Mechanical Properties of Rubber Mould Used in the Newly Proposed RPM

12/2007 Dezember

Technique: Optimization of Carbon Black Loading Mechanische

The rubber pressure moulding (RPM) technique for manufacturing fiber reinforced polymer composites is based on the matching die set, where the die is made of hard metal like steel and the punch from flexible rubber like materials. The rubber punch was build by using natural rubber filled with a systematic sequence of carbon black loadings. The performance evaluation before and after aging was characterized through hardness, Young’s modulus, tensile strength, elongation at break, abrasion loss, fatigue life, hysteresis loss, compression set, stress relaxation, etc. Considering all these properties a 45phr carbon black loading shows the best mechanical performance, which is also supported by finite element analysis using 9 parameters Mooney-Rivlin strain energy density function.

Eigenschaften von Gummiformen
im neuen RPM-Verfahren: Optimierung der Rußdosierung
Das Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Polymercompositen mittels Gummipressformen beruht auf der Anpassung einer Metalldüse und eines Stempels aus flexiblem gummiartigem Material. Der Gummistempel wurde aus gefülltem Naturkautschuk mit unterschiedlichem Rußgehalt gefertigt. Das Eigenschaftsbild der Vulkanaisate wurde vor und nach einer Hitzealterung durch folgende Prüfungen getestet: Härte, Young Modul, Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Abrieb, Ermüdung, Hysterese, Druckverformungsrest, Spannungsrelaxation. Unter Berücksichtigung der Prüfergebnisse stellt sich die Rußdosierung von 45phr als bester Kompromis dar. Bestätigt wird dieses Ergebniss durch eine Finite-Elemente-Analyse beruhend auf einer 9 Parameter Mooney-Rivlin Deformationsenergiedichtefunktion.