橡膠制品廣泛應(yīng)用于汽車密封系統(tǒng)、醫(yī)療輸液耗材、新能源電池密封圈等關(guān)鍵領(lǐng)域，其力學(xué)強(qiáng)度、硫化充分性、物理穩(wěn)定性直接決定終端產(chǎn)品的安全性能與使用壽命，精準(zhǔn)檢測則是保障這些核心指標(biāo)達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。橡膠力學(xué)測試模具、橡膠硫化測試模具、橡膠物理性能測試模具構(gòu)成了檢測環(huán)節(jié)的三大核心裝備：力學(xué)測試模具為拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等力學(xué)指標(biāo)提供標(biāo)準(zhǔn)形制試樣，硫化測試模具實時捕捉膠料硫化反應(yīng)中的扭矩、溫度變化規(guī)律，物理性能測試模具則適配壓縮永久變形、臭氧老化抗性等特性測評需求。

一、橡膠力學(xué)測試模具

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)適配

力學(xué)測試模具以啞鈴型為核心構(gòu)型，采用 “夾持區(qū)域 - 過渡弧段 - 有效測試區(qū)域” 三段式設(shè)計。夾持區(qū)域設(shè) 15° 楔形結(jié)構(gòu)防止試樣打滑，過渡弧段采用 R5mm 圓弧減少應(yīng)力集中，有效測試區(qū)域為等截面矩形保證受力均勻。模具采用分體式結(jié)構(gòu)，合模間隙嚴(yán)格控制在 0.03mm 以內(nèi)，避免膠料溢出影響試樣完整性。

2. 核心技術(shù)參數(shù)

遵循標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 528-2009（等同 ISO 37:2011）

主流規(guī)格：A 型啞鈴試樣總長 115mm，有效段長 25mm、寬 6mm

材質(zhì)性能：Cr12MoV 模具鋼經(jīng)熱處理后硬度達(dá) HRC58-62

加工精度：模腔尺寸公差 IT7 級

3. 生產(chǎn)應(yīng)用要點

與平板硫化機(jī)配套使用，控制模壓溫度 150℃±2℃、壓力 10-15MPa。試樣需經(jīng) 24h 室溫停放消除成型應(yīng)力，主要用于汽車密封條拉伸強(qiáng)度（要求≥8MPa）、醫(yī)用輸液管斷裂伸長率（要求≥300%）等檢測場景。

二、橡膠硫化測試模具

1. 結(jié)構(gòu)特征與功能適配

采用無轉(zhuǎn)子振蕩模腔設(shè)計，避免轉(zhuǎn)子剪切干擾膠料硫化行為。模腔內(nèi)置螺旋式冷卻水路，冷卻時間控制在 10min 以內(nèi)，側(cè)壁開設(shè) 0.1mm×0.05mm 微尺度排氣槽，及時排出揮發(fā)性氣體以規(guī)避氣泡缺陷。模具集成高精度溫度與壓力傳感器，實現(xiàn)硫化參數(shù)實時采集。

2. 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)：ISO 6502-1:2025

溫控精度：模具溫度穩(wěn)定在 ±0.3℃內(nèi)

溫度范圍：支持室溫至 200℃寬域測試

扭矩精度：測量精度 ±1%

3. 生產(chǎn)場景應(yīng)用

通過硫化曲線獲取焦燒時間、正硫化時間等參數(shù)，指導(dǎo)生產(chǎn)工藝設(shè)定。例如某輪胎企業(yè)測得 NR 膠料 t'c (90)=8min（150℃），據(jù)此優(yōu)化硫化工藝后產(chǎn)品耐磨性提升 12%。廣泛應(yīng)用于硅膠、EPDM 等膠料的硫化速率檢測，保障密封件高溫密封性達(dá)標(biāo)。

三、橡膠物理性能測試模具

1. 典型構(gòu)型與設(shè)計邏輯

以平板型和環(huán)形為主要構(gòu)型：平板型采用敞口式模架與定位凸臺，保障試樣厚度均勻；環(huán)形采用一體化模架與 3-4 個圓周均布進(jìn)料口，平衡膠料流動。多采用 1-4 腔布局提升制備效率，上下模接觸面經(jīng)鏡面拋光減少膠料粘連。

2. 核心參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

平板型模具遵循 GB/T 7759-2015 標(biāo)準(zhǔn)，制備 φ29mm×25mm 規(guī)格試樣，平行度要求≤0.01mm/100mm；環(huán)形模具符合 GB/T 1690-2010 標(biāo)準(zhǔn)，試樣內(nèi)徑 17.8mm、截面 2.5mm，同心度控制在 0.02mm 以內(nèi)。兩類模具表面硬度均需≥HV800，滿足實驗室高精度測試需求。

3. 生產(chǎn)應(yīng)用實踐

根據(jù)膠料調(diào)整硫化時間 10-30min，避免過硫或欠硫。平板型試樣用于減震橡膠墊壓縮永久變形（23℃×24h 條件下要求≤30%）檢測，環(huán)形試樣用于輪胎側(cè)膠 24h 臭氧老化試驗，評估抗龜裂性能。

四、行業(yè)熱門技術(shù)方向

1. 特種材料適配升級

針對新能源汽車與航空航天領(lǐng)域需求，模具材質(zhì)正向納米非晶氮化硅涂層升級，該材料莫氏硬度≈9，可使橡膠試樣耐磨性測試精度提升 40%，適配氟橡膠等耐極端環(huán)境材料的檢測需求，目前高端模具中該涂層應(yīng)用占比已達(dá) 35%。

2. 數(shù)字化檢測深度融合

集成 AI 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的模具滲透率快速提升，預(yù)計 2026 年將達(dá) 68%。通過內(nèi)置高精度傳感器，可實時采集模壓過程中的溫度、壓力數(shù)據(jù)，與虛擬檢測系統(tǒng)聯(lián)動實現(xiàn)試模樣態(tài)預(yù)判，使檢測誤差從 ±0.5% 降至 ±0.2%，尤其適配醫(yī)療級硅膠等高端制品檢測。

3. 定制化模塊快速響應(yīng)

采用模塊化設(shè)計的模具成為主流，通過更換模腔模塊可實現(xiàn) 3 分鐘內(nèi)切換不同規(guī)格試樣制備，滿足多品類小批量測試需求。針對再生橡膠等新興材料，已開發(fā)專用快換模塊，較傳統(tǒng)模具測試效率提升 50%，契合循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。