橡胶力学测试模具 橡胶硫化测试模具 橡胶物理性能测试模具

橡胶制品广泛应用于汽车密封系统、医疗输液耗材、新能源电池密封圈等关键领域，其力学强度、硫化充分性、物理稳定性直接决定终端产品的安全性能与使用寿命，精准检测则是保障这些核心指标达标的关键环节。橡胶力学测试模具、橡胶硫化测试模具、橡胶物理性能测试模具构成了检测环节的三大核心装备：力学测试模具为拉伸强度、断裂伸长率等力学指标提供标准形制试样，硫化测试模具实时捕捉胶料硫化反应中的扭矩、温度变化规律，物理性能测试模具则适配压缩永久变形、臭氧老化抗性等特性测评需求。

一、橡胶力学测试模具

1. 结构设计与标准适配

力学测试模具以哑铃型为核心构型，采用 “夹持区域 - 过渡弧段 - 有效测试区域” 三段式设计。夹持区域设 15° 楔形结构防止试样打滑，过渡弧段采用 R5mm 圆弧减少应力集中，有效测试区域为等截面矩形保证受力均匀。模具采用分体式结构，合模间隙严格控制在 0.03mm 以内，避免胶料溢出影响试样完整性。

2. 核心技术参数

遵循标准：GB/T 528-2009（等同 ISO 37:2011）

主流规格：A 型哑铃试样总长 115mm，有效段长 25mm、宽 6mm

材质性能：Cr12MoV 模具钢经热处理后硬度达 HRC58-62

加工精度：模腔尺寸公差 IT7 级

3. 生产应用要点

与平板硫化机配套使用，控制模压温度 150℃±2℃、压力 10-15MPa。试样需经 24h 室温停放消除成型应力，主要用于汽车密封条拉伸强度（要求≥8MPa）、医用输液管断裂伸长率（要求≥300%）等检测场景。

二、橡胶硫化测试模具

1. 结构特征与功能适配

采用无转子振荡模腔设计，避免转子剪切干扰胶料硫化行为。模腔内置螺旋式冷却水路，冷却时间控制在 10min 以内，侧壁开设 0.1mm×0.05mm 微尺度排气槽，及时排出挥发性气体以规避气泡缺陷。模具集成高精度温度与压力传感器，实现硫化参数实时采集。

2. 关键技术指标

标准依据：ISO 6502-1:2025

温控精度：模具温度稳定在 ±0.3℃内

温度范围：支持室温至 200℃宽域测试

扭矩精度：测量精度 ±1%

3. 生产场景应用

通过硫化曲线获取焦烧时间、正硫化时间等参数，指导生产工艺设定。例如某轮胎企业测得 NR 胶料 t'c (90)=8min（150℃），据此优化硫化工艺后产品耐磨性提升 12%。广泛应用于硅胶、EPDM 等胶料的硫化速率检测，保障密封件高温密封性达标。

三、橡胶物理性能测试模具

1. 典型构型与设计逻辑

以平板型和环形为主要构型：平板型采用敞口式模架与定位凸台，保障试样厚度均匀；环形采用一体化模架与 3-4 个圆周均布进料口，平衡胶料流动。多采用 1-4 腔布局提升制备效率，上下模接触面经镜面抛光减少胶料粘连。

2. 核心参数与标准规范

平板型模具遵循 GB/T 7759-2015 标准，制备 φ29mm×25mm 规格试样，平行度要求≤0.01mm/100mm；环形模具符合 GB/T 1690-2010 标准，试样内径 17.8mm、截面 2.5mm，同心度控制在 0.02mm 以内。两类模具表面硬度均需≥HV800，满足实验室高精度测试需求。

3. 生产应用实践

根据胶料调整硫化时间 10-30min，避免过硫或欠硫。平板型试样用于减震橡胶垫压缩永久变形（23℃×24h 条件下要求≤30%）检测，环形试样用于轮胎侧胶 24h 臭氧老化试验，评估抗龟裂性能。

四、行业热门技术方向

1. 特种材料适配升级

针对新能源汽车与航空航天领域需求，模具材质正向纳米非晶氮化硅涂层升级，该材料莫氏硬度≈9，可使橡胶试样耐磨性测试精度提升 40%，适配氟橡胶等耐极端环境材料的检测需求，目前高端模具中该涂层应用占比已达 35%。

2. 数字化检测深度融合

集成 AI 数据分析系统的模具渗透率快速提升，预计 2026 年将达 68%。通过内置高精度传感器，可实时采集模压过程中的温度、压力数据，与虚拟检测系统联动实现试模样态预判，使检测误差从 ±0.5% 降至 ±0.2%，尤其适配医疗级硅胶等高端制品检测。

3. 定制化模块快速响应

采用模块化设计的模具成为主流，通过更换模腔模块可实现 3 分钟内切换不同规格试样制备，满足多品类小批量测试需求。针对再生橡胶等新兴材料，已开发专用快换模块，较传统模具测试效率提升 50%，契合循环经济产业发展需求。