Tối ưu hoá quá trình lưu hoá cao su kỹ thuật: Tầm quan trọng của hệ thống ép thuỷ lực và tự động hoá

Trong ngành công nghiệp sản xuất cao su kỹ thuật, việc nghiên cứu phối trộn các loại cao su nguyên liệu (EPDM, NBR, Silicone…) và hóa chất (Silica, than đen, xúc tiến) mới chỉ quyết định 50% chất lượng sản phẩm. 50% còn lại phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình lưu hóa – nơi nhiệt độ, áp suất và thời gian phải được kiểm soát với độ chính xác tuyệt đối.
Tại Cao su Khánh Đạt, để sản xuất ra các sản phẩm đòi hỏi tiêu chuẩn khắt khe và kích thước lớn như đệm chống va tàu thuyền, gối cầu hay thảm cao su đặc chủng, chúng tôi đặc biệt chú trọng vào việc nâng cấp hệ thống máy móc cơ khí và tự động hóa.

Yêu cầu khắt khe về lực ép trong khuôn mẫu

Khi lưu hóa các sản phẩm có biên dạng phức tạp hoặc độ dày lớn, cao su bán thành phẩm cần một lực ép khổng lồ để điền đầy khuôn, triệt tiêu hoàn toàn bọt khí bên trong và đảm bảo độ kết dính bề mặt. Lực ép không đủ sẽ dẫn đến hiện tượng rỗ khí, sai lệch kích thước và làm giảm cơ tính (độ bền kéo đứt, độ cứng Shore A) của thành phẩm.

Để giải quyết bài toán này đối với các mặt hàng siêu trường siêu trọng, nhà máy bắt buộc phải sử dụng các hệ thống máy ép thủy lực công suất lớn lên tới 450 tấn. Việc thiết kế hệ thống cơ khí với cụm xi lanh kép (đường kính lòng xi lanh lên tới Ø1250) giúp phân bổ lực ép đồng đều lên toàn bộ bề mặt thớt nhiệt.

Bên cạnh đó, an toàn và độ chính xác trong vận hành cụm nâng hạ (X-lift) hay thớt ép là yếu tố sống còn. Quá trình thiết kế mạch thủy lực phải tính toán kỹ lưỡng đến việc tích hợp các dòng van thuỷ lực cân bằng nhằm giữ áp suất ổn định trong thời gian dài lưu hóa và chống rơi tự do khi tải trọng khuôn quá nặng, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành.

Hệ thống máy ép thủy lực 450 tấn
Hệ thống máy ép thủy lực 450 tấn

Tự động hóa quy trình: Khi máy móc loại bỏ sai số con người

Lưu hóa cao su là một phản ứng hóa học không thể đảo ngược. Việc xả khí (bumping) sai thời điểm hoặc chênh lệch nhiệt độ vài độ C cũng có thể làm hỏng toàn bộ mẻ ép. Do đó, việc điều khiển thủ công đã không còn phù hợp với sản xuất công nghiệp hiện đại.

Tại Cao su Khánh Đạt, quá trình lưu hóa được số hóa và tự động hóa cao độ thông qua hệ thống điều khiển lập trình.

  • Bộ điều khiển trung tâm: Việc ứng dụng các dòng PLC công nghiệp độ tin cậy cao (như Siemens S7-1200) cho phép lập trình chính xác chu kỳ gia nhiệt, tính toán đường cong lưu hoá, cảm biến độ nhớt Mooney, đếm ngược thời gian lưu hóa và điều khiển tự động các van điện từ để thực hiện chu trình xả khí hoàn toàn tự động.
  • Tối ưu hóa năng lượng: Động cơ bơm thủy lực không cần phải chạy tối đa công suất trong suốt thời gian ngâm nhiệt dài. Việc tích hợp hệ thống Biến tần kết hợp giao tiếp truyền thông Modbus RTU với PLC giúp điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ theo áp suất thực tế. Khi máy đã đạt đủ áp suất ngàm, biến tần sẽ giảm tốc độ bơm về mức duy trì, giúp tiết kiệm đến 40% điện năng tiêu thụ và tăng tuổi thọ cho hệ thống bơm – van thủy lực.

Ý nghĩa đối với chất lượng thành phẩm

Sự kết hợp hoàn hảo giữa thiết kế cơ khí thủy lực vững chắc và hệ thống điều khiển tự động hóa thông minh mang lại những lợi ích thiết thực cho sản phẩm cao su kỹ thuật đầu ra:

  • Tính đồng nhất: Hàng nghìn sản phẩm ra lò đều có thông số cơ lý tính đồng đều như một.
  • Độ bóng bề mặt và sai số: Đạt chuẩn các dung sai kích thước khắt khe nhất trong ngành cơ khí và xây dựng.
  • Tốc độ đáp ứng: Giảm thiểu tỷ lệ hàng lỗi, rút ngắn chu kỳ sản xuất, từ đó tối ưu giá thành cho khách hàng.
Hệ thống Điều khiển và Tiết kiệm Năng lượng
Hệ thống Điều khiển và Tiết kiệm Năng lượng

Đầu tư vào công nghệ cốt lõi chính là lời cam kết mạnh mẽ nhất của Cao su Khánh Đạt đối với chất lượng sản phẩm. Chúng tôi không ngừng cải tiến kỹ thuật sản xuất để mang đến những vật tư cao su đạt tiêu chuẩn quốc tế, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe nhất của các dự án lớn.

Đánh giá nội dung
Quản lý Nguyễn Trọng Đạt trong một lần tìm hiểu thị trường tại Trung Quốc

Tôi là Nguyễn Trọng Đạt – Quản lý sản xuất và kỹ thuật của Công ty TNHH cao su kỹ thuật Khánh Đạt. Với chuyên môn hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất cao su và cung cấp các sản phẩm làm từ cao su. Một số khách hàng chúng tôi đã cung cấp: Tập đoàn than khoáng sản Việt Nam, EVN, PTSC cùng nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước.