Guma Pryž (nesprávně nazývaná guma) je více či méně pružný a tažný materiál, který se v nejrůznějších konstrukcích převážně používá jako těsnicí prvek a dále jako prvek tlumící vibrace a nárazy.

 

Obvyklými těsnicími prvky jsou O-kroužky, manžety do hydraulických a pneumatických válců, hřídelové těsnicí kroužky nazývané gufero, plochá těsnění mezi potrubní příruby nebo do vodovodních šroubení, také plochá těsnění pod víka nejrůznějších průmyslových nádob, stejně tak těsnění pod víka tlakových hrnců, tzv. papiňáků. Patří sem např. i kuželové zátky.

Těsnicím prvkem jsou také např. šňůry vsazené do křídel oken a dveří, tyto šňůry vytěsňují mezeru mezi rámem a křídlem.

 

Nárazy a vibrace jsou tlumeny např. pryžovými pružinami, říkáme jim obvykle silentbloky a dorazy. Také různé desky podkládané pod těžké stroje nebo vkládané do základů některých stavebních konstrukcí slouží k tlumení vibrací, stejnému účelu slouží i pneumatiky na kolech automobilů. Zahrneme sem také lemovací gumy např. mezi sklo a rámeček zábradlové výplně, taková lemovka neslouží k utěsnění, nýbrž k ochraně skla před tlakem okolní konstrukce.

 

I. Materiál

 

Pro různé účely použití máme různé druhy pryže. V bývalé ČSSR platily normy ČSN, které definovaly v širokém sortimentu různé druhy pryže, podobně jako existuje soubor státních norem na určování ocelí. Západ ovšem nic takového nezná, normy definující pryžové materiály byly tedy zrušeny. Obvykle nyní rozlišujeme druhy pryže podle způsobu vhodného použití a toto rozlišení běžných druhů pryže je následující.

 

1) Obyčejná pryž, říká se jí pryž pro mechanické namáhání. Označení: SBR

Je to nejlevnější a nejběžnější druh pryže, má dobré mechanické vlastnosti a dobrou odolnost vůči opotřebení otěrem. Teplotní odolnost do 80°C.

 

2) Pryž odolná vůči olejům a tukům. Označení NBR.

Na rozdíl od jiných pryží tento druh odolává olejům a tukům, ve speciálním složení označovaném jako NBR super je tato pryž odolná také benzinům.

 

3) Pryž se zvýšenou odolností vůči povětrnosti a slunečnímu záření. Označení: EPDM

Tento druh pryže má mnohaletou životnost na povětrnosti, odolává teplotám do 120°C a odolává také různých slabším chemikáliím. Není odolný vůči olejům a tukům a samozřejmě benzinu.

Obvykle udávaná životnost této pryže na povětrnosti je asi 10 let. Ovšem podíváme-li se např. na těsnicí rámečky kolem čelních skel starších automobilů, tak je jasné, že ta pryž (sice již ztvrdlá a nepružná) dokáže sloužit svému účelu i čtyřicet a více roků.

 

4) Přírodní pryž. Označení: NR

Čistá přírodní pryž nebo směs přírodní pryže s pryží SBR je velmi houževnatý materiál, má velkou odolnost vůči otěru. Druhou významnou vlastností je vysoká elasticita, pryž je možno natahovat na vícenásobek své klidové délky. Každý správný kluk někdy střílel z praku nebo

stavěl modely letadel, právě guma na prak a modelářská guma, to je čistá přírodní pryž. Měkčí než ostatní druhy, vysoce pružná.

 

5) Potravinářská pryž

Pro účely použití pryže v potravinářství máme dva druhy pryže. Je to červená směs pryže přírodní a pryže SBR, jedná se o velmi pružný a houževnatý materiál, který vychází z vlastností čisté přírodní pryže. Za druhé se jedná o olejiodolnou bílou potravinářskou pryž NBR.

 

6) Silikonová pryž. Označení: VMQ

Silikonová pryž má velké rozmezí teplotní použitelnosti. Odolává teplotám od -70°C až do +200°C, má vysokou odolnost vůči UV záření, povětrnosti a páře, odolává mnoha chemikáliím, netečná vůči potravinám a jinému prostředí, tedy použitelná v potravinářství a zdravotnictví. Pryž v bílé nebo transparentní barvě není odolná vůči olejům a tukům, naopak barevná silikonová pryž (např. pro gufera a O-kroužky) je dobře odolná vůči olejům a tukům.

 

7) Viton®. Označení: FKM, někdy FPM

Zcela mimořádný, ale velmi drahý druh pryže. Má velmi vysokou odolnost vůči většině chemikálií, také olejům a tukům, odolává teplotám do 250 °C, je ohnivzdorný. Neodolává esterům a ketonům, vůči některým chemikáliím se doporučuje vykonat zkoušku odolnosti před zamýšleným využitím.

Pozn. Slovo Viton je obchodní název tohoto materiálu registrovaný ochrannou známkou pro firmu Du Pont Corp.

 

8) Další, méně používané druhy pryže.

Neopren je materiál svým použitím podobný pryži EPDM, navíc je odolný vůči ohni, je samozhášivý.

Butyl je materiál s vysokou nepropustností vůči plynům, vyrábějí se z něho zejména duše do pneumatik. Pro jiné účely je málo využívaný.

Membránové plátno je textilní plátno pogumované speciální směsí složené z několika druhů pryže. Primárně se z toho materiálu dělají membrány, proto je materiál odolný vůči benzinu, olejům, petroleji a technickým plynům.

 

II. Tvrdost pryže

 

Pryž se používá v různém stupni tvrdosti. Zásadní vliv na její tvrdost má již výchozí směs, svým složením má určeno, jakou tvrdost získá výsledný materiál po provedené vulkanizaci. Samotná vulkanizace, svou dobou trvání a výškou teploty ovlivní konečnou tvrdost jen v malém rozsahu.

 

Materiály se většinou vyrábějí v tzv. střední tvrdosti, na stupnici Shore se jedná o tvrdost mezi 60 a 70 Sh. Výjimečně je používána tvrdší pryž, to je rozsah 80 až 90 Sh. Na tzv. pružiny, obvykle se říká silentbloky a dorazy se používá pryž NBR o tvrdosti 55 Sh. Čistá přírodní pryž je měkčí, obvyklá tvrdost je kolem 40 až 45 Sh.

 

Samostatnou skupinu tvoří velmi měkká, tzv. mikroporézní pryž, také se říká expandovaná pryž. Je to materiál, kde uvnitř pryže jsou drobné mikrobubliny ve velkém množství. Materiál je velmi měkký a pružný, je jen o něco tvrdší než molitan. Povrch výrobků ovšem zůstává celistvý, mikrobubliny jsou jen uvnitř hmoty. Protože jde o samostatné, nepropojené bublinky, mikroporézní materiál je vůči tekutinám nepropustný a také nenasákavý. Tvrdost takové pryže se pohybuje kolem 20 Sh.

 

III. Technologie zpracování pryže

 

Varování! Pryž je materiál neobrobitelný klasickým třískovým obráběním, např. soustružením a frézováním. Elastický materiál před nástrojem uhýbá, následně je odtrhnut, takže obráběný povrch je oškubaný a nerovný, nikoliv obrobený.

Slovo „varování“ je plně na místě, široká technická veřejnost má nereálnou představu, že lze vzít kus pryže, klasicky ho obrobit jako ocel a tak získat výrobek. Omyl, takto nelze získat výrobek, pryž není ocel!

 

Všem konstruktérům a technikům nechť slouží následující informace: na pryž a její zpracování je nutno pohlížet jako na těsto.

Surová pryž je husté těsto, je to namíchaná směs různých surovin. Podle použitých surovin vznikne z těsta později výrobek o různé tvrdosti a různé odolnosti vůči okolí, jak výše popisujeme různé druhy pryže, např. obyčejnou SBR, olejiodolnou NBR atd.

 

Surová pryž, tedy husté těsto dostane nějakou dále popsanou metodou svůj tvar a v tomto konečném tvaru se pak upeče, zvulkanizuje, stejně jako těsto. Vulkanizace je proces, kdy těsto je pečeno po různě dlouhou dobu (pro představu možno hovořit např. o 20 minutách) při teplotách např. přes 160 °C. U pryže, stejně jako u těsta hrozí jak nedopečení tak i spálení hmoty.

 

A) Metody, jak dát surové gumě tvar, jsou tyto.

 

1) Lisováním ve formě

Obrovské množství pryžových výrobků, zvláště drobnějších, je vyrobeno tak, že se surové těsto namačká do formy a v ní se upeče. Těsto dostane svůj konečný tvar od té formy, podobně jako se peče velikonoční beránek. Protože pro výrobu je nutná forma, technologie se dá použít jen k dostatečně sériové výrobě pryžových dílů. Když pak jde o statisícové série, do formy se surové těsto vtlačuje na lisech, podobně jako se lisují na vstřikolisu výlisky z plastů. Vedle O-kroužků, gufer, silentbloků, manžet se takto sériově vyrábějí nejrůznější díly, třeba pryžové držáky k výfuku automobilu, stupačky na motocykl, rukojeti na řídítka, ale třeba také rohože před vstupní dveře domů a obchodů, také autorohože na podlahu aut.

Menší díly přísně rotačního tvaru se nechají vyrábět už při množství několika set kusů, výroba forem pro takové díly není drahá.

Metodou lisování se vyrábějí také desky o rozměru 1 x 1 metr v různých tloušťkách od 10 do 50 mm. Větší tloušťka se lisovat nedá, vnitřek těsta by se nepropekl, nezvulkanizoval, zatímco povrch už by se pálil.

 

2) Výrobou plochých pásů, následně stočených do rolí.

Plochá pryž vyráběná většinou ve formátu 1,2 m šíře krát přibližně 10 m délky se po vyrobení stočí do role a takto se převáží a skladuje, říká se jí proto guma v rolích. Plochá pryž se vyrábí v těžkých provozech válcováním těsta na kalandrech podobně jako se válcuje plech ve válcovnách a po vulkanizaci se stočí do role. Pryž může mít tloušťku od 1 do 20 mm. Vedle rolí s hladkým povrchem se takto válcují i role pryže s nějakým dezénem, třeba s podélným rýhováním povrchu. Tyto pásy pryže se obvykle pokládají na podlahu v různých provozech, proto se jim říká podlahová guma.

K této metodě je nutné poznamenat, že guma v rolích se vyrábí jen z několika běžných druhů pryže, jde o hromadnou výrobu. Použití jiného druhu pryže na zakázku je možné jen při velkém odebraném množství.

Metodou válcování pryže lze vyrábět i menší formáty, výroba celkem připomíná vyválení těsta na vále. Tímto způsobem lze získat malé pryžové desky.

 

3) Výrobou dlouhých šňůr nejrůznějšího průřezu

Podobně jako se vytlačují třeba špagety, je možno otvorem v nějaké desce (matrici) vytlačovat dlouhé pryžové šňůry nejrůznějších průřezů. Běžné jsou např. lemovací gumy, kterými se olemuje hrana nějaké desky, třeba plechu, různé zasklívací šňůry, dále třeba těsnicí gumové šňůry v moderních oknech a dveřích, dále těsnicí šňůry běžného kruhového, obdélníkového a čtvercového průřezu.

Výroba, i nově konstruovaných průřezů je možná jen ve stovkách nebo tisících metrech. Lze to přirovnat k situaci, kdy těstárna také nevytlačí dva balíčky špaget, jen celou výrobní dávku.

 

B) Další metody zpracování pryže

 

1) Vyřezání dílů z ploché pryže

Z ploché pryže v rolích nebo deskách lze dále vyřezávat díly nejrůznějších tvarů. Tuto pryž lze řezat paprskem, např. vodním paprskem. Typickým výrobkem jsou plochá těsnění mezi příruby, jak mezikruží, tak např. těsnicí rámečky. Řezání paprskem se používá pro kusové nebo malosériové množství dílů.

Kusově se vyřezávají také hardyspojky.

Gumu do tloušťky asi 10 mm lze rovněž vysekávat pomocí razníků, např. se vysekávají různé ploché podložky. Strojní vysekávání je rentabilní v množství alespoň stovek kusů, ručně pomocí vysekávačů lze dílensky vysekávat i kusové množství.

Tvarově náročnější díly se také nechají z ploché gumy vyřezávat na plotru, použitelná je pryž do tloušťky 5 mm.

 

2) Tvrdá pryž je obrobitelná třískovým obráběním

Navzdory předchozímu varování, že pryž není obrobitelná třískovým obráběním, existuje výjimka. Vyrábějí se 1 metr dlouhé tyče z tvrdé pryže, tvrdost kolem 85 Sh. Tento materiál je

opatrně třískově obrobitelný, lze takto vyrábět díly spíše kusově. Na trhu je pouze materiál EPDM, tedy pryž odolná vůči povětrnosti, nikoliv vůči olejům a tukům. Kruhový průřez se vyrábí v průměru od 20 do 90 mm.

 

3) Výroba desek z recyklované pryže

Ojeté pneumatiky se rozdrtí na drobné kousky, vytřídí se čistá pryž, promíchá se s kvalitním lepidlem a ve formě se vylisují desky. Takto vzniklý materiál má proti klasické plné pryži odlišné vlastnosti a tím i použití: jde o materiál velmi pohlcující hluk a vibrace. Desky se proto používají pro obklady protihlukových stěn, dále jako podložka do základů pod stroje nebo části budov (např. výtahové šachty) pro utlumení vibrací nebo kročejového hluku. Známé jsou desky s obchodním názvem Bon-elast.

Desky navíc mají hrubší, protiskluzný povrch, pokládají se např. na dětská hřiště.

 

4) Speciálními technikami se vyrábějí zejména tyto výrobky: pneumatiky, hadice, řemeny.

Pro praktické použití je nutné vědět, že výroba probíhá jen hromadným způsobem, zakázková výroba např. jiných rozměrů není možná.

 

5) Pogumování

Pláty surové pryže lze nanášet na předem připravené kovové povrchy a vulkanizací (pečením v peci) lze takto pogumovat různé kovové plochy. Nejčastěji se pogumují různá kola, na kterých takto vznikne plná pryžová obruč. Pogumovat lze ovšem i jiné plochy, např. nádoby pro chemikálie se pogumují chemicky odolnou pryží.

 

Vypracoval: Ing. Václav Kovařík, jednatel

Technická guma, sdružení

www.guma.cz

 

Při výrobě dopravníků STRAND typicky využívá pryž pro pogumování poháněcích a vratných válců pásových dopravníků, pogumování válečků u válečkových tratí, jako silentbloky u vibračních žlabů a podobně. V oblasti zakázkové výroby architektonických prvků STRAND například dodává distanční tělesa z gumy pro kotevní prvky zábradlí se skleněnou výplní, skleněné střížky, prosklené vitríny, těsnění do poklopů v exteriéru, gumové dorazy pojezdových bran a podobně.