target rubber to flow receives from the target rubber after the start of vulcanization hardening.
流路と、前記流路に対する加熱具合を調整する加熱手段と、前記流路で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で流動させる流動手段と、演算部とを有し、
温度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、前記対象ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて、前記演算部により前記基礎粘度要素が推定され、
温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力の変化具合に基づいて、前記演算部により前記熱硬化要素が推定されることを特徴とするゴムの流動特性推定装置。 A rubber flow characteristic estimation device that estimates a basic viscosity element and a thermosetting element of viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, comprising:
a flow path, a heating means for adjusting a heating condition for the flow path, a flow means for flowing the target rubber through the flow path in a state before the start of vulcanization hardening and in a state after the start of vulcanization hardening, and a calculation unit,
The calculation unit estimates the basic viscosity element based on a moving speed of the flow means that flows the target rubber in a state before the start of vulcanization hardening under a constant temperature condition and a pressure that the flow means receives from the target rubber,
A rubber flow characteristic estimation device, characterized in that the thermosetting element is estimated by the calculation unit based on the change in pressure that the flow means, which causes the target rubber to flow in a state after vulcanization hardening has started under constant temperature conditions and constant moving speed conditions, receives from the target rubber.
流路と、前記流路に対する加熱具合を調整する加熱手段と、前記流路で前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態および加硫硬化開始後の状態で流動させる流動手段と、演算部とを有し、
前記対象ゴム、前記対象ゴムから前記加硫剤が排除された配合にして同等粘度に調製された比較ゴムがそれぞれ個別に、同一の前記流路で、前記流路に対する加熱具合を調整しつつ流動手段によって流動され、
温度一定条件下で前記比較ゴムまたは前記対象ゴムを加硫硬化開始前の状態で流動させている前記流動手段の移動速度と、流動させている前記ゴムから前記流動手段が受ける圧力とに基づいて、前記演算部により前記基礎粘度要素が推定され、
温度一定条件下および前記移動速度一定条件下で、前記比較ゴムを流動させている前記流動手段が前記比較ゴムから受ける圧力と、前記対象ゴムを加硫硬化開始後の状態で流動させている前記流動手段が前記対象ゴムから受ける圧力と、に基づいて、前記演算部により前記熱硬化要素が推定されることを特徴とするゴムの流動特性推定装置。 A rubber flow characteristic estimation device that estimates a basic viscosity element and a thermosetting element of viscosity during vulcanization of a target rubber in which a vulcanizing agent is blended with unvulcanized rubber, comprising:
a flow path, a heating means for adjusting a heating condition for the flow path, a flow means for flowing the target rubber through the flow path in a state before the start of vulcanization hardening and in a state after the start of vulcanization hardening, and a calculation unit,
The target rubber and a comparative rubber prepared to have an equivalent viscosity by compounding the target rubber with the vulcanizing agent removed therefrom are individually flowed in the same flow path by a flow means while adjusting the heating condition of the flow path,
The calculation unit estimates the basic viscosity element based on a moving speed of the flow means which flows the comparative rubber or the target rubber in a state before the start of vulcanization curing under a constant temperature condition and a pressure which the flow means receives from the flowing rubber,
A rubber flow characteristic estimation device characterized in that the thermosetting element is estimated by the calculation unit based on the pressure that the flow means, which is causing the comparison rubber to flow, receives from the comparison rubber under constant temperature conditions and constant moving speed conditions, and the pressure that the flow means, which is causing the target rubber to flow in a state after the start of vulcanization hardening, receives from the target rubber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021143133A JP7684566B2 (en) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Method and device for estimating flow characteristics of rubber, and method for simulating flow of unvulcanized rubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021143133A JP7684566B2 (en) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Method and device for estimating flow characteristics of rubber, and method for simulating flow of unvulcanized rubber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023036216A JP2023036216A (en) | 2023-03-14 |
| JP7684566B2 true JP7684566B2 (en) | 2025-05-28 |
Family
ID=85508767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021143133A Active JP7684566B2 (en) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Method and device for estimating flow characteristics of rubber, and method for simulating flow of unvulcanized rubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7684566B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019027959A (en) | 2017-07-31 | 2019-02-21 | 横浜ゴム株式会社 | Method and apparatus for measuring viscosity of unvulcanized rubber and flow simulation method of unvulcanized rubber |
| JP2019025815A (en) | 2017-07-31 | 2019-02-21 | 横浜ゴム株式会社 | Method and apparatus for manufacturing rubber products |
| JP2020024238A (en) | 2016-12-14 | 2020-02-13 | コニカミノルタ株式会社 | Optical element |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295816A (en) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Injection molding apparatus |
| KR20090041672A (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | 금호타이어 주식회사 | Apparatus and method for measuring viscosity of continuous rubber |
-
2021
- 2021-09-02 JP JP2021143133A patent/JP7684566B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020024238A (en) | 2016-12-14 | 2020-02-13 | コニカミノルタ株式会社 | Optical element |
| JP2019027959A (en) | 2017-07-31 | 2019-02-21 | 横浜ゴム株式会社 | Method and apparatus for measuring viscosity of unvulcanized rubber and flow simulation method of unvulcanized rubber |
| JP2019025815A (en) | 2017-07-31 | 2019-02-21 | 横浜ゴム株式会社 | Method and apparatus for manufacturing rubber products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023036216A (en) | 2023-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10730255B2 (en) | Method for placing a self-sealing product on the inner surface of a tire | |
| JP6972742B2 (en) | Viscosity measurement method and equipment for unvulcanized rubber and flow simulation method for unvulcanized rubber | |
| JPH0612327B2 (en) | Method for testing viscoelastic materials and apparatus for performing same | |
| WO2018155230A1 (en) | Injection molding system | |
| CN103068552A (en) | Automatic Operation Method of Injection Molding Machine | |
| JPH0753405B2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING VARIATION OF RESIN FLOW PHYSICAL PROPERTY IN INJECTION MOLDING MACHINE | |
| JP7684566B2 (en) | Method and device for estimating flow characteristics of rubber, and method for simulating flow of unvulcanized rubber | |
| CN107081871B (en) | Molding machine, control device, and molding device | |
| JP7293962B2 (en) | Molded product quality anomaly prediction system | |
| EP3638479B1 (en) | Injection molding of crosslinking polymers | |
| TW202126463A (en) | Melt pressure control of injection molding | |
| CN101808790B (en) | Cure time adjustment for a rubber article | |
| WO2019188998A1 (en) | Molding assistance device for injection molding machine | |
| JP7485947B2 (en) | Method and device for estimating flow characteristics of rubber | |
| JP7428883B2 (en) | Method and device for estimating rubber flow characteristics | |
| JPH1110694A (en) | Injection molding method and device for the same | |
| JP6939211B2 (en) | Rubber product manufacturing method and equipment | |
| JP4191572B2 (en) | Rubber injection molding system and injection molding vulcanization condition setting method for rubber injection molding system | |
| JPH0976251A (en) | Method for measuring vulcanization reaction and method and apparatus for preparing rubber product | |
| JP2014008756A (en) | Method for producing boots | |
| JPH0976320A (en) | Automatic setting method for injection molding speed condition of injection mold machine | |
| JP2006095843A (en) | Method and apparatus for manufacturing conductive roller | |
| JPH01295816A (en) | Injection molding apparatus | |
| RU2784451C1 (en) | Method for 3d printing an elastomeric deformable rubber body, in particular a rubber seal | |
| CN114425842B (en) | Extrusion process in production of automobile radial tire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240807 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250411 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250415 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250428 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7684566 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |