2.3. Оборудование при производстве изделий из термореактивных пластмасс
В зависимости от поведения связующего при нагреве пластмассы разделяются:
реактопласты
термопласты
Реактопласты под действием тепла и давления переходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. Данный процесс имеет необратимый характер.
Д
Рис. 4. Таблеточная
машина
Процесс получения из пластмасс изделий заданных размеров и конфигурации в пресс-форме под давлением пуансона называется прессованием. В зависимости от принципа передачи энергии прессы разделяются на механические, гидравлические, пневматические и комбинированные. Наиболее распространена группа гидравлических прессов. По конструкции станины прессы разделяются на рамные и колонные.
Схема рамного гидравлического пресса представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Рамный гидравлический пресс
Рама 1 пресса сварная. В верхней части рамы жестко закреплен главный цилиндр 2 пресса. В цилиндре движется дифференциальный плунжер с прикрепленным к нему штоком 3. Шток крепится к ползуну 4 при помощи фланца 5. Ползун перемещается по направляющим 6. К подвижной плите и столу 12 рамы прикреплены стальные рабочие плиты. В нижней части рамы пресса расположен выталкиватель 8. Давление в главном цилиндре измеряется электроконтактным манометром 9. Пресс управляется с пульта 7. Подача жидкости в гидроцилиндры осуществляется из гидроагрегата 10. Таблетка до помещения в форму разогревается установкой ТВЧ 11. Для крепления пресс-формы к ползуну и столу на них делаются Т-образные пазы. Температура измеряется термопарами 13.
Рассмотрим четырехколонный пресс, представленный на рисунке 4.
Рисунок 4. Четырехколонный пресс и свертная шайба
Четырехколонный пресс имеет следующие преимущества: легкий доступ к пресс-форме и возможность регулирования просвета. Верхняя 2 и нижняя 5 неподвижные плиты соединены четырьмя колоннами 4. Последние являются направляющими для подвижной плиты 7. На верхней плите смонтирован главный цилиндр 3, плунжер которого закреплен на подвижной плите. Так же имеются возвратные или рекурные колонны, которые тянут вверх подвижную плиту.
Недостатками колонных прессов являются значительные габариты и металлоемкость, а также относительно малая жесткость. Эти недостатки устраняются в прессах рамной конструкции.
Для подачи рабочей жидкости при высоком давлении в гидроцилиндры применяют горизонтальные и вертикальные насосы. Гидроцилиндры подразделяются на гидроцилиндры двойного, плунжерного (рисунок 5) и сдвоенного действия.
Рисунок 5. Гидроцилиндр плунжерного типа
Движение вверх ползуна 2 осуществляется штоком. 1 – плунжер. Уплотняющий узел позволяет не слишком тщательно обрабатывать поверхность плунжера.
Рассмотрим и покажем на рисунке 6 гидроцилиндр двойного действия. Шток 3 с закрепленным на нем поршнем 1 движется внутри цилиндра 2. Очень важными элементами в устройстве гидроцилиндра являются следующие уплотнения:
- уплотнение поршня и цилиндра 4;
- уплотнение штока в нижней части цилиндра 5.
Рисунок 6. Гидроцилиндр двойного действия
Рассмотрим эти уплотнения на рисунке 7 на примере гидроцилиндра простого действия.
Рисунок 7. Гидроцилиндр простого действия
На шток 1 надевается поршень 6, который фиксируется с двух сторон полукольцами 8, прижатые пружиной. Одним из уплотнений поршня являются полиуретановые кольца 7, которые плотно прилегают к поверхности цилиндра 5. На другом конце штока надевается направляющая втулка 4, в которой имеются отверстия для подачи и равномерного распределения жидкости по цилиндру. Чтобы жидкость не вытекала через верхнюю крышку 3, из которой выходит шток, в нее ставятся сальниковые резиновые уплотнения 2.
Р
ассмотрим
строение и принцип действия гидроцилиндра
сдвоенного действия, представленного
на рисунке 8.
Рисунок 8. Гидроцилиндр сдвоенного действия
Жидкость приходит в пространство 2 и начинает перемещать деталь 3 вправо. В области 4 создается разряжение, открывается клапан 5 и жидкость из баков заливается в пространство 4. Когда полость 2 соединяется с полостью 4, литьевая форма смыкается и в область 4 подается небольшое количество жидкости под высоким давлением. Так как площадь поршня 3 большая, то усилие Pэф тоже значительное.
Таким образом, такая сдвоенная трубка дает возможность создавать усилие для замыкания формы изделий большой площади.
Рассмотрим схему и принцип действия индивидуального гидроагрегата (насосной станции),представленного на рисунке 9.
Рисунок 9.Индивидуальный гидроагрегат
1 – бак-ёмкость, в которую через заливную горловину 6 заливается рабочая жидкость (минеральное масло). Уровень масла контролируется смотровым окном 5. На боковую стенку бака крепится фланцевый электродвигатель 2. Соосно с ним, внутри бака, крепятся два насоса: насос высокого давления (эксцентриково-плунжерный) и низкого давления (ротационный шестеренчатого типа).
Электродвигатель и насосы сидят на одной оси и при включении электродвигателя оба насоса вступают в работу, и подают рабочую жидкость в панель 7. Это золотниковая распределительная коробка с электромагнитом на каждый золотник, которая распределяет движение рабочей жидкости по силовым агрегатам пресса. Т.е. при нажатии кнопки «ползун-вниз» подается команда на соответствующий электромагнит, который переключает поток жидкости в поршневую полость главного цилиндра. Поршень со штоком, ползуном и верхней частью пресс-формы опускается вниз и идет процесс прессования. После выдержки на отверждение связующей смолы нажимаем кнопку «ползун-вниз». Соответствующий Электромагнит воздействует на другой золотник и рабочая жидкость подается в штоковую полость главного гидроцилиндра, а из поршневой полости жидкость сливается в бак и т.д.
Насос низкого давления. Основным типом шестеренчатого насоса, получившим распространение в индивидуальных насосных агрегатах на ступени низкого давления, является насос с внешним зацеплением, состоящий из пары прямозубых, косозубых или шевронных шестерен с одинаковым числом зубьев. На рисунке 10 представлен насос низкого давления шестеренчатого типа.
Р
исунок
10. Шестерёнчатый насос
При вращении шестерен область всасывания 1 образуется в месте выхода зубьев из зацепления; полость нагнетания 5 – в месте входа зубьев в зацепление. Соответственно, эти области в корпусе насоса 4 имеют окна для соединения с всасывающим и нагнетающим патрубками. Ведущая шестерня 2 приводится во вращение приводным валом 6 и передает вращение свободной ведомой шестерне 3. Приводной вал опирается на шариковые подшипники.
Рассмотрим строение и принцип действия эксцентриково-плунжерного насоса высокого давления, который представлен на рисунке 11.
Рисунок 11. Эксцентриково-плунжерный насос высокого давления
В корпусе 4 на шарикоподшипниках 3 и 13 смонтирован эксцентриковый ва
В корпусе 4 на шарикоподшипниках 3 и 13 смонтирован эксцентриковый вал 2. С боков корпус закрыт крышками 5 и 11 и таким путем образует герметичную полость всасывания, подача масла в которую происходит через верхнее отверстие а. Эксцентрики А и В выполнены заодно с валом, а третий эксцентрик 10 посажен на шпонке; поршни 6 расположены под эксцентриками и снабжены пружинами 8, постоянно прижимающими поршни к кольцам 9 эксцентриков. В поршни встроены всасывающие клапаны 7, которые при ходе всасывания выдвигаются из поршня и образуют кольцевые отверстия для поступления масла из корпуса насоса во внутреннюю камеру каждого поршня. При дальнейшем ходе пружина упирается в уступ отверстия поршня. При дальнейшем ходе пружина упирается в уступ отверстия поршня и двигает поршень совместно с клапаном (эксцентрик В). При ходе нагнетания масло из этой камеры проходит через отверстие 2 и проточку в капсуле 15 направляется в нагнетательный канал в.